Какие бывают астероиды. Школьная энциклопедия

В самом начале XIX в. итальянский астроном Пиацци (1746-1826) случайно открыл первую малую планету (астероид). Она была названа Церерой. В дальнейшем было открыто много других малых планет, образующих пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

Движение астероидов

На фотографиях звездного неба, снятых с большими экспозициями, астероиды получаются в виде светлых черточек. Зарегистрировано более 5500 малых планет. Общее число астероидов должно быть в десятки раз больше. Астероиды, орбиты которых установлены, получают обозначения (порядковые номера) и названия. Некоторые новые астероиды названы в честь великих людей (1379 Ломоносова), государств (1541 Эстония, 1554 Югославия), обсерваторий (1373 Цинциннати – американская обсерватория, являющаяся Международным центром наблюдений астероидов) и т.д.

Астероиды движутся вокруг Солнца в ту же сторону, что и большие планеты. Их обороты имеют большие эксцентриситеты (в среднем 0,15), чем орбиты больших планет. Поэтому некоторые малые планеты далеко выходят за пределы пояса астероидов. Одни из них в афелии удаляются за орбиту Сатурна, другие в перигелии приближаются к Марсу и Земле. Например, Гермес в октябре 1937 г. прошел от Земли на расстоянии 580 000 км (всего лишь в полтора раза дальше Луны), а астероид Икар, открытый в 1949 г., при движении попадает даже внутрь орбиты Меркурия и каждые 19 лет сближается с Землей. В последний раз это произошло в июне 1987 г. Тогда Икар приблизился к Земле на расстояние в несколько миллионов километров, его наблюдали на многих обсерваториях. Разумеется, это не единственный случай. Не исключено, например, что столкновение астероида с Землей привело 65 млн. лет назад к гибели динозавров. А в марте 1989 г. астероид размером около 300 м прошел от Земли на расстоянии менее 650 тыс. км. Поэтому не случайно ученые приступили к разработке эффективных методов своевременного обнаружения, а если понадобиться, уничтожения опасных астероидов.

Физические характеристики астероидов

Астероиды недоступны для наблюдения невооруженным глазом. 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.

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 – 16x12км). На снимках удается различить детали поверхности астероида Гаспра размером 60-100 м.

Астероидом, называют сравнительно небольшое, каменистое космическое тело, похожее на планету Солнечной системы. Множество астероидов вращается вокруг Солнца, а самое большое их скопление, расположено между орбитами Марса и Юпитера и называется поясом астероидов. Здесь же, находится самый большой, из известных астероидов – Церера. Его размеры составляют 970х940 км, т. е. практически округлую форму. Но есть и такие, чьи размеры, сопоставимы с частицами пыли. Астероида, как и кометы – это остатки того вещества, из которых миллиарды лет назад формировалась наша Солнечная система.

Ученые предполагают, что в нашей галактике можно найти более полумиллиона астероидов диаметром больше 1,5 километров. Последние исследования показали, что метеориты и астероиды имеют схожий состав, поэтому астероиды вполне могут быть теми телами, из которых образуются метеориты.

Изучение астероидов

Изучение астероидов, датируется 1781 годом, после того как Ульям Гершель открыл миру планету Уран. В конце 18-го века Ф. Ксавер собрал группу известных ученых-астрономов, которая искала планету. По расчетам Ксавера должна была находиться между орбитами Марса и Юпитера. Сначала поиск не давал ни каких результатов, но в 1801 году, был обнаружен первый астероид – Церера. Но его открывателем стал итальянский астроном Пиацци, который даже не входил в состав группы Ксавера. В последующие несколько лет, были обнаружены еще три астероида: Паллада, Веста и Юнона, а затем поиски прекратились. Лишь спустя 30 лет, проявивший интерес к исследованию звездного неба Карл Людовик Хенке, возобновил их поиски. С этого периода, астрономы обнаруживали не менее одного астероида в год.

