Астероиды солнечной системы. Что такое астероиды? Форма орбиты астероида

Размеры и массы. Размеры планет опреде­ляют, измеряя угол, под которым виден с Земли их диа­метр. К астероидам этот метод неприменим: они так малы, что даже в телескопы кажутся точками как звезды (отсюда и название «астероиды», т. е. «звездоподоб­ные»).

Только у первых четырех астероидов удается разли­чить их диск. Угловой диаметр Цереры оказался самым большим: он достигает 1» (у Паллады, Юноны и Весты он в несколько раз меньше). Угловые размеры этих астероидов были весьма точно измерены еще в 1890 г. Э. Барнардом на Ликской и Йеркской обсерваториях. Определив в момент наблюдений расстояние до Цереры, Паллады, Юноны и Весты и произведя необходимые вычисления, Барнард получил, что их диаметры состав­ляют соответственно 770, 490, 190 и 380 км (как видно, они все могли бы уместиться на площади, занимаемой Аляской!).

Как же определить размеры многих других, более мелких астероидов?

До самого последнего времени они оценивались на основании блеска астероидов, причем звездная величи­на астероида сопоставлялась со звездными величинами Цереры, Паллады, Юноны и Весты (размеры которых уже были известны). Однако блеск астероидов меняет­ся: во-первых, с изменением расстояния астероида от Солнца (из-за изменения количества солнечного света, падающего на астероид); во-вторых, с изменением рас­стояния от Земли (из-за изменения количества достига­ющего Земли света, отраженного от астероида); в-третьих, с изменением фазового угла, так как с рос­том этого угла становится видна с Земли все меньшая доля освещенной поверхности астероида. Поэтому для определения угловых размеров сравнивают между со­бой не видимые звездные величины астероидов, а вели­чины, которые имели бы данные астероиды, если бы их «поместить» на определенные (единичные) расстояния от Солнца и Земли и если их «расположить» так, чтобы их фазовый угол равнялся нулю.

До МакДоналдского обозрения эти приведенные звездные величины (называемые также абсолютными) разные наблюдатели выражали в своих, не сравнимых между собой, фотометрических системах, что давало сильный разброс в оценках размеров астероидов. В МакДоналдском обозрении для всех нумерованных астероидов были установлены абсолютные звездные ве­личины, выраженные уже в единой Международной фотографической системе (та же система использована в Паломар-Лейденском обозрении).

Правда, осталась другая, казалось бы, неустранимая трудность данного метода: определения размеров при­ходится делать при некоторых предположениях об отра­жательной способности астероидов - их альбедо. Обыч­но предполагают, что альбедо астероида такое же, как среднее альбедо четырех крупнейших астероидов. А между тем понятно, что в одних и тех же условиях наблюдений маленький астероид, сложенный светлым, хорошо отражающим веществом, может оказаться ярче большого, но более темного астероида. Тем не менее при оценках размеров многих астероидов и сейчас ис­пользуют именно среднее альбедо.

Итак, если нам известна абсолютная звездная вели­чина астероида m a 6 c , то предполагая, что альбедо всех астероидов одинаково, можно легко определить радиус (в километрах) астероида R по очень простой формуле: lgR =3,245-0,2m a 6 c .

Далее, на основании вычисленного уже радиуса можно оценить массу астероида М, если известна плот­ность астероидного вещества. Обычно считают, что она равна средней плотности вещества астероидных оскол­ков - метеоритов, падающих время от времени на нашу Землю. Эта плотность g, измеренная в земных лабора­ториях, составляет 3,5 г/см 3 (хотя встречаются образцы довольно легкие, с плотностью около 2 г/см 3 , а также и очень тяжелые, состоящие из никелистого железа с плотностью 7,8 г/см 3).

В некоторых случаях размеры астероидов удалось определить «нестандартным» способом, например при покрытии ими звезд (природа такого явления та же, что и при покрытии звезд Луной). Одно из таких покрытий произошло вечером 23 января 1975 г. и наблюдалось в США. Астероид Эрос, как было предсказано Б. Марс­деном, должен был покрыть звезду x Лебедя. Полоса покрытия шириной около 25 км должна была пройти через города Олбани, Хартферт, Коннектикут, и вблизи восточной окраины Лонг-Айленда. Было организовано 17 пунктов наблюдений, где расположились на расстоя­нии 6-8 км вдоль полосы покрытия учащиеся окрест­ных колледжей и студенты астрономических факультетов.

Во время покрытия Эрос (около 9 m ) с угловой ско­ростью 0,2-0,3° в час приблизился к звезде % Лебедя, которая была значительно ярче астероида (около 4 m ). Внезапно свет звезды исчез (на пути ее лучей, идущих к нам, появился непрозрачный заслон - астероид), а через несколько секунд звезда вновь появилась (рис. 3).

По продолжительности покрытия Марсден опреде­лил, что видимый поперечник Эроса составляет около 24 км.

Как же еще (кроме оценки по абсолютной звездной величине) можно определить массы астероидов? Прин­ципиально возможно, хотя и очень трудно, вычислить массу астероидов на основании их взаимных возмуще­ний (при сближениях), которые испытывают астероиды. Такой метод определения масс был разработан И. Шубартом из Астрономического института в Гейдельберге. Он применил его для определения масс крупнейших астероидов и получил, что масса Цереры составляет (5,9±0,3) 10 -11 М c (где М c - масса Солнца), масса Паллады - (1,14±0,22) 10 -11 М с. Аналогичным мето­дом другие астрономы получили, что масса Весты со­ставляет (1,20±0,12) 10 -11 М с. Таким образом, масса даже крупнейшего астероида - Цереры - в 5000 раз меньше массы Земли и в 600 раз меньше массы Луны.

После того как пояс астероидов стал «досягаем» для космических летательных аппаратов, мы получили воз­можность определять массы очень мелких астероидов.

Телескопическая аппаратура, установленная на кос­мических ракетах, позволила определить звездные ве­личины (и размеры) астероидных осколков с поперечниками в несколько сантиметров и дециметров (кото­рые недоступны наблюдениям с Земли).

Таким образом, в настоящее время имеются сведе­ния об астероидах «всех рангов» - от крупных тел с массами в миллиарды миллиардов тонн до совсем мел­ких, которые могли бы уместиться на ладони. В поясе астероидов движутся и целые «тучи» пыли, свойства которой исследуются по косвенным признакам. Все это позволяет составить довольно полное представление о поясе астероидов.

Еще в 50-х годах советский астроном И. И. Путилин произвел подсчеты общего числа нумерованных (т. е. с хорошо известными орбитами) астероидов. Результат получился удивительным. Оказалось, что все астероиды, собранные вместе, уместились бы в кубике со стороной всего около 500 км! Чуть ли не половину объема заня­ли бы Церера с Вестой и Палладой. Еще 25% приш­лось бы на долю Юноны с астероидами до 100-го вклю­чительно. Открытия следующих астероидов (все более мелких) приводили лишь к очень медленному возраста­нию этого «объема» астероидного вещества, а после 1000-го по счету астероида рост их общего «объема» почти совсем прекратился (рис. 4). Неоткрытые асте­роиды, вероятно, так малы, что, несмотря на их огром­ное число, не смогут увеличить сколько-нибудь значи­тельно этот «объем», а мелких частиц и пылинок, со­гласно оценкам, едва ли хватит, чтобы засыпать пусто­ты между астероидами, лежащими рядом в 500-кило­метровом кубе.

