Астероиды Солнечной системы
Астероиды...
Астероиды — небольшие планетоподобные небесные тела Солнечной системы, движущееся вокруг Солнца под воздействием гравитации.Астероид, известен также как малая планета, в значительной степени уступающая по размерам планетам.
Астероиды в Солнечной системе
На сегодня в Солнечной системе удалось обнаружить десятки тысяч астероидов. По состоянию на 1 апреля 2017 года, в базах данных насчитывалось 729 626 малых планет, при этом на протяжении 2016 г. обнаружили 47 034 малых тел. По состоянию на 11 сентября 2017 года обнаружено 739 062 объекта, из которых для 496 915 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер, больше 19 тыс. из них имели официально утверждённые наименования.Предположительно, в Солнечной системе может находиться от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, размерами больше 1 км. Большая часть известных на сегодня астероидов сосредоточена в пределах пояса астероидов, находящегося между орбитами Марса и Юпитера.
Общие сведения об астероидах
Термин астероид (от др. греческого— «подобный звезде») ввёл Уильям Гершель на основании того, что эти объекты при наблюдениях в телескоп выглядели как точки звёзд — в отличие от планет, которые при наблюдениях в телескоп выглядят дисками. Точное определение термина «астероид» по сей день не является установившимся. Термин «малая планета» (или «планетоид») не подходит для определения астероидов, так как указывает и на расположение объекта в Солнечной системе. Но не все астероиды являются малыми планетами.Размеры астероидов от нескольких метров до тысячи километров, имеют в основном неправильную камнеподобную форму. Одним из способов классификации астероидов является определение размера. Действующая классификация определяет астероиды, как объекты с диаметром больше 30-ти метров, отделяя их от метеороидов, которые выглядят как крупные камни, или могут быть ещё меньше. Классификация опирается на утверждение, что астероиды могут уцелеть при входе в атмосферу нашей планеты и достигнуть её поверхности, в то время, как метеоры, обычно, полностью сгорают в атмосфере.
В том, что астероиды - бесформенные осколки, нас убеждает периодическая переменность их блеска, вызванная осевым вращением. Амплитуды невелики, периоды заключены в пределах от 2,25 ч до 18 ч. Лишь 2 астероида - Эрос и Географ изменяют свой блеск с амплитудой в 1,5-2,0 звездной величины.
Подавляющее большинство известных астрономам астероидов располагается в Главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера, на расстояниях от 2,0 до 3,6 а. е. (1 астрономическая единица ≈ 149 597 870,691 км) от Солнца. Кольцевая область пространства, которую занимают эти тела, называется главным поясом астероидов. Астероиды в главном поясе разнятся по своему составу. Те, что поближе к Солнцу, состоят в основном из металлов, а те, что дальше, сделаны из камня. Некоторые из астероидов могут покидать это пространство, двигаясь по эллиптической орбите вокруг Солнца.
Еще один астероидный пояс в Солнечной системе - пояс Койпера, находящийся между орбитами Нептуна и Плутона. Так как астероиды в этом поясе находятся очень далеко от Земли, учёным пока мало что известно о них. Мы знаем только то, что они состоят из замёрзших газов и воды.
Между поясом Койпера и главным поясом астероидов находится ещё одно собрание такого рода объектов, относящихся к «классу Кентавров». Основной их представитель астероид Хирон (размером примерно 200 км) иногда притворяется кометой, покрываясь комой и распуская хвост. Этот астероид доказывает то, что между кометами и астероидами имеется много общего.
Астероиды могут сталкиваться друг с другом, со спутниками и с большими планетами. В результате столкновения астероидов образуются более мелкие небесные тела - метеориты. При столкновении с планетой или спутником астероиды оставляют следы в виде огромных многокилометровых кратеров.
Орбиты многих астероидов имеют схожий вид, что вызвано их значительной численностью во времена возникновения Солнечной системы. Некоторое количество астероидов имеет орбиты, значительно наклоненные к плоскости эклиптики.
Астероиды, как и метеориты, состоят из металлов (в основном железа и никеля) и каменистых пород. Поверхность всех без исключения астероидов очень холодная - имеют температуру от -1200 С° до -1000 С°, так как сами они представляют из себя подобие больших камней и тепла не образуют, а от солнца находятся на значительном расстоянии. Даже если астероид и нагревается от Солнца, то он довольно быстро отдаёт тепло. Все астероиды лишены атмосферы.
