Что такое астероид

Что такое астероид

• Гипотезы происхождения
• Состав и физические параметры
• Семейства и их движение
• Самые крупные
• Наименование
• Взаимодействие с Землей
• Астероиды в прошлом Земли
• Изучение

В этой статье мы подробно расскажем, что такое астероиды: как они появились, их состав и свойства, а также какова их потенциальная опасность для нашей планеты.

Астероидами называются объекты Солнечной системы различной формы и относительно небольших размеров. Эти небесные тела также движутся по определенным орбитам вокруг Солнца. Ранее синонимом астероиду являлось определение «малая планета», сейчас же они отнесены в группу малых тел Солнечной системы.

Взаимодействие с Землёй

Недалеко от внутреннего края главного пояса находятся группы тел, чьи орбиты могут пересекаться с орбитами Земли и планет земной группы. К главным объектам относятся группы Аполлона, Амура, Атона. Их орбиты не стабильные, зависящие от влияния Юпитера и остальных планет. Деление на группы таких астероидов достаточно условно, потому что они могут переходить из группы в группу. Такие объекты пересекают орбиту Земли, что создаёт потенциальную угрозу. 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, или на Солнце.

Астероиды в прошлом Земли

Самым известным событием такого плана стало падение астероида 65 млн. лет назад, когда погибла половина всего живущего на планете. Считается, что размер упавшего тела был порядка 10 км, а эпицентром стал Мексиканский залив. На Таймыре также обнаружены следы стокилометрового кратера (в излучине реки Попигай). На поверхности планеты насчитывается около 230 астроблем – крупных ударных кольцевых образований.

Образование

Астероиды представляют собой небесные тела, которые были образованы за счет взаимного притяжения плотного газа и пыли, вращающихся по орбите вокруг нашего Солнца на раннем этапе его формирования. Некоторые из таких объектов, вроде астероида Лютеция, достигли достаточной массы, чтобы сформировать расплавленное ядро. В момент достижения Юпитера своей массы, большая часть планетозималей (будущих протопланет) была расколота и выброшена с изначального пояса астероидов между Марсом и Юпитером. В эту эпоху сформировалась часть астероидов за счет столкновения массивных тел в пределах воздействия гравитационного поля Юпитера.

Состав и способы их классификации

Информация о химическом составе астероидов в основном получена путем спектрального анализа солнечного света, отраженного от них. Дополнительные сведения дают метеориты, регулярно падающие на Землю, поскольку их основной источник – главный пояс астероидов.

Из чего же состоят астероиды?

По химическому составу они делятся на три основные группы или три спектральных класса:

• Класс С. К данному типу относятся объекты, имеющие в своем составе значительное количество углерода. Это самый многочисленный тип – 75%;
• Класс S. Отличается высоким содержанием силикатов. На долю этой группы приходится примерно 17% известных астероидов;
• Класс M. По большей части состоят из металлов с небольшой примесью прочих соединений.

Существует и другая, более расширенная классификация, основанная на отражательной способности и показателях спектра. Она выделяет уже больше десяти типов этих небесных тел. Например, к классу Р относятся объекты с довольно низким альбедо и красноватым спектром с размытыми линиями поглощения.

Малые тела Солнечной системы

В этой статье мы изучим малые тела солнечной системы, их происхождение и классификацию. Астрономия из непонятной науки постепенно превратится в увлекательное путешествие по Солнечной системе!

Ночное небо скрывает в себе множество загадок и тайн. Звезды, планеты, спутники, кометы, яркие росчерки метеоритов — что-то из небесных явлений можно наблюдать невооруженным глазом, для других нужен телескоп. И хотя об авторе изобретения телескопа не прекращаются споры, значение этого прибора для исследования космоса огромно.

В учебнике «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова малые тела Солнечной системы делят на:

1. астероиды,
2. карликовые планеты,
3. кометы,
4. метеоры, болиды, метеориты.

АСТЕРОИДЫ. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

В XVIII веке два астронома, Тициус и Боде, вывели правило, которое впоследствии было названо их именами. Следуя данному постулату, расстояние между существующими планетами Солнечной системы увеличивается в геометрической прогрессии и на расстоянии 2.8 астрономических единиц от Солнца должна находиться неизвестная планета.