Можно принять, что общий объем астероидно­го вещества в межпла­нетном пространстве со­ставляет приблизительно около 10 23 см. Но асте­роиды распределены по огромному объему меж­планетного пространства, так что на одно тело при­ходится много кубических километров простран­ства. Поэтому вероят­ность столкновения кос­мического аппарата, пролетающего сквозь пояс астероидов (например, на пути к Юпитеру), с каким-нибудь даже крошечным астерои­дом ничтожно мала.

Если принять за среднюю плотность астероидного вещества величину 3,5 г/см 3 (см. выше), тогда получим, что общая масса всех астероидов составляет около 3,5 10 23 г - число, огромное по нашим земным пред­ставлениям, но ничтожно малое по астрономическим масштабам. (Чтобы «слепить» все астероиды - извест­ные и неизвестные - потребовалось бы с поверхности Земли содрать слой «всего» в 500 м толщиной!)

Недавно И. Шубарт определил массу астероидного вещества по тем суммарным возмущениям, которые испытывают крупнейшие астероиды, двигаясь в окру­жении своих многочисленных собратьев. Он получил значение 3 10 23 г, что находится в прекрасном согласии с полученной ранее оценкой.

Проводились также попытки определить воздействие гравитационного поля пояса астероидов на движение Марса. Однако Марс оказался слишком массивным для астероидов, и это воздействие не удалось выявить, что тоже подтверждает ничтожность общей массы астерои­дов. Предполагают, правда, что у самой орбиты Юпите­ра движутся неизвестные пока нам массивные тела. Но маловероятно, чтобы их было там слишком много, и вряд ли они смогут значительно увеличить оценку об­щей массы астероидного вещества.

К чему приводят малые размеры. По закону всемир­ного тяготения каждый астероид притягивает другие тела. Но как же слабо это притяжение! На астероиде довольно больших размеров (поперечником в 200 км) сила тяжести на поверхности в 100 раз меньше, чем на Земле, так что человек, оказавшись на нем, весил бы меньше 1 кг и едва ли почувствовал бы свой вес. Прыг­нув на астероиде с высоты 10-этажного дома, он бы чуть ли не четверть минуты опускался на поверхность, достигнув скорости лишь около 1,5 м/с в момент «при­земления». Вообще говоря, пребывание на астероидах мало чем отличается от пребывания в условиях полной невесомости.

Первая космическая скорость на них совсем неболь­шая: на Церере - около 500 м/с, а на астероиде кило­метровых размеров - всего около 1 м/с. Вторая косми­ческая скорость в 1,4 раза больше, так что, двигаясь со скоростью автомобиля (около 100 км/ч), можно было бы улететь навсегда с астероида поперечником даже в 5 км. Можно ли после этого удивляться тому, что на астероидах нет атмосферы? Если даже из недр астерои­дов и выделялись какие-то газы, силы тяготения не могли удержать их молекулы, и они должны были на­всегда рассеяться в межпланетном пространстве.

В 1973 г. отсутствие атмосфер на астероидах было подтверждено результатами измерений спектров асте­роидов в инфракрасном диапазоне. Спектры, получен­ные американским астрофизиком О. Гансеном для не­скольких крупных астероидов в области длин волн око­ло 12 мкм, свидетельствовали лишь о том, что астерои­ды слегка теплые.

Однако в спектре инфракрасного излучения Цереры была одна особенность: как раз около длины волны 12 мкм в пределах узкой полосы уверенно отмечался «подскок» излучения почти в два раза. Такие спектраль­ные «полосы» излучения характерны для газов, и по­этому они наблюдаются у тех планет и их спутников, которые окружены атмосферой. Но ведь Церера слиш­ком мала и не может удержать атмосферу!

Чтобы объяснить этот парадокс, Гансен выдвинул заманчивую гипотезу: на Церере происходит непрерыв­ное испарение летучих веществ, которые должны вхо­дить (!) в состав вещества ее поверхности. Следует сказать, что среди разных оценок массы и диаметра Цереры можно подобрать такую пару значений этих величин, которая приведет к низкой оценке средней плотности ее вещества (около 1 г/см 3), согласующейся с предположением, что Церера в значительной степени состоит из льда. Однако это предположение даже само­му Гансену показалось столь невероятным, что он про­сто засомневался в своих расчетах, считая необходи­мым получить новые, более точные оценки массы и объема Цереры, прежде чем сделать окончательный вывод. Кроме того, предположению Гансена противоре­чили результаты поляриметрических наблюдений Цере­ры, согласно которым этот астероид, хотя и является очень темным объектом, не может иметь слишком рых­лых структур на поверхности, которые должны были бы образоваться при испарении льдов. Таким образом, инфракрасные спектральные полосы Цереры пока оста­ются загадкой.

Вследствие своих малых размеров астероиды имеют очень угловатую форму. Ничтожная сила тяжести на астероидах не в состоянии придать им форму шара, ко­торая свойственна планетам и их большим спутникам. В последнем случае огромная сила тяжести сминает от­дельные глыбы, утрамбовывая их. На Земле высокие горы у своей подошвы как бы расползаются. Прочность камня оказывается недостаточной, чтобы выдержать на­грузки во многие тонны на 1 см 2 , и камень у подножья горы, не дробясь, не раскалываясь, сжатый со всех сто­рон, словно «течет», только очень медленно.

На астероидах поперечником до 200-300 км из-за малого «веса» камня явление подобной «текучести» вовсе отсутствует, а на самых крупных астероидах оно происходит слишком медленно, да и то лишь в их нед­рах. На поверхности астероидов остаются без каких-либо изменений огромные горы и впадины, гораздо большие по своим размерам, чем на Земле и других планетах (средние отклонения в ту и другую сторону от уровня поверхности составляют около 10 км и бо­лее), что проявляется в результатах радиолокационных наблюдений астероидов (рис. 5).

Неправильная форма астероидов подтверждается также тем, что их блеск необычайно быстро падает с ростом угла фазы (см. сноску на стр. 11). Подобные изменения блеска Луны хорошо нам знакомы: она бы­вает очень яркой в полнолуние, затем светит все слабее, пока в новолуние не исчезает совсем. Но у Луны эти изменения происходят значительно медленнее, чем у астероидов, и поэтому вполне объясняются лишь с по­мощью уменьшения видимой с Земли доли освещенной Солнцем поверхности (тени от лунных гор и впадин оказывают слабое влияние на общую яркость Луны). Иначе обстоит дело с астероидами. Одним лишь изме­нением освещенной Солнцем поверхности астероида столь быстрые изменения их блеска объяснить нельзя. И основная причина (особенно для малых астероидов) такого характера изменения блеска заключается в не­правильной форме астероидов, из-за которой одни уча­стки освещенной их поверхности экранируются от сол­нечных лучей другими.

