Семейства астероидов: почему астрономы делят астероиды на группы

В самом начале ХІХ века на о. Сицилия в Палермо ученый-астроном из Италии Пиацци Джузеппе уже долгое время пытался составить каталог звезд, наблюдая их положение. И вот уже он заканчивал свою удивительную работу.

Первого января 1801 года астроном увидел в созвездии, именуемом «Близнецы», одну маленькую, еле заметную звезду, которую по неведомой причине он не вносил в свой каталог. Следующим вечером Джузеппе снова решил посмотреть на эту звездочку, но оказалось, что она поменяла свое местоположение на 4′ за прямым восхождением и приблизительно на 3′,5 за склонением. Сначала Пиацци подумал, что он ошибается, но следующая ночь доказала, что эта маленькая звезда все же медленно двигается по небу.

Крупнейшие астероиды главного пояса астероидов Солнечной системы: Церера и Веста. Церера так велика, что классифицируется как карликовая планета.

Астроном следил за этими перемещениями около шести недель, но наблюдения прервала его болезнь. Когда же Джузеппе преодолел болезнь и собрался снова изучать эту звезду, то уже не смог найти ее на небе. Позже эта новая планета получила название Церера. Современные данные указывают, что она – наибольший астероид из главного пояса астероидов, 970х930 километров размером, причем ещё и первый астероид открытый человечеством.

Между тем, еще один ученый Карл Гаусс создавал методы для возможности обрабатывать наблюдения в астрономии. Карл Фридрих определил, что между орбитами Юпитера и Марса находится орбита новой планеты. Ее полуось была приблизительно 2,8 а.е.. Именно эту планету астронавты пытались найти с тех времен, когда была обнаружена зависимость, определяющая закономерности в расположении планет на определенном расстоянии от Солнца. Эта зависимость носила название закона Тициуса-Боде.

Уже долгие годы эта маленькая планета скрывалась и пряталась от глаз ученых. Позже она стала называться Фаэтон. По сравнению с Церерой она была слишком маленькой.

В 1802 году, а точнее 28 марта, была обнаружена возле Цереры еще одна слабая планетка – Паллада. Ее неожиданно обнаружил Генрих Ольбрес. Так вот эта удивительная тезка Афины Паллады расположилась также на этом расстоянии от Солнца – 2,8 а.е.

На 1860 год на этом расстоянии было обнаружено 62 астероида. Через двадцать лет результаты превысили все ожидания – 211 астероидов. И с каждым годом таких находок становилось все больше.

Интересные факты об астероидах

• На Землю падают не только астероиды. Каждый день на нашу планету осыпается больше 100 тонн материала от астероидов и комет. Большая часть уничтожается в атмосфере из-за трения. Уцелевшие осколки именуют метеоритами;
• Падения астероидов в прошлом происходили намного чаще, чем сегодня;
• Падение скалы 65 млн. лет назад привело к истреблению динозавров (повлияло на развитие земной жизни);
• С периодичностью в 2000 лет на Землю падает скала с размером в футбольное поле;
• Раз в год к нам прибывают скалы с параметрами машины. В итоге можно наблюдать за великолепным огненным шаром. Но объект чаще всего сгорает и не успевает коснуться поверхности;
• Астероиды богаты не только на воду, но и на драгоценные и полезные металлы;
• Некоторые астероиды выступают разрушенными кометами. Из-за сближения с Солнцем лед тает и остается лишь каменистое ядро;
• У некоторых астероидов есть свои спутники;
• Также астероиды именуют малыми планетами и планетоидами;

Иногда астероиды называют малыми планетами. Это скалистые остатки от ранней Солнечной системы, сформировавшейся 4.6 млрд. лет назад. Большая часть осколков расположена между Марсом и Юпитером. Астероиды могут быть огромными (Веста с протяжностью в 530 км) и мелкими (менее 10 м). Общая масса все астероидов Солнечной системы уступает лунной.

