Vad är den dynamiska metoden?

Den dynamiska metoden är ett tillvägagångssätt som används inom astrofysik för att försöka bestämma vilken massa en asteroid är genom hur dess rörelse genom rymden påverkas av gravitationskraften från en annan asteroid som passerar nära den. Processen kallas också för störningsteori och har lett till att man fastställer uppskattningar för massorna av 24 framstående asteroider. Att använda den dynamiska metoden för att bestämma asteroidmassa har varit den mest framgångsrika metoden som finns tillgänglig förutom för direkta rymdfarkoster från och med 2011, men det är benäget att få problem på grund av två betydande begränsningar. Eftersom asteroider vanligtvis är extremt små kroppar är gravitationseffekterna som de har på varandra på avstånd ofta så små att de inte kan mätas med dagens teknik. För det andra fungerar den dynamiska metoden endast med två isolerade kroppar i rymden som kommer i närheten, eftersom n-kroppsproblemet uppstår med komplexa himlamekaniska effekter om andra asteroider eller planeter inom räckvidd samtidigt påverkar rörelsen hos de två kroppar som direkt studeras.

En smal grupp av förhållanden inom astronomi måste finnas för att bestämma asteroidmassor med den dynamiska metoden, där hänsynen till fel inte är mer än 10 % av objektets verkliga massa. Dessa förhållanden inkluderar faktorer som att asteroiden som mäts har ett upprepat, en-mot-en möte med en annan asteroid så att flera mätningar kan göras, och en jämförelse som görs med tidigare rörelser av asteroiden under många år. Bestämningen av massan av de första 19 asteroiderna genom att använda den dynamiska metoden från och med 2003 förlitade sig på historiska register för objektens banor från åren 1900 till 2002 för att säkerställa bästa möjliga noggrannhet i beräkningar.

Från och med 2011 har det tagit himlamekaniken inom astronomi 200 år att bestämma massan av 24 asteroider i solsystemet. De flesta av dessa objekt är ganska stora med asteroidstandarder, såsom asteroiden Ceres, som ensam står för 30% till 40% av hela massan av själva asteroidbältet. Ceres är dock bara 1 % av jordens mån, vilket gjorde det svårt att bestämma även dess massa. Vissa asteroider har sina egna naturliga satelliter, till exempel 1998 WW31 och 2001 QT297, vilket gör mer frekventa beräkningar av gravitationsstörningar möjliga. Asteroider har också besökts av rymdskepp som 433 Eros och 253 Mathilde som besöktes av Near Earth Asteroid Rendezvous-Shoemaker-sonden (NEAR Shoemaker) år 2000, och deras gravitationseffekt på farkosten användes för att bestämma deras massa.

Andra stora asteroider som har fått sina massor bestämda med den dynamiska metoden inkluderar 2 Pallas och 4 Vesta, som också inkluderade störningar orsakade av planeten Mars när de passerade inom räckhåll för dess gravitationsfält 2001. Vesta hade också en rymdfarkostobservation som en del av dess massaberäkningar. Asteroider som 45 Eugenia, 87 Sylvia och 90 Antiope har fått dynamiska metodberäkningar gjorda av sin massa enbart baserat på sina egna satelliter i omloppsbana.