Характеристики астероидов

Классифицируют астероиды по спектру отраженного солнечного света: 75% из них очень темные углистые астероиды класса С, 15% — серовато-кремнистые класса S, а в оставшиеся 10% входят металлические класса М и несколько других редких видов.

Неправильная форма астероидов подтверждается еще и тем, что их блеск достаточно быстро падает с ростом фазового угла. Из-за большого расстояния от Земли и своих малых размеров, получить более точные данные об астероидах достаточно проблематично.Сила тяжести на астероида настолько мала, что не в состоянии придать им шарообразную форму, характерную для всех планет. Такая сила тяжести позволяет разбитым астероидам существовать виде отдельных блоков, которые удерживаются возле друг друга, не соприкасаясь. Поэтому только крупные астероиды, избежавшие столкновения с телами средних размеров, могут сохранять шарообразную форму, приобретенную в период формирования планет.

Долгое время человечество не имело представление о реальном составе Солнечной системы. Предполагалось, что единственным небесными телами являются планеты, их спутники и кометы. О существовании более мелких образований приходилось только догадываться, судя по тем следам, которые оставили на поверхности нашей планеты упавшие астероиды. Для более точного изучения космического пространства не имелось ни технических средств, ни возможностей. Прогресс наступил только в начале XIX века, когда на помощь астрономам пришла математика. Первые математические расчеты подтвердили предположение астрономов о том, что в пределах ближнего космоса существует множество мелких космических объектов.

Называть подобные объекты астероидами стали случайно, с подачи Уильям Гершеля. Сравнив эти тусклые небесные тела с далекими звездами, английский астроном дал им соответствующее название. Астероид в переводе с древнегреческого обозначает — «подобный звезде».

История открытия астероидов

Еще Иоганн Кеплер в 1596 году, изучая расчеты, сделанные Коперником, отметил следующую особенность в положении орбит известных планет Солнечной системы . Все планеты земной группы имели орбиты, расположенные примерно в одном интервале друг от друга. Область космического пространства между орбитами Марса и Юпитера явно не вписывалась в строгий порядок и выглядела достаточно широкой. Это натолкнуло ученого на мысль, что вероятно в этой части космоса должна быть еще одна планета, или, по крайней мере, какие ни будь следы ее существования. Предположения Кеплера, сделанные много лет назад, остались неразрешенными до 1801 года, когда итальянский астроном Пиации сумел обнаружить в этой части космоса небольшой тусклый объект.

За вычисления точного местоположения нового объекта принялись все известные на то время ученые, включая математика Гаусса. В 1802 году состоялось очередное свидание с новым небесным телом, и, благодаря совместным усилиям математиков и астрономов, объект был обнаружен.

Первый астероид получил название Церера в честь древнеримской богини. Все последующие открытые астероиды получили названия, созвучные именам богинь древнеримского пантеона. Рядом с Церерой на космической карте появилась Паллада.

Чуть позже это список дополнился двумя другими подобными телами. В 1804 году Астроном Гардинг открыл Юнону, а через три года, все тот же Генрих Ольберс нанес на звездную карту название четвертого астроида — Весты. Новые космические объекты назывались для удобства именами персонажей древнеримской мифологии. Благо древнеримская мифология располагала достаточным количеством персонажей, которые дали имена астероидам. Так начался поход за малыми небесными телами, которых оказалось в Солнечной системе огромное множество.

Пояс астероидов в Солнечной системе

После того, как ученые сумели обнаружить Цереру, Палладу, Юнону и Весту — самые крупные и самые большие астероиды Солнечной системы — становится очевидным факт существования целого скопления подобных объектов.

Благодаря расчетам Гаусса Ольберс получил точные астрономические данные новых объектов. Оказалось, что и Церера, и Паллада двигаются вокруг Солнца по одинаковым орбитам, совершая полный оборот вокруг центрального светила за 4,6 земных лет. Наклонение орбиты астероидов к плоскости эклиптики составило 34 градуса. Все вновь обнаруженные небесные тела располагались между орбитами Марса и Юпитера.