Мозаика из наилучших обзоров крупнейшего астероида Веста

Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторым удалось стать почти сферическими с кратерными формированиями. При вращении на эллиптических орбитах астероиды также хаотично падают. Примерно 150 объектов располагают спутниками (у некоторых даже два). Есть двойные астероиды, где два скалистых тела сходятся по размерам и вращаются вокруг общего центра масс.

Аппарат Галилео заметил, что астероиды способны располагать спутниками

Существует 3 астероидных класса: С, S и М. Чаще всего можно встретить С-тип (хондриты), представленные глиной и силикатами, а по внешнему виду кажутся темными. Это одни из древнейших объектов в системе. S-типа (каменистые) состоят и силикатов и никелевого железа. А М-тип – металлические. Отличия в составе основываются на удаленности от Солнца при формировании. Некоторые поддались температурному нагреву и частично расплавились.

Мощная гравитация Юпитера и удары с другими астероидами приводят к изменению траекторий, из-за чего их выбрасывает из привычного места проживания к другим планетам. В прошлом множество крупных объектов врезалось в Землю, что помогло привнести новые элементы в состав.

Ученые все время следят за астероидами, подлетающими к нашей планете или пересекающими ее орбитальный путь. Минимальная критическая удаленность составляет 45 млн. км. Ценным инструментом выступает радар. Он отражает сигналы от объектов и получает необходимые данные: орбита, размер, форма и концентрация металлов.

К астероидам специально отправляли несколько миссий. В 1991 году к Гаспре и Иде направили Галилео. За Матильдой и Эросом следил NEAR-Шумейкер. В 2008 году к Стейну наведался Розетта, а в 2010 году – к Лютеции. Близкие пролеты осуществили Deep Space 1 и Stardust.

Сравнение масс астероидов

В 2005 году корабль Хаябуса приземлился на астероиде Итокава и попытался взять образцы. В 2010 году он доставил их на Землю. В 2007 году стартовала миссия Dawn. В 2012 году аппарат направился к Церере, куда прибыл в 2015-м.

Распределение астероидов в Солнечной системе

Исследование астероидов сегодня

Поводов для проведения исследований астероидов, вообще говоря, — всего два. Первый – это значимый вклад в фундаментальную науку. Благодаря подобным исследованиям у человечества формируется понимание устройства Солнечной системы, а также ее образования, структуры; понимание поведения Вселенной и ее составных. Астрономы активно изучают состав астероидов, чтобы понять их природу. Все вышесказанное не дает определенного понимания пользы от изучения этих небесных тел, поэтому приведем следующий пример.

Точки возможного падения астероида Апофис — ближайшей астероидной угрозы Земле

Модель формирования современных земных природных условий предусматривает возникновение воды на поверхности нашей планеты. Однако, как известно, на первых этапах своей эволюции Земля была слишком разогрета, чтобы после остывания на ней остались запасы воды. Предполагалось, что вода была позже занесена кометами, но благодаря последним исследованиям состава их воды, оказалось, что вода в кометах слишком отлична от земной. В 2010-м году на одном из крупнейших астероидов главного пояса – Фемиде, ученые обнаружили лед. Это позволяет предположить, что вода на Землю была занесена астероидами. Кроме того, на Фемиде также нашли углеводороды и некоторые молекулы, которые могли бы послужить зачатию жизни на Земле.

Второй повод для изучения астероидов, более актуален для рядовых жителей планеты Земля – это возможная угроза со стороны этих космических тел. О том, что может произойти при падении астероида на Землю можно узнать из множества фильмов-катастроф. Поэтому во избежание подобных ситуаций астрономы пристально следят за астероидами, опасными для землян. Одним из таких объектов является Апофис, диаметр которого примерно 325 м. Для сравнения, диаметр Челябинского метеорита – 17 метров. В 2029-м году траектория Апофиса будет проходить вблизи Земли (на высоте 35 000 км), в 2036-м году и вовсе не исключена вероятность столкновения.