1975 год - была разработана классификации астероидов, опирающаяся на показатели цветности, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света.
• Углеродистые - тип С. Их больше всего - 75 %. Они плохо отражают свет, а расположены на внешней стороне пояса;
• Песчаные - тип S (17 %). Свет эти тела отражают сильнее и находятся в зоне внутренней;
• Металлические - тип М, большинство остальных Отражающая способность их подобна телам группы S, а расположены они в центральной зоне пояса. Этот список был позже расширен и число типов продолжает расти.
Изучение астероидов
Открытие астероидов представляет чрезвычайно любопытный факт в истории астрономии, так как существование этих тел было предугадано раньше их открытия на основании некоторой правильности в распределении планет в Солнечной системе, указанной Тициусом, и разработанной Боде.Астрономы обнаружили, что расстояния планет от Солнца подчиняются некоей математической последовательности. Если написать ряд чисел 0, 3, 6,12, 24, 48, 96 и прибавить к каждому из этих чисел (составляющих, начиная от второго, геометрическую прогрессию с знаменателем 2) по 4, то получим новый ряд чисел 4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, который достаточно близко выражает последовательно расстояния всех планет от Солнца, а именно:
В конце XVIII столетия Франц Ксавер организовал группу из 24-х астрономов, которая с 1789 г. занималась поисками планеты, которая, по правилу Тициуса-Боде, должна была находиться на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца - между орбитами Марса и Юпитера. Задача состояла в описании координат всех звёзд в области зодиакальных созвездий на определённый момент. В последующие ночи координаты проверялись, и выделялись объекты, которые смещались на большее расстояние. Предполагаемое смещение искомой планеты должно было составлять около 30 угловых секунд в час, что должно было быть легко замечено.
Но, первый астероид случайно был обнаружен 1 января 1801 г. итальянский астроном Джузеппе Пиацци, не принимавшим участия в этом проекте. Этот объект был назван Церерой в честь древнеримской богини плодородия. Так астрономами был открыт новый тип объектов в Солнечной системе, в последствии названный астероидами. Вначале Джузеппе подумал, что увиденный им объект это комета, но после определения немецким математиком Карлом Фридрихом Гауссом параметров орбиты космического тела становится ясно, что оно скорей всего является планетой.
Потом открытия посыпались как из рога изобилия. Наблюдая за движением Цереры, немецкий врач Генрих Вильгельм Ольберс в 1802 г., увлекавшийся астрономией, открыл новый астероид, который назвали Паллада в честь древнегреческой богини Афины Паллады. 1804 год - была открыта Юнона, а в 1807 г. - Веста. После наступила эпоха затишья которая продолжалась около 40 лет, на протяжении которой не было открыто ни одного астероида.
1845 год - немецкий астроном-любитель Карл Людвиг Хенке после 15-ти лет поиска открыл 5-й астероид главного пояса - Астрею. С этого момента началась просто глобальная «охота» за астероидами всех астрономов мира, т.к. до открытия Хенке в научном мире считалось, что астероидов всего 4. 1847 год - английский астроном Джон Хайнд открыл астероид Ириду, после чего до наших дней ежегодно открывали хотя бы один астероид (кроме 1945 г.).
1891 год - немецкий астроном Максимилиан Вольф для обнаружения астероидов начал применять метод астрофотографии, при котором на фотографиях с длинным периодом экспонирования (освещения фотослоя) астероиды оставляли короткие светлые линии. При помощи этого метода Вольф за короткий промежуток времени смог открыть 248 астероидов, т.е. лишь немногим меньше чем обнаружили за 50 лет наблюдений до него.
1991 год - впервые крупным планом снял астероиды корабль Галилео. 1994 год - ему также удалось отыскать спутник на орбите астероида. 2000 год - автоматический космический аппарат NEAR-Шумейкер сделал снимки астероида Эрос. Исследования астероида показали, что это - монолитное твердое тело, что его химический состав приблизительно однороден и что он образовался в «молодые годы» Солнечной системы. 2001 год - аппарат сел на поверхность астероида и передал его фотоснимки с близкого расстояния.
2016 год, сентябрь - запущена американская межпланетная станция OSIRIS-REx, предназначенная для доставки образцов грунта с астероида (101955) Бенну (достижение астероида и забор грунта запланировано на 2019 г., а возвращение на Землю - на 2023 г.)
