Астероиды

В самом начале XIX в. итальянский астроном Джузеппе Пиацци (1746-1826) случайно открыл первую малую планету (астероид) - Цереру.  

Пиацци назвал ее Церера (Ceres), в честь богини плодородия. Через несколько лет были открыты еще три маленьких тела Паллада, Веста и Юнона (Pallas, Vesta, Juno). К концу 19-ого века их было известно уже несколько сотен.

Церера, имеющая размер около 1000 км, является самым крупным объектом, когда-либо отнесенным к классу астероидов.

Любопытно, что изначально Церера была классифицирована как планета, но позднее, по мере обнаружения более мелких астероидов, она стала считаться одним из них. А с начала XXI века, после новых изменений в классификации, Цереру (вместе с Плутоном и несколькими другими транснептуновыми телами) стали относить к классу карликовых планет.

На сегодня открыты и зафиксированы уже несколько сотен тысяч астероидов. Еще тысячи открываются каждый год. Несомненно существуют еще сотни тысяч подобных объектов, которые слишком малы, чтобы быть различимыми с Земли. Существует 26 известных астероидов с диаметром более 200 км. Наши подсчеты самых крупных астероидов почти полны: настоящий момент мы вероятно знаем 99% астероидов размеры которых больше 100 км в диаметре. Среди астероидов с размерами от 10 до 100 км занесена в каталоги лишь половина. А о маленьких астероидах мы знаем слишком мало; возможно, что существует около миллиона астероидов с диаметром меньше 1 км.

Полная масса всех астероидов меньше, чем масса Луны.

Термин «астероиды» объединяет большую группу тел Солнечной системы с довольно разнообразными свойствами. Их роднит то, что по размерам они уступают карликовым планетам (размеры астероидов менее 600 км) и не являются спутниками других тел (хотя спутники астероидов считают астероидами). Кроме того, они как правило отличаются от комет, не проявляя бурной активности в виде выбросов газа и пыли. К астероидам могут быть причислены и крайне малые объекты: в настоящее время самые маленькие тела, отнесённые к этой группе, имеют размеры порядка одного метра. Таким образом, определение астероида не является достаточно строгим, и нередко необходима уточняющая классификация. 

Крупнейшие астероиды

Церера

Это самый крупный объект астероидного пояса, имеющий диаметр 950 км. Масса его составляет почти треть от общей массы всех тел пояса. Состоит Церера из каменного ядра, окружённого ледяной мантией. Предполагается, что подо льдом присутствует жидкая вода. Вокруг Солнца карликовая планета обращается за 4,6 лет на скорости 18 км/сек. Период её вращения 9,15 часа, а средняя плотность 2 г/см3.

Паллада

Второй по размерам объект астероидного пояса, но с переводом Цереры в статус карликовой планеты, стал крупнейшим астероидом. Его параметры 582х556х500 км. Облёт светила совершается за 4 года со скоростью 17 км/сек. Сутки на Палладе составляют 8 часов, а температура поверхности 164° К.

Веста

Этот астероид стал самым ярким и единственным, который можно увидеть без применения оптики. Габариты тела – 578х560х458 км, и только ассиметричная форма не позволяет отнести Весту к карликовым планетам. Внутри неё железо-никелевое ядро, а вокруг – каменная мантия.

На Весте много больших кратеров, крупнейший из которых имеет в поперечнике 460 км и расположен в районе южного полюса. Глубина этого образования достигает 13 км, а края его вознеслись над окрестной равниной на 4 – 12 км.

Гигея

Этот достаточно крупный астероид диаметром 215 км. Интересен тем, что у него имеются два спутника. Ими стали Маленький принц (13 км) и S/2004 (6 км). Они удалены от Гигеи соответственно на 1200 и 700 км.

Сейчас самыми крупными астероидами являются Паллада и Веста с размерами около 500 км. Как и множество более мелких объектов, они относятся к так называемому Главному поясу астероидов. Он располагается между орбитами Марса и Юпитера (примерно от 2,2 до 3,2 астрономических единиц). В него входит больше миллиона тел с размером от километра и больше, около трети из этого количества уже идентифицированы.

