Астероиды — это тела, состоящие из разных минералов, которые как и планеты обращаются вокруг Солнца и имеют орбиты в форме эллипса. Габариты этих космических объектов варьируются от 100 метров в диаметре до 500 километров. Они могут иметь самые причудливые формы, но имеют самое главное отличие от планет. Астероиды, по сравнению с планетами не достаточно массивны, из-за чего не могут сформировать шарообразную форму. Это и отличает астероиды от планет и планет-карликов.
В нашей системе есть три пояса астероидов. Один из них именуется главным. Он находится между орбитами планет Марс и Юпитер. Суммарная масса этого скопления тел примерно равна четырем процентам массы Луны. Причем, половина этой массы распределена между Церерой — карликовой планетой и тремя крупнейшими астероидами главного пояса: Вестой, Палладой и Гигеей. Большая часть объектов главного пояса состоит из горных пород и металлов.
Второй по удаленности от центра Солнечной системы пояс астероидов находится за орбитой планеты Нептун. Он называется поясом Койпера. Это скопление космических тел намного массивнее, чем ближайший к Земле пояс. По ширине он превосходит главный пояс в 20 раз, и содержит в себе в 20-200 раз больше массы. Большая часть астероидов здесь состоит из замерзших газов, таких как метан и аммиак, а также из воды. В поясе Койпера располагаются четыре известные на данный момент карликовые планеты. Это, открытые на данный период времени Плутон, Хуамеа, Макемаке и Эрида. Также существует гипотеза, что некоторые из спутников крупных планет изначально родились в этой области космического пространства. Например, спутник Нептуна — Тритон и спутник Сатурна — Феба.
Третий пояс — рассеянный диск. Местные объекты называются объектами рассеянного диска. Малые тела здесь состоят изо льда, а внутренняя граница этого пояса частично соединена с поясом Койпера.
Также стоит отметить, что есть гипотетическое скопление космических тел, которое пока не доказано прямыми наблюдениями, но по расчетам именно оттуда прилетают долгопериодические кометы — это облако Оорта, которое, как гигантская сфера окружает Солнечную систему.
Не смотря на довольно внушительные по нашим меркам размеры, астероиды намного меньше планет, и далеко не всякий оптический телескоп способен разглядеть эти летающие глыбы. К тому же цвет астероидов достаточно темный, и они отражают скудное количество солнечного света, поэтому плохо различимы на фоне черного Космоса. Именно поэтому их открытие состоялось довольно поздно.
Первый астероид был открыт только в 1801 году. Ночью первого января астроном с Сицилии — Джузеппе Пиацци направил свой телескоп на звездное небо, и обнаружил нечто необычное. Это произошло по той причине, что еще в 1772 году, немецкий астроном Иоганн Боде выдвинул предположение, что между орбитами Марса и Юпитера должна быть еще одна неведомая до сего дня планета. Он основывался на закономерности, которую предложил другой ученый того времени — Иоганн Тициус. Эта закономерность подтвердилась, когда еще более известный первооткрыватель — Уильям Гершель открыл планету Уран в 1781 году.
Целая группа астрономов, насчитывающая в своем составе 24 человека приступила к поискам таинственной планеты на указанном расстоянии. Эта группа исследователей была сформирована в 1800 году. Они использовали самые мощные телескопы того времени, но открытие крупнейшего астероида Солнечной системы - Цереры произошло случайно и ученым, который не входил в то объединение. Джузеппе Пиацци искал на небе совсем другой объект, а именно 87-ю звезду зодиакального каталога Лакайля. Он увидел, что рядом со звездой наблюдается другой, ранее неизвестный объект. Сначала Пиацци посчитал, что это комета, но засомневался, так как светящаяся точка на небе двигалась очень медленно. Новое космическое тело вызвало интерес астронома, и он продолжил вести Цереру до 11 февраля 1801 года, пока не заболел. Уже 24 января Пиацци поторопился объявить о своем открытии написав письма друзьям — итальянскому астроному Барнабе Ориани и немецкому исследователю Космоса Иоганну Боде.
В апреле того же года первооткрыватель астероидов послал более полные сведения о наблюдаемом объекте французскому астроному Жерому Лаланду, а тот поспособствовал появилению открытия на страницах журнала Monatliche Correspondenz. С апреля по сентябрь прошло много времени, и Церера поменяла свое положение на небе. Это привело к тому, что другие астрономы не смогли ее обнаружить на указанном месте из-за чего открытие не было подтверждено. Только в конце 1801 года астрономы Франц фон Цах и Генрих Ольберс смогли подтвердить открытие Джузеппе Пиацци. Это произошло в последний день года — 31 декабря. Пиацци дал имя открытому им объекту - Церера Фердинанда в честь богини земледелия из римской мифологии и короля Сицилии. Позже имя короля было убрано из названия астероида и он стал просто Церерой. Хотя некоторое время в Германии и Греции новый космический объект называли Герой и Деметрой соответственно.
Термин астероид ввел уже известный нам Уильям Гершель, позаимствовав его у композитора Чарлза Бёрни. А означает это слово «подобный звезде».
Долгое время Церера считалась астероидом, а Плутон планетой, но в 2006 году ученые решили вывести новый класс объектов, в который вошли Плутон, Церера, Эрида, Макемаке и Хуамея. Этот класс получил название «Карликовые планеты», и еще по меньшей мере 40 известных объектов претендуют в данный момент на это наименование. А всего по оценкам их может быть открыто около 10 000.