Неправильную форму у астероидов наблюдали и не­посредственно в телескоп. Впервые это произошло в 1931 г., когда маленький астероид Эрос, двигающийся по очень экзотической орбите, о которой далее мы еще расскажем, подошел к Земле на необычайно малое рас­стояние (всего в 28 млн. км). Тогда в телескоп увидели, что этот астероид похож на «гантель» или неразрешен­ную двойную звезду с угловым расстоянием между ком­понентами около 0,18″; было видно даже, что «гантель» вращается!

В январе 1975 г. Эрос подошел к Земле еще бли­же - на расстояние 26 млн. км. Его наблюдали на большом отрезке орбиты, и это позволило увидеть Эрос буквально с разных сторон. Тщательный анализ резуль­татов многочисленных наблюдений Эроса, проведенных на разных обсерваториях всего мира, привел к очень интересному открытию.

Эрос во время наблюдений сильно менял свой блеск - на 1,5 m (т. е. почти в четыре раза) с периодом в 2 ч с небольшим (рис. 6). Предположили, что эти из­менения блеска обусловлены изменением видимого с Земли сечения вращающегося вокруг своей оси «гантелеобразного» Эроса и что именно в 4 раза отличаются его максимальное и минимальное сечения. В этом слу­чае минимум блеска астероида должен был бы наблюдаться в тот момент, когда Эрос обращен к нам своим острым концом. Однако все оказалось гораздо сложнее. Во-первых, вопреки ожиданиям, последовательные максимумы и минимумы блеска имели разную форму и разную амплитуду. Анализ результатов наблюдений, проведенный с применением лабораторного моделирова­ния формы Эроса, показал, что большое влияние на блеск Эроса должна оказывать игра света и тени на неровной поверхности астероида. В результате минимум блеска Эроса наблюдался как раз тогда, когда астероид был обращен к нам почти максимальным своим сече­нием! Причем период обращения Эроса оказался рав­ным двум периодам колебания блеска - 5 ч 16 мин. Как выяснилось, этот астероид представляет собой удлиненное тело с соотношением длины к толщине при­близительно 1:2,5. Он. вращается вокруг короткой оси против часовой стрелки, причем так, что ось почти лежит в плоскости его орбиты (Эрос путешествует по Солнечной системе как бы лежа на «боку»).

Колебания блеска, вызванные той же причиной (вра­щением вокруг собственных осей тел неправильной фор­мы), наблюдались у многих астероидов. И что самое интересное, все они вращаются в одну сторону - про­тив часовой стрелки. Установить это удалось лишь в последние годы с помощью чувствительной электронно-оптической техники наблюдений.

Земля и астероиды движутся в пространстве на раз­ных орбитах вокруг Солнца и с разной скоростью. И хотя движение их по орбите происходит в одном на­правлении, нам с Земли кажется, что астероиды пере­мещаются на небе среди звезд то вперед (справа на­лево, когда они обгоняют Землю), то назад (слева на­право, когда Земля обгоняет их). Этот различный ха­рактер движения астероидов тоже влияет на изменение их блеска: когда астероиды движутся по небу слева направо (Земля обгоняет их), период изменения блеска оказывается немного короче.

Интересно, что период изменений блеска астероидов довольно короток и почти одинаков - с интервалом зна­чений от 2-3 до 10-15 ч. Что же заставило их так быстро вращаться? В свое время была выдвинута гипо­теза о том, что не очень большие астероиды неправиль­ной формы могут приобрести вращение под действием потоков «солнечного ветра» (частиц, выбрасываемых Солнцем), «дующего» уже в течение миллиардов лет. Как ни слаб этот «ветер», а все же он должен пере­давать астероидам какой-то импульс количества движе­ния, который вследствие неправильной формы астерои­да неравномерно распределяется по астероиду с раз­ных сторон от его центра тяжести. В результате появ­ляется неравная нулю сила, равнодействующая тех сил давления, которые оказывает «солнечный ветер» на каждый 1 см 2 поверхности астероида, и астероид начи­нает вращаться (сначала очень медленно, а- потом все быстрее).

Расчеты показывают, что некоторые астероиды (очень неправильной формы) могут раскрутиться «сол­нечным ветром» так сильно, что могут даже быть разор­ваны центробежными силами вращения. Однако для более крупных астероидов это объяснение не подходит, и приходится предположить, что они приобрели враще­ние еще в период своего образования.

Но может быть, колебания блеска обусловлены не неправильной формой, а «пятнистостью» астероидов (если разные участки поверхности астероидов сло­жены разным веществом)? Конечно, «пятнистость» асте­роидов возможна, и на их поверхностях могут, вероятно, существовать светлые и более темные участки (разного вещества). Однако одного лишь предположения о «пят­нистости» мало, и, как было показано, с помощью толь­ко «пятнистости» характер вращения астероидов объяс­нить не удается.

Даже у одного из крупнейших астероидов - Весты, изменения блеска связаны не с «пятнистостью», а с ее неправильной формой. В 1971 г. наблюдения Весты с помощью электронно-оптических преобразователей по­казали, что последующие максимумы и минимумы бле­ска этого астероида слегка отличаются по величине, и вращение Весты происходит с периодом-, вдвое боль­шим, чем предполагали ранее - 10 ч 41 мин. Американ­ский астрофизик Р. Тейлор, изучив особенности кривых блеска этого астероида, предложил следующую модель: Веста представляет собой трехосный сфероид, один из диаметров которого на 15% длиннее двух других. Как раз у его южного полюса, вдоль длинной стороны, тя­нется уплощенная область, которая простирается не дальше 45-го градуса широты и которую не видно со стороны северного полушария Весты. Эта область, по­лагает Тейлор, может быть огромным кратером удар­ного происхождения (диаметром чуть ли не в 400 км!).

Из чего состоят астероиды? Давно было замечено, что свет астероидов имеет желтоватый оттенок, анало­гично свету Луны и Меркурия.

Поскольку астероиды светят отраженным солнечным светом, их цвет, в частности, обусловлен отражатель­ными свойствами самой поверхности астероидов. По­этому и возникла идея определить, какими веществами она сложена, сравнивая цвет астероидов с цветом зем­ных предметов и метеоритов. Одно из первых таких ис­следований в нашей стране провел в 30-х годах совет­ский исследователь метеоритов Е. Л. Кринов. Он полу­чил, что многие метеориты имеют цвет, сходный с цве­том тех или иных астероидов. Большой прогресс в изу­чении свойств астероидов был достигнут в конце 60-х годов, когда группа американских ученых занялась поляриметрическими исследованиями. Сравнивая поля­ризацию света, отраженного от различных земных веществ, лунного грунта и метеоритов, они получили, что между отражательной способностью (альбедо) материа­лов и характером поляризации света, отраженного от этих материалов, существует определенная зависимость.

Частично поляризованным оказался и свет, идущий к нам от астероидов. Анализ его позволил ученым сде­лать важные выводы о характере астероидной поверх­ности (рис. 7).

Большой ряд поляриметрических наблюдений асте­роидов был организован в США Т. Герельсом. Оказа­лось, что по характеру поверхности астероиды распада­ются на несколько групп (рис. 8). Наиболее многочис­ленной группой с очень сходными между собой свой­ствами оказались астероиды, поляризация света кото­рых сходна с поляризацией света, отраженного от зем­ных каменистых веществ светлой окраски, состоящих в основном из различных силикатов. В эту группу асте­роидов попала Юнона.