Движение астероидов

 На фотографиях звездного неба, снятых с большими экспозициями, астероиды получаются в виде светлых черточек. Зарегистрировано более 5500 малых планет. Общее число астероидов должно быть в десятки раз больше. Астероиды, орбиты которых установлены, получают обозначения (порядковые номера) и названия. Некоторые новые астероиды названы в честь великих людей (1379 Ломоносова), государств (1541 Эстония, 1554 Югославия), обсерваторий (1373 Цинциннати – американская обсерватория, являющаяся Международным центром наблюдений астероидов) и т.д.

Астероиды движутся вокруг Солнца в ту же сторону, что и большие планеты.

Их обороты имеют большие эксцентриситеты (в среднем 0,15), чем орбиты больших планет. Поэтому некоторые малые планеты далеко выходят за пределы пояса астероидов. Одни из них в афелии удаляются за орбиту Сатурна, другие в перигелии приближаются к Марсу и Земле.

Например, Гермес в октябре 1937 г. прошел от Земли на расстоянии 580 000 км (всего лишь в полтора раза дальше Луны), а астероид Икар, открытый в 1949 г., при движении попадает даже внутрь орбиты Меркурия и каждые 19 лет сближается с Землей.

В последний раз это произошло в июне 1987 г. Тогда Икар приблизился к Земле на расстояние в несколько миллионов километров, его наблюдали на многих обсерваториях. Разумеется, это не единственный случай.

Не исключено, например, что столкновение астероида с Землей привело 65 млн. лет назад к гибели динозавров. А в марте 1989 г. астероид размером около 300 м прошел от Земли на расстоянии менее 650 тыс. км.

Поэтому не случайно ученые приступили к разработке эффективных методов своевременного обнаружения, а если понадобиться, уничтожения опасных астероидов.

В Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) наблюдают за огромным астероидом 52768 (OR2 1998), который в конце апреля пролетит на близком расстоянии от Земли. NASA подсчитало, что скала движется в направлении Земли со скоростью около 8,7 км в секунду или 31 320 км/ч. С такими темпами астероид приблизится к Земле 29 апреля 2020 года. Ждём :)

Существуют группы астероидов, траектории движения которых пересекают орбиту Земли, при этом всё время эти объекты остаются невдалеке от неё. Их обобщенно называют астероидами, сближающимися с Землёй (или околоземными астероидами, от англ. Near-Earth asteroids — NEA), однако это не означает, что они всё время находятся прямо рядом с нашей планетой и непрерывно представляют для неё угрозу. В настоящее время к околоземным астероидам относят примерно 15 000 тел, среди которых около тысячи имеют размер более километра. Ни один из этих объектов не считается опасным на промежутке времени, для которого существуют достаточно точные расчёты их движения.

Земную орбиту периодически пересекают около 2000 объектов, размер которых больше 1 км.Они являются либо обломками более крупных астероидов, либо кометными ядрами, с которых испарились все льды. Через 10 — 100 млн. лет эти тела обязательно упадут на планету, которая их притягивает (т.е. - и на Землю). Или на Солнце.

Состав

Астероиды можно классифицировать по химическому составу. Определить размеры такого небольшого тела как астероид в огромной Солнечной системе, которое к тому же не излучает свет, чрезвычайно трудно. Это помогает осуществить фотометрический метод — измерение блеска небесного тела. По свойствам и характеру отражённого света судят о свойствах астероидов. Так, с помощью этого метода все астероиды разделили на три группы:

Углеродистые

Тип С. Их больше всего – 75%. Они плохо отражают свет, а расположены на внешней стороне пояса.

Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75% всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938).

Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды.

В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид (10) Гигея.

Песчаные

Тип S. Свет эти тела отражают сильнее и находятся в зоне внутренней.

Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца.

Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией.

Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17% от всех астероидов. Астероид (3) Юнона является самым крупным представителем этого класса.

Металлические

Тип М. Отражающая способность их подобна телам группы S, а расположены они в центральной зоне пояса.

Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10% от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей, вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях.

Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто.

В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида (22) Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S.