2017 год, январь - НАСА выбрало 2 проекта - Люси и Психея для программы Discovery. Планируется, что их запуск состоится в октябре 2021 г. Люси отправится к поясу астероидов и изучит 6 троянцев. Психея полетит к 16 Психее - гигантский металлический астероид. Он важен тем, что может оказаться ядром древней планеты, которая лишилась коры из-за сильного столкновения.
Гипотезы происхождения астероидов
Ученый мир уже давно пытается ответить на вопрос - откуда берутся астероиды? Астрономы прошлого считали, что астероиды между Марсом и Юпитером представляют из себя обломки распавшейся гипотетической планеты. Эту несуществующую планету называли Фаэтоном. Эта гипотеза была высказана в 1804 г. Генрихом Вильгельмом Ольберсом. Её якобы населяли разумные существа, достигшие высокого уровня жизни. Но разразилась ядерная война, в результате и разрушившая планету. Но изучение структуры и состава метеоритов выявило, что вещества только одной планеты недостаточно для такого разнообразия. Учёные сошлись во мнении, что планеты Фаэтон никогда не существовало, а Пояс астероидов - не остатки погибшей, а куски не сформировавшейся планеты. Да и возраст метеоритов - от миллиона до сотен миллионов лет - показывает, что дробление астероидов было длительным.На данный момент у астрономов превалирует гипотеза, по которой астероиды образовались из остатков вещества, из которого формировались планеты Солнечной системы. Она довольно 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.
То есть, астероиды - это остатки промежуточных тел, из которых сформировались планеты, сохранились до наших дней. Они так и не сумели сформироваться в планету из-за близости массивного Юпитера. Планета-гигант своим воздействием увеличивала относительные скорости астероидов и довела этот процесс до того, что кинетическая энергия астероидов превысила гравитационную, а в таких условиях они уже не могли соединяться и формироваться в единое тело при встрече. Скорей напротив, столкновения приводили к взаимному дроблению, а не объединению.
Существует версия согласно которой, самые крупные из малых планет именно зародыши планеты, не сумевшей сформироваться. К таким объектам относят Цереру, Весту.
Вопрос о происхождении астероидов по сей день остается открытым.
Крупнейшие астероиды Солнечной системы
Самый крупный из астероидов, обнаруженный в нашей Солнечной системе - Церера, который изначально рассматривался как полноценная планета, однако в 1802 году классифицировался как астероид, размеры которого около 975 х 909 км. С 2006 г. астероиду был дан другой статус его начали именовать карликовой планетой.Церера по размерам превосходит многие из крупных спутников планет-гигантов и содержит почти треть общей массы пояса.
Поверхность Цереры - смесь водяного льда и разных минералов. Церера, имеет каменное ядро и ледяную мантию и даже, возможно, содержит местами океаны жидкой воды под своей поверхностью.
Вокруг Солнца (см. Интересные факты о Солнце) карликовая планета обращается за 4,6 лет на скорости 17,882 км/сек. Период её вращения 9,15 часа, а средняя плотность 2,077 г/см³.
Два других крупных астероида (Паллада и Веста) имеют диаметр в 500 км.
Паллада - второй по размерам объект в астероидном поясе, однако с переводом Цереры в статус карликовой планеты, стал крупнейшим астероидом. Его параметры 582x556х500 км. Облет светила совершается за 4,618 г. со скоростью 17,645 км/сек. Сутки на Палладе составляют 7,81 часа, а температура поверхности 164° К.
Астероид Веста - самый яркий и единственный, который возможно наблюдать невооруженным глазом, без оптики. Габариты тела - 578x560х458 км, и только ассиметричная форма не даёт возможность отнести Весту к карликовым планетам. Внутри её железоникелевое ядро, а вокруг - каменная мантия. На Весте множество больших кратеров, самый крупный из которых имеет в поперечнике 460 км и располагается в районе южного полюса. Глубина этого образования достигает 13 км, а края его вознеслись над окрестной равниной на 4 - 12 км.
Еще один достаточно крупный астероид (214,6 км) - Евгения, любопытен тем, что у него есть 2 спутника. Ими стали Маленький принц (13 км) и S/2004 (45) 1 (6 км). Они отстоят от Евгении соответственно на 1200 и 700 км.
ред. shtorm777.ru
Источник
Комментарии
Отправить комментарий