Другая группа оказалась состоящей из астероидов с темной, плохо отражающей свет поверхностью. Их ве­щество похоже на темные базальтические стекла или брекчии (обломочные породы) образцов лунного грун­та, а также на темную разновидность метеоритов и на вещество поверхности спутника Марса - Фобоса. Среди этих темных астероидов оказалась Церера.

Астероидов с промежуточными характеристиками поверхности мало. Так же мало и астероидов с экстре­мальными характеристиками (например, более темных и более светлых).

Поляриметрический метод позволил определить точ­ные размеры астероидов, так как учитывал их истинную (а не среднюю) отражательную способность (аль­бедо). Прежде всего были уточнены размеры первых четырех астероидов. Оказалось, что диаметр Цереры слегка превышает 1000 км, диаметр Паллады - около 600 км, Юноны - 240 км, Весты - 525 км. Когда про­извели пересчеты размеров и других исследованных по­ляриметрическим методом астероидов, то оказалось, что на право называться крупнейшими могут претендовать не только эти, а еще по крайней мере шесть астероидов, оказавшихся даже крупнее Юноны. Все они имеют низ­кую отражательную способность и, несмотря на боль­шие размеры, дают мало света. Поэтому когда попереч­ники астероидов оценивали по их видимому блеску, размеры этих шести получились сильно занижены. В действительности, поперечник Гигеи (10-й асте­роид) - 400, Интерамнии (704-й) - 340, Давиды (511-й) - 290, Психеи (16-й) - 250 км, а Бамберги (324-й) и Фортуны (19-й) - 240 км (такой же, как и Юноны).

Фортуна - самый темный объект Солнечной систе­мы. По количеству отражаемого света с Фортуной мо­жет соперничать даже раздробленный черный уголь.

Самыми светлыми объектами как среди астероидов, так и среди вообще всех тел Солнечной системы оказа­лись Ангелина (64-й астероид), отражающая почти по­ловину света, и Лиза (44-й), немного уступающая Ангелине. Чуть темнее Веста, отражательная способность которой приблизительно в 1,5-2 раза хуже, чем у Ан­гелины. Из-за большой отражательной способности Веста, находясь на одинаковом расстоянии с Церерой, кажется на 20% ярче ее (при одинаковых условиях освещенности и наблюдений), а Палладу превосходит по блеску в два раза.

Поляриметрические результаты определения истин­ных альбедо, а следовательно, и более верных размеров астероидов, подтверждаются и другим методом, который возник тоже в самые последние годы. Речь идет о ра­диометрическом методе, который был разработан и впервые применен к астероидам американскими учены­ми Д. Алленом и Д. Матсоном в 1970 г. Он основан на измерении теплового (инфракрасного) излучения асте­роида (обычно в диапазоне длин волн 10-20 мкм). Большие темные астероиды и маленькие светлые из-за разной отражательной способности могут иметь одина­ковую звездную величину в видимой области света. Что же касается их яркости в инфракрасном диапазоне, то она у крупных тел больше (из-за больших размеров излучающей поверхности и из-за более высокой темпе­ратуры темных тел, лучше поглощающих солнечное из­лучение). Отношение величин яркости астероида в ви­димом и инфракрасном диапазонах как раз и характе­ризует его отражательную способность (а также и его размеры).

Поляриметрические наблюдения показали также, что поляризация света астероидов значительно больше, чем та, которая могла возникнуть при однократном отраже­нии света от их поверхности. С помощью экспериментов, проведенных в лабораториях на Земле, было выяв­лено, что такая же степень поляризации света, как и у астероидов, получается при отражении от поверхно­сти, покрытой пылью и обломками камней разной вели­чины.

Как раз в период проведения исследования стало ясно, что такого рода «пыльная» поверхность в усло­виях космического вакуума будет вести себя совсем иначе. Этот вывод был сделан на основании анализа свойств лунного грунта. По пока еще не вполне понят­ным причинам пыль на Луне ведет себя иначе, чем зем­ная: из нее образуются необычайно рыхлые структуры, внутри которых луч света «мечется» как в лабиринте, испытывая многократные отражения, причем степень его поляризации становится очень большой, намного больше, чем степень поляризации света, отраженного от земной пыли или от астероидов.

Дальнейшие исследования показали, что поверхность астероидов должна быть, судя по поляризации, сложе­на из сравнительно крупных камней, покрытых очень тонким слоем пыли. Как мы увидим в дальнейшем, это согласуется с представлениями о характере поверхно­сти астероидов, полученными на основании совсем иных методов исследования.

С 1970 г. в США на­чали проводить спек­тральные наблюдения астероидов, которые охватывали как видимую часть спектра, так и при­легающий к ней инфра­красный диапазон. Были получены и проанализи­рованы спектры излуче­ния десятков астероидов (рис. 9). Результаты, как и при других вышеопи­санных методах, сравни­вались с результатами лабораторных исследо­ваний земных пород, лун­ного и метеоритного ве­щества, а также разных чистых минералов. Особенно большую работу по интерпретации полученных данных провел американский астрофизик К. Чепмен.

В настоящее время по разным особенностям спект­ров, в частности по полосам поглощения, характерным для тех или иных минералов и их смесей, а также по сте­пени поглощения света в пределах этих спектральных полос удалось определить для многих астероидов харак­тер минералов, слагающих вещество их поверхности и, например, процент содержания железа. Оказывается, большинство астероидов состоит из железомагнезиальных силикатов, как и большинство метеоритов (правда, лишь у немногих астероидов состав этих силикатов такой же).

К удивлению исследователей, было обнаружено, что некоторые астероиды отражают свет и поляризуют его точно так же, как металлы. Таковы, например, астерои­ды Психея (16-й астероид), Лютеция (21-й) и Джулия (89-й). О существовании «металлических» астероидов свидетельствуют и железные метеориты, падающие на Землю. Они состоят из «раствора» никеля в железе с небольшими примесями некоторых других веществ. Та­ким был, например, широко известный Сихотэ-Алинский метеорит, упавший 12 февраля 1947 г. в уссурийской тайге Приморского края. Металлическая глыба массой около 100 т влетела в атмосферу Земли со скоростью порядка 15 км/с и, рассыпавшись в атмосфере из-за огромного ее сопротивления, усеяла железными осколка­ми несколько квадратных километров земной поверх­ности.

Это показывает, что в прошлом астероиды были на­греты до высоких температур, что привело к образова­нию металлических ядер, часть которых теперь обнажи­лась и частично раздробилась. Правда, следует заме­тить, что не вполне ясен источник тепла, необходимый для такого переплавления. Расчеты показывают, что из малых тел тепло очень быстро ускользает в космиче­ское пространство. Поэтому такой источник должен быть очень мощным. Возможно, некоторую роль здесь сыграл распад радиоактивных элементов. Однако такие элементы, как уран, торий и радиоактивный изотоп калия, видимо, обеспечившие нагрев и переплавление вещества больших планет (Меркурия, Венеры, Земли и Марса), а также Луны, распадаются слишком медленно и не могут поднять температуру мелких астероидов. Следовательно, в этом случае необходим радиоактив­ный изотоп с достаточно малым периодом полураспада, и к тому же его должно быть достаточно много (для обеспечения большого тепловыделения в единицу вре­мени). Таким изотопом, по предположению ученых, мо­жет быть радиоактивный изотоп алюминия 26 А1. По расчетам, однако, получается, что этого изотопа в пе­риод образования астероидов было относительно мало.