В конце XIX продолжилось открытие новых объектов в этой части космоса. К 1957 году стало известно о существовании 389 других более мелких объектов. Их природа и физические параметры дали все основания причислить подобные тела к классу астероидов. Столь массовое скопление твердых небесных тел, напоминающих по своей форме и структуре осколки крупного небесного тела, получило название «пояс астероидов».

Орбиты астероидов находятся примерно в одной плоскости, ширина которой составляет 100 тыс. км. Такой массив осколков в космосе натолкнул ученых на версию о планетарной катастрофе, которая произошла в системе нашей звезды миллиарды лет назад. Ученые сходятся в мысли, что крупные и маленькие астероиды – это легендарная планета Фаэтон, расколовшаяся на мелкие части. Еще у древних греков ходил миф о том, что была в космосе планета, которая стала жертвой гравитационного противостояния Юпитера и Солнца. Вероятно, пояс астероидов между Марсом и Юпитером и является реальным подтверждением того, что мы имеем дело с останками некогда существовавшей планеты.

После того, как удалось определить реальные масштабы и размеры пояса астероидов, стало понятно, откуда может исходить угроза нашей планете. Огромный массив каменных осколков является реальным источником метеоритной опасности, которая ставит под угрозу спокойное существование земной цивилизации. Основная проблема заключается в том, что небесные тела небольшой массы не имеют достаточной устойчивости для стабильного положения на орбите. Находясь постоянно под влиянием крупных соседей Юпитера и Марса, астероиды могут вылетать из пояса астероидов подобно камню, выпущенному из пращи. Куда полетит этот огромный космический булыжник в очередной раз, остается только гадать.

Сейчас невозможно предположить и просчитать, куда упадет астероид, какими последствиям для землян грозит падение астероидов. Времени на принятие каких-то решений в плане спасения у нас останется крайне мало. Вероятно по этой же причине с лица планеты Земля исчезли в свое время динозавры. Наша планета миллионы лет назад могла столкнуться с астероидом, в результате чего на Земле кардинально изменились условия обитания.

Астрономические и физические данные самых крупных астероидов

Что касается самых крупных объектов Цереры, Паллады, Юноны и Весты, то им ответили отдельную ложу в астрономическом каталоге. Первый из них, самый крупный, был причислен к классу карликовых планет. Причиной такого решения послужило вращение этого небесного тела вокруг собственной оси. Другими словами, помимо орбитального пути, крупные астероиды совершают собственное вращательное движение. Чем оно вызвано, точно установить не удается. Вероятно, тела продолжают вращаться по инерции, получив мощный импульс в момент образования. Однако в отличие от Плутона и других карликовых планет, у Цереры нет спутников. Форма карликовой планеты традиционно планетарная, типичная для всех планет Солнечной системы. Астрономы допускают, что сферическая форма Цереры способствовала развитию планетарного магнетизма. Соответственно у вращающегося вокруг собственной оси тела должен быть собственный центр тяжести.

Выяснилось, что обнаруженные небесные тела своими размерами значительно проигрывают планетам, к тому же имеют неправильную, камнеподобную форму. Размеры астероидов самые разнообразные, как и масса этих обломков. Так размер Цереры составляет 960 х 932 км. Установить точный диаметр астероидов не представляется возможным, ввиду отсутствия сферической формы. Масса этой гигантской скалы составляет 8,958E20 кг. Паллада и Веста хотя и уступают Церере размерами, однако массу имеют в три, в четыре раза больше. Ученые допускают различную природу этих объектов. Церера представляет собой каменное тело, которое возникло при разломе планетарной коры. Паллада и Веста могут быть остатками разорвавшегося ядра планеты, где преобладает железо.