С открытием Урана на расстоянии в 19.2 астрономических единицы от Солнца, вычисленному согласно правилу Тициуса – Боде, ученые утвердились в своем предположении и активно занялись поисками пропавшей планеты.

Немецкий астроном барон Франц Ксавер фон Цах создал группу астрономов для поиска исчезнувшего небесного тела, которую пресса шутливо называла «Отряд небесной полиции». И в 1801 году Джузеппе Пьяци увидел на нужной орбите астероид Цереру, которая в 2006 году перешла в разряд карликовых планет.

В 1802 году немецкий астроном Генрих Ольберс открыл астероид Палладу на близкой к Церере орбите и предположил, что открытые объекты — обломки искомой планеты. Засев за расчеты, ученый установил место, где можно искать новые астероиды. И не ошибся. Один за одним открывали небесные тела в месте, где предполагалось найти планету. Подробнее о поисках можно прочитать в § 20 учебника «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова.

ЛЕГЕНДА О ФАЭТОНЕ

Еще древние шумеры предполагали, что между Юпитером и Марсом существовала планета, взорванная на тысячи мелких отломков. Эту же легенду воспел в поэме «Метаморфозы» Овидий — римский поэт, живший в начале нашей эры. Хотя откуда такие предположения у древних людей, лишенных телескопов, — загадка.

Отголоски древних легенд нещадно эксплуатируются писателями-фантастами в космических историях о призрачной планете Фаэтон, уничтоженной своими же алчными жителями, заигравшимися во всемогущество. В качестве примера можно привести книгу Александра Казанцева «Фаэты» или Михаила Чернолусского «Фаэтон». В 1972 году создан анимационный фильм «Фаэтон — сын солнца».

Но в отличие от древних легенд и мифов современные ученые считают, что пояс астероидов — это не останки разрушенной планеты, а скопление протопланетного вещества, которому гравитационное поле массивного Юпитера не позволило сформироваться в полноценную планету.

АСТЕРОИД. ОПАСНОСТЬ РЕАЛЬНАЯ ИЛИ МНИМАЯ?

Астероид — это небольшое планетоподобное тело диаметром более 10 м, имеющее собственную орбиту движения вокруг Солнца.

В настоящее время в поясе астероидов в Солнечной системе насчитывается около 800 000 космических объектов, для 500 000 из них вычислены орбиты и присвоены номера, около 21 000 имеют имена собственные.

Несмотря на то что риск столкновения Земли с астероидом сценаристы и режиссеры используют для фильмов-катастроф, например как в фильмах «Армагеддон» или «Пятый элемент», опасности в глобальном масштабе для человечества не представляет даже столкновение нашей зеленой планеты с самым непредсказуемым астероидом Апофисом, диаметр которого около 300 м.

Конечно, случись прямое попадание, разрушения будут значительные, ведь энергия взрыва составит примерно 586 мегатонн в тротиловом эквиваленте (для сравнения: энергия взрыва бомбы, сброшенной на Хиросиму, всего около 16–18 килотонн), но непоправимых последствий типа «атомной зимы» и гибели человечества, как в свое время динозавров, не произойдет.

КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ

В 2006 году на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза введен новый класс объектов Солнечной системы — карликовая планета.

Согласно определению, данный тип планеты должен соответствовать следующим параметрам:

1. обладает гидростатическим равновесием, о чем свидетельствует его сферическая форма;
2. не способен удалить другие малые тела с орбиты, подобной собственной;
3. не является чьим-либо спутником;
4. вращается по собственной орбите вокруг Солнца.

В настоящее время ученые-астрономы выделяют пять карликовых планет. Это Плутон, Церера, Макемаке, Эрида, Хаумеа.

КОМЕТЫ

Появление хвостатой звезды на небе вызывало суеверный трепет у древних людей и предвещало мор, голод и различные несчастья. Античным грекам комета представлялась головой с распущенными волосами, и именно от греческого слова «кометис» («волосатый») произошло название этого малого космического тела.

Составные части кометы:

1. голова, которая состоит из ядра и комы,
2. хвост — пылегазовый шлейф за кометой, появляющийся при приближении кометы к Солнцу и видимый благодаря рассеиванию солнечного света в кометном веществе.