Другим таким источником нагрева астероидов, мо­жет быть Солнце (конечно, не с помощью солнечных лучей, а, например, под влиянием переменных электро­магнитных полей, создаваемых в межпланетном про­странстве «солнечным ветром»). Современное Солнце, очевидно, не дает такого нагрева. Но в прошлом, на начальной стадии своего существования, Солнце, как предполагают, была намного горячее, чем сейчас, и на­грев астероидов мог быть очень сильным.

Если построить зависимость числа астероидов от их размеров, то получится, что количество астероидов быстро убывает с увеличением их размеров (что в об­щем-то понятно), но в области значений их размеров 50-100 км эта обнаруженная зависимость меняет свой характер (см. ниже). Количество астероидов таких раз­меров почему-то больше, чем это должно быть, если пользоваться зависимостью, характерной для более мелких астероидов. Пытаясь объяснить это, К. Чепмен предположил, что крупные астероиды подверглись в прошлом полному или частичному переплавлению, пос­ле чего внутри их образовались железоникелевые ядра, а «всплывшие» силикаты образовали оболочку. Если астероиды сталкивались и дробились, то такая оболоч­ка должна легко разрушиться. Когда же обнажилось прочное металлическое ядро, дробление, а следователь­но, и уменьшение размеров замедлилось, что и привело к обнаруженному эффекту.

Температура астероидов. Как бы ни были нагреты астероиды в далеком прошлом, они давно остыли. Те­перь они - холодные безжизненные глыбы, летающие в межпланетном пространстве, и солнечные лучи не в состоянии их нагреть.

Приближенно вычислить среднюю температуру астероида нетрудно. Сравним потоки тепла, падающие на астероид и на Землю. Приняв Солнце за точечный источник, мы получим, что потоки тепла обратно про­порциональны квадратам расстояний Земли и астерои­да от Солнца. Нагретые Земля и астероид излучают в пространство тепловую энергию. Поэтому температура каждого тела устанавливается такая, что теряемое ко­личество тепла на излучение равно количеству тепла, получаемого телом от Солнца. Далее, используя закон Стефана - Больцмана, можно получить следующее соотношение: Т 4 а /Т 4 3 = a 2 3 / a 2 а , где Т - абсолютная температура, выраженная в градусах шкалы Кельвина, а a - среднее расстояние (большая полуось орбиты) рассматриваемого тела в астрономических единицах.

Средняя температура Земли известна. Она состав­ляет 288 К (15°С). Подставляя ее в полученное соотно­шение и извлекая корень четвертой степени из обеих частей равенства, после небольших преобразований мы получим: Т а (К) = 288 корень a a .

У Цереры, например, температура (вычисленная, правда, по более точной формуле) составляет 165 К (т. е. - 108°С). Приблизительно при такой температуре и при нормальном атмосферном давлении на Земле за­мерзают аммиак, спирт, эфир.

Недавно Церера была добавлена к списку объектов Солнечной системы, которые можно изучать с помощью радиотелескопов. Используя большой радиоинтерферо­метр радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнк (США), Ф. Бриггс определил тепловое излучение от Цереры на длине волны 3,7 см. Церера оказалась очень слабым радиоисточником с потоком 0,0024 Ян. В предположении, что диаметр Цереры 1025 км, Бриггс по радиояркости определил абсолютную температуру Цереры, которая оказалась равной 160±55К, что со­гласуется с приведенной выше оценкой. Это подтверждает, что радиоизлучение Цереры имеет тепловое про­исхождение.

У Весты, сложенной в отличие от Цереры светлым, хорошо отражающим веществом, температура поверхно­сти ниже и составляет лишь 133 К, так как у этого асте­роида на нагрев идет меньшая часть солнечной энер­гии, достигающей его поверхности. На астероидах, дви­жущихся дальше от Солнца, - еще холоднее. Лишь у немногих астероидов, движущихся по необычным орби­там, которые могут приближаться к Солнцу, проникая даже внутрь орбиты Меркурия, поверхность нагревает­ся до нескольких сот градусов Кельвина, и, будучи рас­каленной, начинает даже слабо светиться. Однако это продолжается недолго, так как астероиды, следуя по своим орбитам, опять удаляются от Солнца, быстро остывая.

Образование кратеров. Миллиарды лет кружатся астероиды вокруг Солнца и сталкиваются друг с дру­гом, а потом и с образовавшимися осколками. Скорости столкновения в поясе астероидов велики - в среднем около 5 км/с, и потому явления, происходящие при этих столкновениях, грандиозны. При указанной скорости каждый грамм астероидного вещества несет кинетиче­скую энергию порядка 10 11 эрг (около 12 кДж, или 3 ккал). Когда даже небольшой астероид «врезается» в поверхность своего крупного собрата, вся эта энергия мгновенно освобождается, и «происходит гигантский взрыв. Соприкоснувшиеся в момент столкновения слои астероидов подвергаются столь сильному сжатию, что частично обращаются в газ, частично плавятся. От ме­ста удара во все стороны расходятся ударные волны сжатия и разрежения, которые давят, крошат и встря­хивают вещество. Огромным фонтаном осколки и пыль взметаются над астероидом. На поверхности его остает­ся кратер, а под кратером - обширная зона раздроб­ленных пород.

Изучение метеоритных кратеров на Земле, взрывные и ударные эксперименты (в частности, «бомбардиров­ка» мишеней из разного материала сверхскоростными шариками), проведенные в СССР и за рубежом, позво­ляют в настоящее время сделать ряд выводов о процессах при кратерообразовании на астероидах. Когда, в част­ности, астероид падает на поверхность, сложенную крупными монолитными блоками каменистого вещества (например, на свежую поверхность раскола, образовав­шуюся в результате дробления при мощном ударе), скорости разлетающихся осколков должны составлять сотни метров в секунду. Если же падение происходит на поверхности астероида, сложенной веществом, раз­дробленным многочисленными предыдущими встречами с другими астероидами, осколки должны разлетаться со ­значительно меньшими скоростями (десятки метров в секунду).

Приведенные выше оценки - это лишь средние ско­рости. Среди осколков всегда есть и более быстрые, ле­тящие со скоростями, даже превышающими скорость упавшего астероида, и более медленные.

Хотя массы «астероидов невелики, они все же спо­собны удержать часть осколков, разлетающихся со ско­ростями меньше второй космической скорости, состав­ляющей на Церере около 600 м/с, на Юноне - более 100 м/с. Даже малютки поперечником в 10 км могут удерживать осколки, имеющие скорость вплоть до 6 м/с.