Поверхность астероидов неоднородна. У одних объектов она достаточно ровная и гладка, словно оплавленный высокой температурой булыжник. Другие астероиды имеют поверхность с отсутствующими четкими деталями. Нередко на поверхности крупных астероидов наблюдаются кратеры, свидетельствующие древней природе подобных объектов. Ни о какой атмосфере на столь малых по размеру небесных телах не может быть и речи. Это обычные фрагменты строительного материала, которые вращаются по орбите вокруг Солнца под воздействием гравитационных сил.

Общая масса всех небесных тел, которые обнаружены в поясе астероидов, ориентировочно составляет 2,3-3,2 астрономические единицы. На данный момент науке известно более 20000 астероидов из этого скопления. Средняя орбитальная скорость космических объектов, располагающихся в этой области, составляет 20 км/с. Период вращения вокруг Солнца варьируется в диапазоне 3,5-9 земных лет.

Опасные астероиды: чем грозит Земле столкновение с астероидом

Для того, чтобы иметь представление, с чем мы имеем дело, достаточно посмотреть на физические параметры некоторых астероидов, которые расположены на внутреннем крае пояса астероидов. Именно эти небесные объекты представляют наибольшую угрозу нашей планете. К ним относятся:

группа астероидов Амура;
группа объектов Аполлона;
группа астероидов Атона.

Все перечисленные объекты имеют нестабильные орбиты, которые в разное время могут пересекаться не только с Марсом, но и с орбитами других планет земной группы. Ученые допускают, что в процессе орбитальных эволюций под действием гравитации Юпитера и других крупных тел Солнечной системы орбиты Амуров, Аполлонов и Атонов могут пересекаться с орбитальным путем планеты Земля . Уже сейчас ученые вычислили, что орбиты некоторых астероидов из перечисленных групп в определенный период находятся внутри орбитального кольца Земли и даже Венеры .

Установлено, что до 800 подобных объектов имеют тенденцию к изменению своего орбитального пути. Однако следует брать во внимание сотни, тысячи мелких астероидов, с массой 10,50, 1000 и 10000 кг, которые также движутся в этом направлении. Соответственно путем математических вычислений можно допустить вероятность столкновения Земли с таким космическим скитальцем. Последствия такого рандеву будут катастрофическими. Даже небольшие астероиды, размерами океанский лайнер, упав на Землю, приведут к глобальной катастрофе.

В заключение

Изучение удаленных районов космоса позволило ученым обнаружить за Плутоном новый пояс астероидов. Эта область лежит в промежутке между орбитами Плутона и поясом Койпера. Точное количество объектов в этой области установить физически невозможно. Эти далекие космические объекты составляют маленькую свиту нашей звездной системы и реальной угрозы для человечества не представляют.

Гораздо опаснее астероиды, которые вертятся рядом с нами. Гигантский шрам на теле Марса может быть как раз местом столкновения красной планеты с одним из непрошенных космических гостей, покинувших пояс астероидов миллиарды лет назад.

Мы не застрахованы от подобных столкновений, к тому же в истории планеты Земля было немало подобных неприятных встреч. Близкое расположение нашей планеты к такому массовому скоплению каменных обломков и осколков всегда таит в себе определенную опасность.

Астрономы с давних времен изучают астероиды, но мировая общественность заинтересовалась ими только лет 10 назад, после того, как в средствах массовой информации сообщили о риске столкновения с небесным телом Апофис. Эта катастрофа стала бы гибелью для четверти населения Земли. В дальнейшем, когда ученые пересчитали траекторию следования астероида, паника прошла, но интерес к небесным камушкам и астрономии остался. Какие из астероидов являются наиболее “заметными”?

Размером этот астероид достигает почти 950 километров. Открытие этого небесного тела произошло в 1801 году, и с тех пор, как только его не называли. Вначале полноценной планетой, после астероидом, а в 2006 году признали карликовой планетой, поскольку Церера – самый мощный объект пояса астероидов. Церера выглядит как сфера, что немного удивительно для астероидов, а ее каменное ядро и кора состоят из минералов и замерзшей воды. Землянам можно не бояться столкновения с Церерой в ближайшие тысячелетия, так как точка ее орбиты удалена от Земли на целых 263 миллионов километров.

