Was ist die dynamische Methode?
Die dynamische Methode ist ein in der Astrophysik angewandter Ansatz, um zu bestimmen, wie groß die Masse eines Asteroiden ist, indem seine Bewegung durch den Raum von der Anziehungskraft eines anderen Asteroiden beeinflusst wird, der an ihm vorbeizieht. Der Prozess wird auch als Störungstheorie bezeichnet und hat dazu geführt, Schätzungen für die Massen von 24 prominenten Asteroiden zu ermitteln. Die Verwendung der dynamischen Methode zur Bestimmung der Asteroidenmasse war die erfolgreichste verfügbare Methode, mit Ausnahme von direkten Überflügen von Raumfahrzeugen ab 2011, ist jedoch aufgrund zweier wesentlicher Einschränkungen problematisch. Da es sich bei Asteroiden in der Regel um extrem kleine Körper handelt, sind die Gravitationseffekte, die sie aus der Ferne aufeinander ausüben, häufig so gering, dass sie mit der derzeitigen Technologie nicht gemessen werden können. Zweitens funktioniert die dynamische Methode nur mit zwei isolierten Körpern im Raum, die sich in unmittelbarer Nähe befinden, da das n-Körper-Problem mit komplexen himmelsmechanischen Effekten auftritt, wenn andere Asteroiden oder Planeten in Reichweite gleichzeitig die Bewegung der beiden direkt untersuchten Körper beeinflussen.
Eine enge Gruppe von Bedingungen in der Astronomie muss vorliegen, um Asteroidenmassen mit der dynamischen Methode zu bestimmen, bei der die Fehlertoleranz nicht mehr als 10% der tatsächlichen Masse des Objekts beträgt. Zu diesen Bedingungen gehören Faktoren wie die wiederholte Eins-zu-Eins-Begegnung des zu messenden Asteroiden mit einem anderen Asteroiden, sodass mehrere Messungen durchgeführt werden können, und ein Vergleich mit der Bewegung des Asteroiden in der Vergangenheit über viele Jahre. Die Bestimmung der Masse der ersten 19 Asteroiden nach der dynamischen Methode von 2003 stützte sich auf historische Aufzeichnungen der Umlaufbahnen der Objekte aus den Jahren 1900 bis 2002, um die bestmögliche Genauigkeit der Berechnungen zu gewährleisten.
Seit 2011 hat die Himmelsmechanik in der Astronomie 200 Jahre gebraucht, um die Masse von 24 Asteroiden im Sonnensystem zu bestimmen. Die meisten dieser Objekte sind für Asteroiden-Verhältnisse ziemlich groß, wie der Asteroid Ceres, der allein 30% bis 40% der gesamten Masse des Asteroidengürtels ausmacht. Ceres ist jedoch nur 1% der Masse des Erdmondes, was die Bestimmung sogar seiner Masse zu einer schwierigen Aufgabe machte. Einige Asteroiden haben ihre eigenen natürlichen Satelliten, wie 1998 WW 31 und 2001 QT 297 , was häufigere Berechnungen von Gravitationsstörungen ermöglicht. Asteroiden wurden auch von Raumfahrzeugen wie 433 Eros und 253 Mathilde besucht, die von der Sonde Near Earth Asteroid Rendezvous-Shoemaker (NEAR Shoemaker) im Jahr 2000 besucht wurden, und deren Gravitationseffekt auf das Fahrzeug wurde zur Bestimmung ihrer Masse verwendet.
Zu den anderen großen Asteroiden, deren Masse mithilfe der dynamischen Methode bestimmt wurde, gehören 2 Pallas und 4 Vesta, zu denen auch Störungen gehörten, die vom Planeten Mars verursacht wurden, als sie 2001 innerhalb der Reichweite seines Gravitationsfeldes vorbeifuhren seine Massenberechnungen. Asteroiden wie 45 Eugenia, 87 Sylvia und 90 Antiope haben dynamische Methodenberechnungen ihrer Masse durchgeführt, die ausschließlich auf ihren eigenen umlaufenden Satelliten basieren.