Американский астрофизик Д. Голт, анализируя экс­периментальные данные о распределении скоростей раз­летающихся осколков, пришел к заключению, что для астероида поперечником в 200 км около 85% взметнув­шихся над ним осколков не в состоянии преодолеть при­тяжение астероида и вновь падают на его поверхность. Астероиды поперечником в 100 км удерживают около половины своих осколков. Правда, осколки, выброшен­ные из кратера, могут улететь от кратера на большие расстояния (залетая на обратную сторону астероида) или даже могут начать двигаться по околоастероидным орбитам. Таким образом, возникновение кратера на астероиде должно сопровождаться созданием над всем астероидом кратковременного облачка камней и пы­ли - его каменистой «атмосферы». Через некоторое вре­мя осколки и пыль оседают тонким слоем на поверх­ность астероида.

Следует заметить, что вещество столкнувшегося с Церерой астероида будет присутствовать в этом «слое-» в виде совершенно неощутимой примеси, так как объем выбрасываемого из кратера вещества в сотни и в тыся­чи раз больше объема «упавшего» астероида.

Пока еще мы не располагаем ни одной фотографией астероида, сделанной на малом расстоянии от его поверхности с помощью какого-нибудь космического аппа­рата. Но может ли чем-нибудь существенным отличать­ся внешний вид астероидов от спутников Марса - Фо­боса и Деймоса? Серия фотографий, сделанных с кос­мических аппаратов, посланных на Марс, показала, что даже эти крошечные тела (размером около 15 и 6 км), кружащиеся около Марса вдали от наиболее густо на­селенных частей пояса астероидов, подверглись бомбар­дировке астероидными осколками, и все сплошь изрыты кратерами, крупными и мелкими, поперечниками от не­скольких километров до нескольких десятков метров. Вероятно, есть на них и такие мелкие, разглядеть кото­рые на полученных фотографиях не удалось. Астероиды, залетающие хотя бы на непродолжительное время в плотные части пояса астероидов, могут отличаться от Фобоса и Деймоса разве лишь тем, что будут усеяны кратерами еще сильнее.

При дроблении астероидов в столкновениях образу­ются вместе с крупными и мелкими обломками целые «тучи» пыли. Поэтому нередко предполагали, что пояс астероидов буквально насыщен ею. Однако, как выяс­нилось, в поясе астероидов пыли не больше, чем во внутренних районах Солнечной системы, а скорее даже меньше. Таким образом, пояс астероидов должен непре­рывно очищаться от пыли. Происходит это так.

Под действием светового давления солнечных лучей мельчайшая астероидная пыль (пылинки размером в несколько микрометров) по гиперболическим орбитам должна покидать Солнечную систему, а более крупные частицы медленно тормозятся и переходят на все мень­шие орбиты относительно Солнца. Многие из них по пути оседают на Марс, Землю, Венеру и Меркурий, остальные «гибнут» на Солнце. Астероидная компонен­та в межпланетной пыли составляет около 2% (2 10 13 т).

> Астероиды

Все про астероиды для детей: описание и объяснение с фото, интересные факты, что такое астероид и метеориты, пояс астероидов, падение на Землю, типы и имя.

Для самых маленьких важно запомнить, что астероид представляет собою небольшой каменный объект, лишенный воздуха, вращающийся вокруг звезды и обладающий недостаточным размером, чтобы претендовать на звание планеты. Родители или учителя в школе могут объяснить детям , что общая масса астероидов уступает земной. Но не стоит думать, что их размер не представляет угрозы. В прошлом многие из них врезались в нашу планету, и это может повториться. Именно поэтому исследователи постоянно изучают эти объекты, вычисляя состав и траекторию. И если на нас мчится опасный космический камень, то уж лучше подготовиться.

Формирование астероидов - объяснение для детей

Начать объяснение для детей можно с того, что астероиды – это остаточный материал после образования нашей системы 4.6 миллиарда лет назад. Когда формировался , то он просто не позволял появляться другим планетам в промежутке между собою и . Из-за этого мелкие объекты там сталкивались и превращались в астероиды.

Важно, чтобы дети поняли этот процесс, ведь ученые с каждым днем все глубже погружаются в прошлое. В последнее время фигурировало две теории: модель Ниццы и Grand Tack. Они полагают, что прежде чем остановиться на привычных орбитах, газовые гиганты путешествовали по системе. Это движение могло вырвать астероиды из главного пояса, изменяя его первоначальный вид.

Физические характеристики астероидов - объяснение для детей

Астероиды отличаются по размерам. Некоторые могут достигать объема Цереры (940 км в ширине). Если брать самый маленький, то это был 2015 TC25 (2 метра), пролетевший недалеко от нас в октябре 2015 года. Но дети могут не переживать, так как в ближайшем будущем у астероидов мало шансов, чтобы направиться к нам.

Практически все астероиды сформировались в неправильной форме. Хотя наиболее крупные могут приближаться к сфере. На них заметны углубления и кратеры. Например, у Весты есть огромнейший кратер (460 км). Поверхность большинства усеяна пылью.

Астероиды также обходят звезду по эллипсу, поэтому на своем пути совершают хаотичные кувырки и обороты. Для самых маленьких будет интересно услышать, что у некоторых есть небольшой спутник или же две луны. Бывают двоичные или двойные астероиды, а также тройные. Они примерно одинакового размера. Астероиды могут эволюционировать, если их схватит планета своей гравитацией. Тогда они наращивают массу, выходят на орбиту и превращаются в спутники. Среди кандидатов: и (марсианские спутники), а также большая часть спутников у Юпитера, и .

Они отличаются не только по размерам, но и формам. Бывают твердыми кусками или же мелкими обломками, связанными вместе гравитацией. Между Ураном и Нептуном есть астероид, обладающий собственной системой колец. А еще один наделен шестью хвостами!

Средний температурный показатель достигает -73°C. В течение миллиардов лет они существуют практически без изменений, поэтому важно исследовать их, чтобы взглянуть на первобытный мир .

Классификация астероидов - объяснение для детей

Объекты расположены в трех зонах нашей системы. Большая часть сгруппирована в гигантском кольцевидном участке между орбитами Марса и Юпитера. Это главный пояс, насчитывающий более 200 астероидов с диаметром в 100 км, а также от 1.1-1.9 миллионов с диаметром в 1 км.

Родители или в школе должны объяснить детям , что в поясе обитают не только астероиды Солнечной системы. Ранее Церера считалась астероидом, пока ее не перенесли в класс карликовых планет. Более того, не так давно ученые выявили новый класс – «астероиды основного пояса». Это небольшие каменные объекты с хвостами. Хвост появляется, когда они врезаются, распадаются или же перед вами скрытая комета.

Очень много камней находится за чертой главного пояса. Они собираются возле больших планет в определенных местах (точка Лагранжа), где солнечная и планетная гравитации находятся в балансе. Больше всего представителей – троянцы Юпитера (по численности практически достигают количества пояса астероидов). Также они есть у Нептуна, Марса и Земли.

Околоземные астероиды вращаются ближе к нам, чем . Амуры подходят близко по орбите, но не пересекаются с земной. Аполлоны пересекаются с нашей орбитой, но большую часть времени располагаются в отдалении. Атоны также пересекают орбиту, но находятся внутри нее. Ближе всех расположены атиры. По данным Европейского космического агентства нас окружают 10000 известных околоземных объектов.