Тоже может похвастаться своим размером – 532 километра. Паллада тоже входит в пояс астероидов, и на нее возлагают большие надежды из-за кремния, которым она богата. Возможно, когда-нибудь Паллада будет для нас ценным источником кремния.

Диаметр этого астероида – 530 километров. Но, даже с меньшим размером, Веста имеет первенство в «тяжелом весе». Ядро астероида составляет тяжелый металл, а кору – скальные породы. Из-за своих отличий Веста способна отразить в четыре раза больше солнечного света, чем другие астероиды. Именно из-за этого ее возможно иногда видеть с Земли. Такое событие происходит раз в три-четыре года.

Этот астероид нельзя назвать маленьким, его диаметр – около 400 километров. Но Гигея очень тусклая, поэтому ее открыли позже своих коллег. Гигея абсолютно типична для наиболее распространенного вида астероидов и имеет углеродистое содержимое. Когда Гигея максимально приближается к планете Земля, ее можно видеть, вооружившись биноклем.

Астероид диаметром в 326 километров хоть и считается достаточно большим, до сегодняшних дней является малоизученным небесным объектом. А причина в том, что Интерамния – небесное тело редко встречающегося спектрального класса F. Современные ученые до сих пор не выяснили, из чего состоят астрономические объекты этого класса, а также находятся в неведении об их внутреннем строении. Что говорить, у Интерамнии даже форма до сих пор остается загадкой! Вот такой малоизвестный небесный объект.

Этот астероид открыли уже давно, с того времени прошло больше ста пятидесяти лет. Его диаметр составляет около 302 километров. Европа отличается своей продолговатой орбитой, именно поэтому расстояние от астероида до Солнца все время колеблется. Если бы на Европе существовала жизнь, ее бы населяли мутанты, обладающие повышенной адаптивностью. Плотность Европы почти не отличается от воды, поэтому поверхность астероида пористая. Представьте летающую пемзу, крутящуюся в Большом кольце астероидов.

Диаметр этого небесного объекта оценивают по-разному, он колеблется в интервале 270-326 километров. Своим именем Давида обязана своему первооткрывателю, Раймонду Дугану, который посвятил этот астероид профессору астрономии Дэвиду Тодду. Впоследствии “Дэвид” переделали в женское имя, так как тогда было принято давать небесным телам лишь женские имена, причем старались брать их из греческой мифологии.

Небесное тело диаметром в 232 километра. Сильвия, как и Европа, отличается пористостью, но по иным причинам. Астероид состоит из щебня, удерживает который лишь сила гравитации. Сильвия славится и тем, что является первым тройным астероидом, имеющим целых два спутника.

Удивительный астероид, похожий то ли на арахис, то ли на гантели. Благодаря своей странной форме стал причиной споров о его происхождении, кто-то считает его рукотворным, другие ученые доказывает его естественное происхождение. Гектор имеет собственную, пока не имеющую имени, луну. Интересен Гектор и своим происхождением, в его составе скальные породы и лед. Такой состав встречается у астероидов пояса Койпера, а это означает, что и Гектор прибыл оттуда.

Небесное тело диаметром 248-270 километров очень быстро вращается. Его плотность очень высока, но ученые объясняют это “крупностью” Евфросины. Кстати, астероиды не перестают удивлять общественность! Совсем недавно на расстоянии от нашей планеты в 2,4 млн. километров прошло небесное тело UW-158. Удивительно, но его ядро содержит почти 100 миллионов тонн платины! Даже немного жаль, что такое богатство буквально уплыло от нас!

