Астероиды - это небесные тела небольших размеров, которые вращаются вокруг звезды. Вероятно, это остатки образования Солнечной системы.
Большинство из них находятся на орбите между Марсом и Юпитером в поясе астероидов. Их размеры различаются. Веста - самые большие из них имеют диаметр около 530 км, а самые маленькие - менее 10 км в диаметре. Общая масса всех астероидов, вместе взятых, меньше массы нашей Луны .
Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторые из них напоминают сферы. Чаще всего они покрыты кратерами. Они следуют за Солнцем по эллиптической орбите и вращаются вокруг своей оси непредсказуемым образом. Более 150 астероидов имеют маленькие спутники (некоторые из них даже два). Есть также двойные астероиды, где два астероида притягиваются друг к другу и вращаются друг вокруг друга.
История
Первый и самый большой астероид, вращающийся между Марсом и Юпитером, был обнаружен Джузеппе Пиацци 1 января 1801 года. Он назвал ее Церерой. Первоначально он считался кометой, затем планетой , затем астероидом и в конечном итоге стал карликовой планетой.
В феврале 1973 года первый космический зонд «Пионер-10» пересек пояс астероидов. До этого ученые не были уверены, возможен ли вообще такой подвиг.
В 1991–1993 годах зонд «Галилео» пролетел мимо астероида и сделал несколько его фотографий. Зонд также обнаружил первый астероид с собственной луной - крошечный Дактиль, вращающийся вокруг астероида Ида.
С 1997 по 2001 год зонд NEAR Shoemaker вращался вокруг астероида Матильда. Это был первый подобный подвиг в истории, который позволил нам собрать множество данных об астероидах. Спустя девять лет мы приземлились на одном из астероидов. Зонд «Хаябуса» вернулся на Землю с первыми образцами астероидов.
Состав астероида
Существует три основных классификации астероидов: тип C, тип S и тип M.
- Тип C (хондрит) - самый распространенный тип астероидов. Скорее всего, они силикатные и довольно темные. Это один из старейших объектов Солнечной системы.
- Тип S (каменистый) состоит из силикатов, никеля и железа.
- Тип М (металлический) в основном состоит из никеля и железа.
Различия в составе астероидов связаны с местом в солнечной системе, в котором они образовались. Некоторые из них образовались недалеко от Солнца и вскоре после образования таяли из-за высоких температур вокруг нашей звезды. Железо скопилось в ядре астероида, заставив базальт в виде лавы (вулканической породы) выйти на поверхность.
Высокая гравитация Юпитера и редкие близкие проходы мимо Марса изменяют орбиту астероидов, отталкивая их от основного пояса астероидов и выбрасывая в разные стороны, иногда при столкновении с другими планетами. Именно один из этих астероидов способствовал исчезновению динозавров.
Ученые постоянно наблюдают за астероидами, которые могут столкнуться с Землей . Радары - один из лучших инструментов для наблюдения за потенциально опасными небесными телами. Сигнал отражается от небесных тел и позволяет нам многое узнать об орбите астероида, его скорости, форме, размере и содержании металлов.
Классификация астероидов
астероиды классифицируются в зависимости от их местоположения в солнечной системе. Есть три основные группы астероидов:
Астероиды главного пояса
Большинство известных астероидов находится в поясе между Марсом и Юпитером. Пояс содержит от 1,1 миллиона до 1,9 миллиона астероидов размером более 1 км и на миллионы меньше. В начале существования Солнечной системы гравитация новообразованной планеты - Юпитер завершила процесс создания новых небесных тел в этой области и заставила небольшие небесные тела сталкиваться друг с другом, распадаясь на астероиды. В основном они встречаются в поясе астероидов.
Многие считают, что пояс астероидов густо населен небесными телами, но это не так. Они разбросаны по такому большому пространству, что попасть в них будет очень сложно. К сожалению, все научно-фантастические фильмы, в которых герои убегают через пояс астероидов только благодаря удаче и незаурядным способностям пилота, способного маневрировать кораблем в ограниченном пространстве, - ложь.
Троянские астероиды
эти астероиды имеют общую орбиту с большой планетой, но не сталкиваются с ней из-за своего местоположения. Они сгруппированы вокруг двух точек либрации (точки Лагранжа).*
Трояны Юпитера - самая большая коллекция астероидов этого типа. Поскольку они сосредоточены на двух точках либрации, они были разделены на два «лагеря» - греческий и троянский. Возможно, что астероидов там столько же, сколько и в основном поясе. У Марса и Нептуна тоже есть свои троянские астероиды. В 2011 году НАСА объявило, что у Земли есть собственный троянский астероид. Он был назван 2010 TK 7 .
Первым обнаруженным троянским астероидом был Ахиллес (588).
Астероиды, сближающиеся с Землей
Орбиты этих небесных тел проходят близко к Земле. Некоторые из них движутся так близко к Земле, что могут быть опасны. Однако есть и обратная сторона медали - из-за того, что они так близко к Земле, к ним можно послать космический корабль. На данный момент мы отправили космические зонды к трем из этих астероидов: (433) Эрос, (25143) Итокава и (4179) Тутатис.