Кроме разделения по орбитам, они еще бывают трех классов по составу. С-тип (углеродистый) – серый и занимает 75% известных астероидов. Скорее всего, формируются из глины и каменистых силикатных пород и населяют внешние зоны главного пояса. S-тип (кремнезем) – зеленый и красный, представляют 17% объектов. Созданы из силикатных материалов и никель-железа и преобладают во внутреннем поясе. М-тип (металлические) – красные и составляют остальную часть представителей. Состоят из никель-железа. Конечно, дети должны знать, что есть еще много разновидностей, основанных на композиции (V-тип – Веста, обладающая базальтовой вулканической корой).

Астероидная атака - объяснение для детей

С момента формирования нашей планеты прошло 4.5 миллиардов лет и падение астероидов на Землю было частым явлением. Чтобы нанести серьезный ущерб Земле, астероид должен достигать в ширину ¼ мили. Из-за этого в атмосферу поднимется такое количество пыли, которое сформирует условия «ядерной зимы». В среднем сильные удары происходят раз в 1000 лет.

Меньшие объекты падают с периодичностью в 1000-10000 лет и могут разрушить целый город или создать цунами. Если астероид не достиг 25 метров, то вероятнее всего сгорит в атмосфере.

В космическом пространстве путешествуют десятки потенциальных опасных ударников, за которыми постоянно следят. Некоторые довольно близко подходят, а другие рассматривают такую возможность в будущем. Чтобы успеть среагировать, должен быть запас в 30-40 лет. Хотя сейчас все больше говорят о технологии борьбы с такими объектами. Но есть опасность пропустить угрозу и тогда просто не останется времени на реакцию.

Важно объяснить для самых маленьких , что возможная угроза таит в себе и пользу. Ведь когда-то именно астероидный удар стал причиной нашего появления. При образовании планета была сухой и бесплодной. Падающие кометы и астероиды оставляли на ней воду и прочие молекулы на основе углерода, что позволило сформироваться жизни. В процессе формирования Солнечной системы объекты стабилизировались и позволили закрепиться современным формам жизни.

Если астероид или его часть падает на планету, то его называют метеоритом.

Состав астероидов - объяснение для детей

• Железные метеориты: железо (91%), никель (8,5%), кобальт (0,6%).
• Каменные метеориты: кислород (6%), железо (26%), кремний (18%), магний (14%), алюминий (1,5%), никель (1,4%), кальций (1,3%).

Открытие и имя астероидов - объяснение для детей

В 1801 году священник из Италии Джузеппе Пьяцци занимался созданием звездной карты. Совершенно случайно между Марсом и Юпитером он заметил первый и крупный астероид Церера. Хотя сегодня это уже карликовая планета, ведь на ее массу приходится ¼ масса всех известных астероидов в основном поясе или рядом.

В первую половину 19 века нашли очень много таких объектов, но все относили к разряду планет. Только в 1802 году Уильям Гершель предложил слово «астероид», хотя остальные продолжали именовать их «малыми планетами». К 1851 году нашли 15 новых астероидов, поэтому пришлось изменить и принцип наименования, добавив цифры. Например, Церера стала (1) Церера.

Международный астрономический союз не проявляет строгости в наименовании астероидов, поэтому сейчас можно найти объекты, названные в честь Спока из «Звездного пути» или рок-музыканта Фрэнка Хаппы. 7 астероидов назвали в честь экипажа корабля Колумбия, погибших в 2003 году.

Также к ним прибавляются цифры – 99942 Апофис.

Исследования астероидов - объяснение для детей

Впервые крупным планом снял астероиды корабль Галилео в 1991 году. В 1994 году ему также удалось отыскать спутник на орбите астероида. Долгое время НАСА изучало околоземной объект Эрос. После долгих раздумий они решили отправить на него аппарат. NEAR совершил удачную посадку, став первым в этом плане.

Хаябуса стал первым аппаратом, который сел и взлетел с астероида. Он отправился в 2006 году и вернулся в июне 2010 года, привезя с собою образцы. НАСА запустили миссию Dawn (Рассвет) в 2007 году, чтобы изучить Весту в 2011. Через год они отправились с астероида к Церере и достигли ее в 2015. В сентябре 2016 года НАСА отправили OSIRIS-REx, чтобы исследовать астероид Бенну.

В январе 2017 года НАСА выбрали два проекта – Люси и Психея для программы Discovery. Планируется, что их запустят в октябре 2021 года. Люси отправится к поясу астероидов и изучит 6 троянцев. Психея полетит к 16 Психее – гигантский металлический астероид. Он важен тем, что может оказаться ядром древней планеты, лишенной коры из-за сильного столкновения.

В 2012 году компания Planetary Resources, Inc. объявила о стремлении отправить аппарат для добычи воды и материала с астероидов. После этого о подобных стремлениях заговорили и в НАСА. Это важный момент, так как в поясе астероидов хранится огромное количество драгоценных ресурсов, которые приравниваются к 100 миллиардам долларов для каждого землянина.

Дети и школьники всех возрастов должны понимать, что падение астероидов или кометы сейчас не представляет угрозы для Земли. НАСА постоянно контролирует потенциально опасные космические объекты, зная орбиты, расстояния и точные размеры больших астероидов на несколько десятилетий и даже веков вперед. Обязательно внимательно прочитайте все интересные факты об астероидах, а также просмотрите фото и картинки, чтобы лучше познакомиться с этими объектами.

По массе астероиды значительно легче, нежели планеты Солнечной системы, но при этом у них могут быть спутники. Собственной атмосферы у астероидов нет, так как они не могут удержать ее своим слабым гравитационным полем. Форма у астероида неправильная.

Само слово «астероид» происходит от соединения греческих слов, означающих «подобный звезде», «звезда» и «вид, наружность». А понятие «астероид» ввел английский астроном Уильям Гершель на основании того, что при наблюдении в телескоп эти небесные тела выглядели как точки звезд, в отличие от планет, которые были похожи на диски.

До недавнего времени астероиды считали «малыми планетами», уточняя, что их диаметр менее 1500 км. Однако на XXVI Ассамблее Международного астрономического союза в 2006 году было дано обновленное определение понятию «планета» и с тех пор большинство астероидов причислено к небесным телам и более не считается планетами.

Считается, что первый астероид Цецера был открыт случайно итальянским астрономом Джузеппе Пиацци 1 января 1801 года, хотя орбита этого астероида была просчитана еще до этого группой астрономов под руководством немецкого астронома Франца Ксавера .

Метод визуального наблюдения, который использовали для поиска астероидов в начале, сменился методом астрофотографии. В 1891 году немецкий астроном Максимилиан Вольф впервые использовал новый метод, суть которого состояла в фотографировании небесных тел с длинным периодом экспонирования. На фотографиях астероиды оставляли короткие светлые линии. Этот метод значительно ускорил обнаружение новых астероидов.

К настоящему времени уже обнаружено и пронумеровано несколько тысяч небесных тел этого вида.

