Введение

Гипотетические астероиды, вращающиеся вокруг Солнца; схожие термины.
Вулканоиды — гипотетическая популяция астероидов, вращающихся вокруг Солнца в динамически стабильной зоне внутри орбиты планеты Меркурий. Они названы в честь гипотетической планеты Вулкан, которая была предложена для объяснения нерегулярностей в орбите Меркурия, впоследствии объяснённых общей теорией относительности. На сегодняшний день вулканоиды не обнаружены, и неясно, существуют ли они вообще. Если они существуют, вулканоиды могут быть труднообнаружимыми из-за их малого размера и близости к яркому сиянию Солнца. Из-за близости к Солнцу, поиски с Земли возможны только во время сумерек или солнечных затмений. Предполагается, что диаметр любых вулканоидов составляет от приблизительно до приблизительно, и они, вероятно, находятся на почти круговых орбитах вблизи внешнего края гравитационно стабильной зоны между Солнцем и Меркурием. Их следует отличать от астероидов Атира, перигелий которых может находиться внутри орбиты Меркурия, но афелий простирается до орбит Венеры или даже в пределах орбиты Земли. Поскольку они пересекают орбиту Меркурия, эти тела не классифицируются как вулканоиды. Вулканоиды, в случае их обнаружения, могут предоставить ученым материал, относящийся к первому периоду формирования планет, а также информацию об условиях, существовавших в ранней Солнечной системе. Хотя во всех других гравитационно стабильных областях Солнечной системы обнаружены объекты, негравитационные силы (например, эффект Ярковского) или влияние мигрирующей планеты на ранних этапах развития Солнечной системы могли привести к истощению этой области и удалению любых астероидов, которые там могли находиться.

История и наблюдения

Небесные тела, находящиеся внутри орбиты Меркурия, были предметом гипотез и поисков на протяжении веков. Немецкий астроном Кристоф Шейнер полагал, что в 1611 году наблюдал небольшие объекты, проходящие перед Солнцем, но впоследствии выяснилось, что это были солнечные пятна. В 1850-х годах Урбен Леверье провел детальные расчеты орбиты Меркурия и обнаружил небольшое расхождение в прецессии перигелия планеты с предсказанными значениями. Он предположил, что гравитационное влияние небольшой планеты или кольца астероидов внутри орбиты Меркурия может объяснить это отклонение. Вскоре после этого астроном-любитель Эдмонд Лескарбо заявил, что видел прохождение предложенной Леверье планеты по диску Солнца. Новая планета быстро получила название Вулкан, но больше никогда не была обнаружена, а аномальное поведение орбиты Меркурия было объяснено общей теорией относительности Эйнштейна в 1915 году. Вулканоиды получили свое название от этой гипотетической планеты. То, что видел Лескарбо, вероятно, было очередным солнечным пятном. Вулканоиды, если они существуют, было бы трудно обнаружить из-за сильного блика Солнца, а наземные поиски возможны только в сумерках или во время солнечных затмений, которые не выявили никаких вулканоидов, и наблюдения во время затмений остаются распространенным методом поиска. В 2002 году он и Дэн Дурда провели аналогичные наблюдения с борта истребителя F-18. Они совершили три полета над пустыней Мохаве на определенной высоте и провели наблюдения с помощью Юго-Западной универсальной системы визуализации – воздушной (SWUIS A). Это не включает объекты, такие как кометы, сходящие к Солнцу, которые, хотя и имеют перигелии внутри орбиты Меркурия, обладают значительно большими большими полуосями. Все другие подобные стабильные области в Солнечной системе содержат объекты, хотя негравитационные силы, такие как давление излучения и эффект Пойнтинга-Робертсона, могли истощить область вулканоидов от первоначального содержимого. Если они существуют, то может остаться не более 300–900 вулканоидов с радиусом больше определенного значения. Исследование 2020 года показало, что эффект Ярковского-О’Кифа-Радеевского-Паддака достаточно силен, чтобы разрушить гипотетические вулканоиды радиусом до 100 км за промежуток времени, значительно меньший, чем возраст Солнечной системы. Было обнаружено, что вулканоидные астероиды постоянно ускоряют вращение под действием эффекта YORP, пока не произойдет их вращательное разделение на более мелкие тела, что повторяется до тех пор, пока обломки не станут достаточно малыми, чтобы быть вытолкнутыми из области вулканоидов эффектом Ярковского; это объясняет, почему вулканоиды не были обнаружены. Гравитационная стабильность вулканоидной зоны частично обусловлена тем, что рядом находится только одна планета. В этом отношении ее можно сравнить с поясом Койпера. Внутренний край не имеет четко определенной границы: объекты, находящиеся ближе 0,06 а.е., особенно подвержены эффекту Пойнтинга-Робертсона и эффекту Ярковского. Максимально возможный объем вулканоидной зоны очень мал по сравнению с объемом пояса астероидов. Вулканоиды, вероятно, не имеют наклонений более 10° к эклиптике.

Физические характеристики

Любые вулканоиды, которые существуют, должны быть относительно небольшими. Предыдущие поиски, особенно с космического аппарата STEREO, исключают существование астероидов диаметром более [укажите диаметр, если он есть в оригинале]. Они были бы почти достаточно горячими, чтобы раскалиться докрасна. Есть данные о том, что Меркурий был задет крупным объектом относительно поздно в процессе своего формирования, что может объяснить тонкость мантии Меркурия по сравнению с мантиями других планет земной группы. Если такое столкновение действительно произошло, значительная часть образовавшихся обломков могла бы до сих пор вращаться вокруг Солнца в вулканоидной зоне.