Есть четыре семейства астероидов, сближающихся с Землей. Они классифицируются по орбите:
Группа Атира - это астероиды, орбиты которых находятся внутри орбиты Земли. Это означает, что наиболее удаленная от Солнца точка на орбитах этих небесных тел не выходит за пределы орбиты Земли. Первым астероидом, обнаруженным в этой группе, был 163 693 Атира. К настоящему времени открыто пятнадцать астероидов, принадлежащих к этой группе. Ученые даже знают их точные орбиты. Еще три ожидают утверждения. К этой группе также могут принадлежать 58 известных небесных тел. В настоящее время их изучают астрономы, чтобы иметь возможность сделать правильную классификацию. В связи с тем, что астероиды этой группы не пересекают орбиту Земли, они не представляют для нас прямой угрозы. Однако из-за того, что они перекрывают орбиты Венеры и Меркурия они могут изменить курс в будущем и стать угрозой для нашей планеты.
Группа Афина - это астероиды, орбита которых перекрывает орбиту Земли. Их орбита обычно эллиптическая, и большинство из них находится внутри орбиты Земли, но вершина эллипса выходит за пределы пути нашей планеты. Группа была названа в честь первого открытого в этой группе астероида - 2062 Афина. На сегодняшний день в этой группе обнаружено более 1300 небесных тел. Некоторые из них были классифицированы как потенциально опасные для Земли. В 2004 году один из астероидов (99942) Апофис вызвал обеспокоенность у ученых, поскольку расчеты показали, что он находился на курсе столкновения с Землей и столкнется с ней в 2029 году. К счастью, в расчетах оказалась ошибка. Более точное определение орбиты астероида исключило эту возможность.
Группа Аполлонов - это астероиды, орбита которых больше орбиты Земли. Орбита нашей планеты находится внутри орбиты этих небесных тел. Это самая большая группа околоземных астероидов. На сегодняшний день в этой группе обнаружено более 8 180 небесных тел, но только 1133 из них получили официальные названия. Из всех этих астероидов 1472 могут представлять угрозу для Земли. К этой группе астероидов принадлежал метеор Челябинск, который взорвался над городом Челябинск в России 15 февраля 2013 года. К счастью, погибших не было, но пострадали около 1000 человек. Самый большой известный астероид в этой группе - Сизиф 1866 года, его диаметр составляет 5,5 км.
Группа Амора - орбиты этих астероидов больше земных и не пересекаются с ней. Они расположены между Землей и Марсом. Два спутника Марса могут быть астероидами этой группы. Есть три основных критерия, которым должен соответствовать астероид, чтобы принадлежать к группе Амора. Во-первых, его орбита должна быть хотя бы частично близка к Земле (ближе, чем к другим планетам); во-вторых, орбита астероида должна полностью выходить за пределы орбиты Земли; в-третьих, он не должен превышать его. Все эти критерии сводятся к одному: если орбита астероида находится между 1 и 1,40 а.е.2 считается принадлежащим к группе Амора. В эту группу входит астероид (433) Эрос. Одним из первых нам удалось приземлиться.
Самые большие астероиды
Объекты в поясе астероидов нельзя назвать планетами, потому что они не удовлетворяют всем трем условиям, но среди них есть небесные тела, которые находятся недалеко. Самые большие из них (1) Церера, (4) Веста, (2) Паллада и (10) Гигея имеют диаметр, достаточно большой, чтобы быть в состоянии достичь гидростатического равновесия - условие, которое должно быть выполнено, чтобы стать карликовой планетой.
Пока что только Церера была классифицирована как карликовая планета. Это достаточно большой объект, который под действием силы тяжести принимает форму шара. Остальные три небесных тела все еще ждут приговора.
Церера, как и другие планеты и карликовые планеты, имеет кору (скорее всего, ледяную корку), мантию и ядро. Мы знаем, что у Весты они тоже есть, но без воды. Вероятно, он образовался недалеко от Солнца, поэтому вода испарилась из него до того, как он совершил свой последний оборот.
Как называются астероиды?
Комитет по номенклатуре малых тел Международного астрономического союза менее строг в отношении именования небесных тел, чем комитеты, которые именуют другие небесные тела, поэтому астрономы могут дать волю своему воображению.
Один из астероидов был назван Mr. Спок в честь открывшего его ученого-кота, отличного от рок-музыканта Фрэнка Зеппа. Также вокруг Солнца летают кометы, названные в честь любимых учителей ученых. Есть и более серьезные имена - например, семь астероидов, названных в честь членов экипажа космического корабля Columbia, погибших в 2003 году. Многие из них названы в честь авторов книг, например 2675 Tolkien, 3836 Lem, 11020 Orwell, 127005 Pratchett.
Комитет не любит называть астероиды именами домашних животных, поэтому г-н. Спок - довольно одинокий астероид. Если только не рассматривать астероид 6042 Cheshirecat, названный в честь кота из «Алисы в стране чудес».
- Точка либрации - это место в пространстве, где тело малой массы может отдыхать по отношению к другим телам в системе.
- 1UA - астрономическая единица, равная расстоянию Земли от Солнца.