Кометы делятся на короткопериодические (период обращения до 200 лет) и долгопериодические (период обращения более 200 лет).

Наиболее исследованной кометой Солнечной системы является комета Галлея. Благодаря исследованиям Ньютона ученые научились рассчитывать орбиты комет. В своих расчетах Эдмон Галлей определил орбиты нескольких комет, появлявшихся ранее, установил, что несколько из них очень похожи, и предположил, что это одна и та же комета с периодом обращения около 76 лет.

Эту комету наблюдали в 1531, 1607 и 1682 гг. И когда в 1758 году, уже после смерти ученого, комета появилась на небе вновь в предсказанное исследователем время, ее назвали именем Галлея.

Последнее появление кометы Галлея в 1986 году стало одним из разочарований астрономов, поскольку Солнце закрыло от землян перигелий кометы — точку, когда комета максимально ярка, а хвост имеет максимальную длину. Теперь с нетерпением астрономы ждут 2061 год, когда ожидается самое зрелищное возвращение кометы.

В учебнике «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова на странице 118 представлен анимационный ролик для более полного раскрытия темы.

МЕТЕОРЫ. БОЛИДЫ. МЕТЕОРИТЫ

Любители загадать желание вооружаются биноклями и смотрят на ночное небо в надежде увидеть падающую звезду. И космос не подводит: в ясные ночи то там, то здесь яркий след прочерчивает звездное небо.

Сейчас даже школьник младших классов скажет, что это сказочное действо всего лишь падающий и сгорающий в атмосфере метеороид. А в древности это необычное явление природы повергало людей в трепет. Иногда небо особенно щедро на падающие звезды. И это значит, что Земля проходит через метеорный поток.

В чем же разница между метеором, болидом, метеоритом, метеороидом?

Метеороид, или метеорное тело, — мелкие камешки, части астероидов, песчинки попадающие в атмосферу Земли.

Метеор — это явление. Тот самый яркий росчерк на ночном небе или след от проходящего в атмосфере Земли метеороида.

Болид — особенно яркий метеор. Его яркость по шкале звездных величин более −4 m .

Одним из крупнейших болидов, падение которого можно было наблюдать днем, был Бенешов, светимость которого равна −21 m звездной величины. Чтобы представить яркость явления, следует вспомнить, что яркость Луны равна −21 m , а Солнца −26 m

Метеорит — космическое тело, не сгоревшее полностью в атмосфере и упавшее на Землю.

Иногда метеороиды не сгорают в атмосфере полностью, а падают на Землю, принося с собой космический металл. Отчаянные смельчаки научились обрабатывать метеоритное железо еще в эпоху бронзового века, задолго до того, как человек научился выплавлять руду.

Металл из космоса обрастал легендами и считался даром богов, а оружие, сделанное из него, — священным, лишь вожди, фараоны и шаманы достойны были владеть клинками из такого железа.

Размеры и движение астероидов

Самые крупные известные сегодня астероиды – (4) Веста и (2) Паллада, диаметром около 500 километров. Весту можно увидеть с Земли невооруженным глазом. Третий крупный астероид, Церера, в 2006-м году переквалифицировали в разряд карликовых планет. Размеры Цереры – около 909 на 975 километров.

По предположениям ученых, в Солнечной системе находится от миллиона до двух миллионов астероидов размером более километра в диаметре.

Большая часть этих небесных тел расположена в поясе между Юпитером и Марсом, но отдельные астероиды могут двигаться по эллиптической орбите и вне этого пояса, вокруг Солнца. Есть и еще один известный астероидный пояс, недалеко от орбит Плутона и Нептуна – пояс Койера.

Астероиды, как уже было сказано, не стоят на месте; в процессе движения они могут сталкиваться друг с другом, с окружающими планетами и спутниками. На поверхности планет и спутников, с которыми столкнулись астероиды, остаются глубокие следы – кратеры. Диаметр кратера может достигать нескольких километров. При столкновении от астероидов могут откалываться сравнительно мелкие фрагменты – метеориты.

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 – 16×12км). На снимках удается различить детали поверхности астероида Гаспра размером 60-100 м.