После открытия Цереры астрономы продолжили искать малые тела за Марсом. В течение нескольких лет были открыты крупные по меркам астероидов Паллада, Юнона и Веста. Последняя была обнаруженна в 1807 году. Последующие восемь лет не увенчались успехом и большинство астрономов решили, что в поясе больше нет малых космических тел.
В 1830 году настойчивый астроном Карл Людвиг Хенке все же обнаружил новое космическое тело, а именно Астрею. Еще через два года он же нашел астероид Геба. Вдохновившись успехами ученого другие астрономы также стали искать астероиды и каждый год открывали хотя бы по одному новому объекту.
Благодаря этим астрономическим изысканиям был придуман новый метод поиска планет и астероидов — астрофотография. Первым его применил Макс Вольф, который делал серию фотоснимков ночного неба, и обнаруживая движущиеся тела на фоне малоподвижных звезд. Всего Вольф открыл 248 астероидов. Благодаря методу астрофотографии в двадцатом веке Клайд Томбо открыл Плутон.
Когда астрономией стали заниматься любители, количество открываемых астероидов увеличилось в разы. К осени 2017 года профессиональные астрономы и любители обнаружили в пределах Солнечной системы уже более 739 000 малых космических тел, и каждую ночь астрономы фиксируют все новые объекты этого класса.
Как и любые объекты в Космосе астероиды имеют свою классификацию. Три астронома: Кларк Чапмен, Дэвид Моррисон и Бенджамин Целлнер в 1975 году разделили все малые космические тела на три класса — C.S и M.
В первую категорию вошли астероиды состоящие в основном из углерода. Класс C включил в себя силикатные объекты, а M —это астероиды из металла. Для типизации малых космических тел был использован метод спектрального анализа. Но такой подход не оправдал себя, ведь материал на поверхности астероида может отличаться от внутреннего состава. Поэтому позже астероиды разделили по количеству отражаемого света, введя 12 категорий, обозначаемых буквами от A, B, D, E, F, G, P, Q, R, T, V и J.
На данный момент астероиды довольно хорошо изучены, но в знаниях о них есть и пробелы. Например, долгое время считалось, что астероид представляет из себя монолит, но исследователи выяснили, что эти тела весьма рыхлые по структуре и состоят из конгломерата более мелких камней и пыли. Если бы человек оказался на поверхности этого объекта, то ударив кулаком в астероид с удивлением обнаружил бы, что рука глубоко увязла в космическом теле.
Также внутри астероидов содержатся колоссальные запасы воды, золота, платины и других ценных материалов. Человек, сумевший безопасно доставить астероид на Землю потенциально может стать самым богатым в Мире благодаря драгоценным металлам, содержащимся внутри. Можно отметить, что некоторые астероиды можно использовать в качестве источников топлива для будущих космических и межзвездных перелетов.
Помимо полезных свойств малых космических тел от них исходит и угроза. Из-за большой кучности астероидов в главном поясе, некоторые из них могут сталкиваться и вылетать в произвольных направлениях. Однажды может случиться такое, что выброшенный из пояса астероид направится к Земле. Если он будет достаточно крупным, то удар тела о нашу планету способен привести к самым тяжелым последствиям: от уничтожения населенного пункта до вымирания большинства живых существ на Земле. По господствующей теории именно жертвами астероида или крупной кометы стали динозавры, жившие более 60-ти миллионов лет назад. Этот объект упал на территории современной Южной Америки. Обнаруженный кратер свидетельствует о том, что это космическое тело имело 10 километров в диаметре и ударом об Землю вызвало существенное изменение климата.
В наше время человечество почти беззащитно перед подобной угрозой. Проблема состоит в том, что некоторые космические тела находятся вне поля зрения телескопов. Если астероид или комета приблизится к Земле со стороны Солнца, то астрономы могут их не заметить. Случай с челябинским метеоритом как раз и стал показательным. Тело скрытое светом Солнца осталось незамеченным до самого входа в атмосферу.
Сейчас уже разрабатываются телескопы и радары, которые будут контролировать пространство между планетой и светилом, чтобы вовремя предупредить катастрофу.
Даже в случае обнаружения опасного для Земли тела у человечества по сей день нет единого решения, что делать с приближающимся объектом. Одни считают, что лучше всего будет расстрелять космическую угрозу ядерными ракетами, но в этом случае создается вероятность того, что к земле устремится несколько осколков уничтоженного тела. Есть и альтернативные методы. Среди них покраска одной из частей астероида с целью изменения ее отражающей способности и вследствие отклонение от намеченного курса или постепенный увод астероида в сторону при помощи космических двигателей, закрепленных на поверхности.
В наше время астероиды активно изучаются, и совсем недавно, в сентябре 2018 года два японских робота-исследователя приземлились на поверхность астероида Рюгу. Оба аппарата успешно совершили посадку и передали на Землю ценные фотографии. Также на астероид в 2019 году спускалась станция Хаябуса-2, которая взяла образцы породы с космического тела и проверила его на прочность, сбросив взрывчатку на поверхность малого объекта. Возможно, в будущем эти исследования дадут человечеству шанс выстоять против космической угрозы.