Астероиды были известны астрономам давно, но всерьез мировая общественность заговорила о них лишь после 2004 года, когда в СМИ появилась информация о – это могло стать катастрофой, погубив около 25% жизни на планете. Затем траектория движения астероида была пересчитана, все успокоились, но интерес к астероидам и другим остался. Итак, ?
1

Диаметр – около 950 км. Чем только ни было это небесное тело с момента открытия (которое произошло, на минуточку, в 1801 г.!): полноценной планетой, астероидом, а с 2006 года считается карликовой планетой – за то, что является самой крупной в поясе астероидов. Форма Цереры сферическая, что совсем нехарактерно для астероидов, ядро состоит из камня, а кора – из минералов и водяного льда. Ближайшая точка ее орбиты находится на расстоянии 263 млн км от Земли, так что вряд ли стоит ждать столкновения – по крайней мере, в ближайшие несколько тысяч лет.

Ее размер в диаметре – 532 км. Она также составляет часть пояса астероидов и очень богата кремнием – в будущем, возможно, она станет для землян источником полезных ископаемых.

530 км в диаметре. Несмотря на то, что Веста уступает в размерах предыдущим астероидам, она является самым тяжелым астероидом. Ее ядро состоит из тяжелого металла, кора – из скальных пород. Из-за особенностей этой породы Веста отражает в 4 раза больше солнечного света, чем лидер нашего топа – Церера, поэтому иногда, раз в 3-4 года, перемещения Весты можно наблюдать с Земли и невооруженным взглядом.

Ее диаметр немал – 407 км, но этот астероид настолько тускл, что был открыт позже остальных. Гигея является типичным представителем самого распространенного типа астероидов — с углеродистым содержимым. В момент ее максимального приближения к Земле это небесное тело можно наблюдать не в телескоп, а в бинокль.

Диаметр – 326 км. При том, что Интерамния – это весьма крупный астероид, она по-прежнему остается очень малоизученным небесным телом. В первую очередь – потому, что относится к астероидам редкого спектрального класса F – ни их точный состав, ни внутреннее строение современной науке неизвестны. Что касается Интерамнии, то неизвестна даже ее точная форма! Сплошные загадки…

Диаметр этого астероида составляет 302,5 км, и открыт он был уже давно — в 1858 г. У него очень вытянутая орбита, поэтому расстояние от Европы до Солнца может меняться очень существенно (если бы здесь была жизнь, то это были бы какие-то сверхадаптивные мутанты!). Его показатель плотности лишь ненамного больше, чем у воды, а значит, поверхность этого небесного тела пористая. Такая себе гигантская пемза, вращающаяся в Большом кольце астероидов.

Его диаметр по разным оценкам составляет от 270 до 326 км. Откуда такое странноватое название? Первооткрыватель этого астероида, Раймонд Дуган, назвал открытое им небесное тело в честь профессора астрономии Дэвида Тодда, но название было переделано в «женскую» версию – «Давида», так как в то время астероидам давали только женские имена (и, как вы уже могли заметить, большинство – из греческой мифологии).

Диаметр – 232 км. Этот астероид так же, как и Европа, имеет большую пористость – по сути, это груда щебня, которая держится благодаря гравитации. Сильвия – первый известный нам тройной астероид, ведь у нее есть как минимум 2 спутника!

Очень странный космический объект с размерами 370 × 195 × 205 и формой, смахивающей то ли на арахис, то ли на гантель, а в придачу ко всему у него есть еще и собственная (пока безымянная) луна. Интересно его происхождение: дело в том, что Гектор состоит из смеси скальных пород и льда. Такой состав имеют а объекты пояса Койпера – Плутон и его спутник Тритон. Это значит, что Гектор прибыл из пояса Койпер (область космоса за Плутоном), скорее всего – на заре формирования Солнечной системы, когда планеты активно мигрировали.

Размер – по разным данным от 248 до 270 км – крупный и быстровращающийся астероид. Имеет очень высокий показатель плотности, но это объясняется его большими размерами.
А совсем недавно – 19 июля – очень близко к Земле (2,4 млн км, для космоса – ничто) прошел астероид UW-158 с ядром, содержащим около 100 млн тонн платины! Такое богатство – и мимо… Так что астероиды продолжают нас удивлять!