Состав астероидов аналогичен метеоритному, ведь последние фактически являются их осколками. Минералогический состав их не отличается разнообразием. Выявлено всего около 150 минералов, тогда как на Земле их больше 1000.

Класификация по расположению

Астероиды также подразделяются по их положению в солнечной системе:

Основной пояс астероидов

Расположен между Марсом и Юпитером, на расстоянии в 2-4 АЕ от Солнца.

Он, в свою очередь, делится на подгруппы Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles и Hildas (каждая из которых названа по имени главного астероида в группе).

Околоземные астероиды

Те, которые подходят близко к Земле
Atens: большая полуось орбиты меньше 1.0 а.е., а расстояние в афелии больше 0.983 а.е.;
Apollos: большая полуось больше, чем 1.0 а.е. и расстояние в перигелии меньше, чем 1.017 а.е.
Amors: перигелий между 1.017 и 1.3 а.е.

Троянцы

Расположены недалеко от треугольных точек Лагранжа Юпитера (на 60 градусов впереди и позади Юпитера на его орбите). Сегодня известно несколько сотен таких астероидов. согласно оценкам их может быть больше тысячи. 

Гипотезы происхождения

Взрыв планеты

Самая романтическая версия – взорвавшаяся мифическая планета Фаэтон. Она якобы была населена разумными существами, достигшими высокого уровня жизни. Но разразилась ядерная война, в итоге и разрушившая планету. Но изучение структуры и состава метеоритов выявило, что вещества только одной планеты недостаточно для такого разнообразия. Да и возраст метеоритов – от миллиона до сотен миллионов лет – показывает, что дробление астероидов было продолжительным. А планета Фаэтон — просто красивая сказка.

Столкновения протопланетных тел

Эта гипотеза превалирует. Она достаточно достоверно объясняет происхождение астероидов. Планеты образовывались из облака, состоящего из газа и пыли. Но в областях, находящихся между Юпитером и Марсом, процесс завершился созданием протопланетных тел, от столкновения которых и рождались астероиды. Есть версия, что самые крупные из малых планет именно зародыши планеты, не сумевшей сформироваться. К таким объектам можно отнести Цереру, Весту, Палладу.

Астероиды недоступны для наблюдения невооруженным глазом.

Как известно, самый большой астероид – Церера (диаметр 1000 км). Вообще же астероиды имеют диаметры от нескольких километров до нескольких десятков километров, причем большинство астероидов – бесформенные глыбы. Массы астероидов хоть и различны, но слишком малы, чтобы эти небесные тела могли удержать атмосферу. Общая масса всех астероидов, собранных вместе, примерно в 20 раз меньше массы Луны. Из всех астероидов получилась бы одна планета диаметром меньше 1500 км.

Ведутся споры по поводу классификации астероидов, комет и спутников. Существует несколько спутников планет, про которые, по всей видимости, лучше сказать, что они являются захваченными астероидами. Крошечные спутники Марса Деймос и Фобос, восемь внешних спутников у Юпитера, у Сатурна самый внешний спутник Феба и, возможно, некоторые из недавно открытых спутников Урана и Нептуна -- все они больше похожи на астероиды, чем на спутники планет.  

В последние годы удалось открыть спутники (!) у некоторых астероидов. Впервые сфотографировали астероид с расстояния все лишь 16 тыс. км 29 октября 1991 г. с борта американского космического корабля “Галилео”, запущенного 18 октября 1982 г. для исследования Юпитера. Пересекая пояс астероидов, “Галилео” сфотографировал малую планету 951 – астероид Гаспра. Это типичный астероид. Большая полуось его орбиты 2,21 а.е. Он оказался неправильной формы и, возможно, образовался в результате столкновения более крупных тел в поясе астероидов. На фотографиях видны кратеры (их диаметр 1-2 км, освященная часть астероида – 16x12км). На снимках удается различить детали поверхности астероида Гаспра размером 60-100 м.

Опубликовать у себя в социальной сети

Похожие публикации

---

Луна и ее тайны

Луна — естественный спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет, Меркурия и Венеры, спутников нет.     Открыть

---

Чёрные дыры

Чёрная дыра — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света.     Открыть

---