Имена вновь открытым астероидам разрешено давать любые, в том числе - в честь их открывателей, но только после того, как их орбита будет достаточно надежно вычислена. До тех пор астероиду присваивается порядковый номер.

В чем разница между астероидом и метеорным телом?

Метеорное тело (или метеороид) - это твердое космическое тело, которое движется в межпланетном пространстве. Главный параметр, по которому их можно различать с астероидами - это размер. Астероидами, как уже было сказано, считаются тела с диаметром более 30 м, метеороиды же - тела гораздо меньшего размера. Кроме того, их нельзя сравнивать как космические объекты в том плане, что законы, согласно которым астероид и метеороид движутся в космическом пространстве, различны.

Опасен ли астероид 2012DA14?

Ученые считают, что нет.

Астероид под номером 2012DA14,открытый испанскими астрономами в прошлом году, подойдет к Земле на 17 тысяч км. Для сравнения, высота, на которой находятся искусственные спутники Земли, передающие телевизионные сигналы, составляет более 35 тысяч км.

Размер астероида невелик: диаметр - около 45 метров, масса - 130 тысяч тонн. Если бы он столкнулся с Землей, от взрыва выделилась бы энергия, сопоставимая с взрывом 2,4 мегатонн тротила.

Однако ученые успокаивают: никакой опасности столкновения с Землей эта «встреча» не несет. Зато за «прохождением» небесного тела возле Земли можно будет даже понаблюдать. Видно его будет жителям Австралии и Азии с помощью биноклей, а если атмосфера будет достаточно чиста - то и невооруженным взглядом. В Москве за полетом астероида можно будет понаблюдать, воспользовавшись сильным биноклем или небольшим телескопом, вдали от городского света. В принципе, как говорят исследователи, увидеть небесное явление можно будет на всей территории России, кроме самых восточных регионов, где к моменту максимального сближения астероида с Землей уже будет рассвет.

Астероид максимально приблизится к Земле в 23.25 мск.

Желающие смогут наблюдать полет астероида через интернет-трансляцию на сайте NASA.

Существует ли опасность глобальной катастрофы от столкновения с астероидом?

Основная масса их расположена в поясе, который протянулся между орбитами Юпитера и . Пояс имеет форму тора, и его плотность уменьшается за расстоянием от в 3,2 а.е.

До 24 августа 2006 года самым большим астероидом считалась Церера (975х909 км), но её статус решили поменять, присвоив ей звание карликовой планеты. А общая масса всех объектов главного пояса невелика – 3,0 – 3,6.1021 кг, что в 25 раз меньше массы .

Фото карликовой планеты Церерры

Чувствительные фотометры позволяют исследовать изменения яркости космических тел. Получается кривая блеска, по форме которой можно узнать период вращения астероида и расположение оси его вращения. Периодичность бывает от нескольких часов до нескольких сотен часов. Также кривая блеска может помочь в определении астероидных форм. К форме шара приближаются только самые крупные объекты, остальные имеют неправильную форму.

По характеру изменения блеска можно предположить, что у некоторых астероидов имеются спутники, а другие являются двойными системами или телами, которые перекатываются по поверхностям друг друга.

Орбиты астероидов изменяются под мощным влиянием планет, особенно сильно на их орбиты влияет Юпитер. Оно привело к тому, что есть целые зоны, где малые планеты отсутствуют, а если им удаётся туда попасть, то очень ненадолго. Такие зоны, называемые люками или пробелами Кирквуда, чередуются с областями, заполненными космическими телами, образующими семьи. Основная часть астероидов разделена на семейства, которые с большой вероятностью образовались от дробления более крупных тел. Названия эти скопления получают по имени крупнейшего своего члена.

На расстоянии после 3,2 а.е. по юпитерианской орбите кружат две стаи астероидов – троянцев и греков. Одна стая (греки) обгоняет газовый гигант, а другая (троянцы) отстаёт. Эти группы двигаются достаточно устойчиво, потому что находятся в «точках Лагранжа», где гравитационные силы, действующие на них, уравнены. Угол расхождения их одинаков – 60°. Троянцы смогли накопиться за долгое время после эволюции столкновений различных астероидов. Но есть и другие семейства с очень близкими орбитами, образованные недавними распадами их родительских тел. Таким объектом является семейство Флора, в котором около 60 членов.

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.

Состав

Астероиды можно классифицировать по химическому составу и морфологии. Определить размеры такого небольшого тела как астероид в огромной Солнечной системе, которое к тому же не излучает свет, чрезвычайно трудно. Это помогает осуществить фотометрический метод - измерение блеска небесного тела. По свойствам и характеру отражённого света судят о свойствах астероидов. Так, с помощью этого метода все астероиды разделили на три группы:

1. Углеродистые – тип С. Их больше всего – 75%. Они плохо отражают свет, а расположены на внешней стороне пояса.
2. Песчаные – тип S. Свет эти тела отражают сильнее и находятся в зоне внутренней.
3. Металлические – тип М. Отражающая способность их подобна телам группы S, а расположены они в центральной зоне пояса.

Состав астероидов аналогичен , ведь последние фактически являются их осколками. Минералогический состав их не отличается разнообразием. Выявлено всего около 150 минералов, тогда как на Земле их больше 1000.

Другие астероидные пояса

Подобные космические объекты существуют и за пределами орбиты . Их достаточно много на периферийных участках Солнечной системы. За орбитой Нептуна находится пояс Койпера, в котором сосредоточены сотни объектов с размерами от 100 до 800 км.

Между поясом Койпера и главным поясом астероидов находится ещё одно собрание подобных объектов, относящихся к «классу Кентавров». Основным их представителем стал астероид Хирон, который иногда притворяется кометой, покрываясь комой и распуская хвост. Этот двуликий тип имеет размер прядка 200 км и является доказательством, что между кометами и астероидами есть много общего.

Гипотезы происхождения

Что такое астероид - осколок другой планеты или протовещество? Это пока загадка, разрешить которую пытаются давно. Вот две основные гипотезы:

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.

Крупнейшие астероиды

Церера. Это самый крупный объект астероидного пояса, имеющий диаметр 950 км. Масса его составляет почти треть от общей массы всех тел пояса. Состоит Церера из каменного ядра, окружённого ледяной мантией. Предполагается, что подо льдом присутствует жидкая вода. Вокруг Солнца карликовая планета обращается за 4,6 лет на скорости 18 км/сек. Период её вращения 9,15 часа, а средняя плотность 2 г/см 3 .

Паллада. Второй по размерам объект астероидного пояса, но с переводом Цереры в статус карликовой планеты, стал крупнейшим астероидом. Его параметры 582х556х500 км. Облёт светила совершается за 4 года со скоростью 17 км/сек. Сутки на Палладе составляют 8 часов, а температура поверхности 164° К.

Веста. Этот астероид стал самым ярким и единственным, который можно увидеть без применения оптики. Габариты тела – 578х560х458 км, и только ассиметричная форма не позволяет отнести Весту к карликовым планетам. Внутри неё железо-никелевое ядро, а вокруг – каменная мантия.

На Весте много больших кратеров, крупнейший из которых имеет в поперечнике 460 км и расположен в районе южного полюса. Глубина этого образования достигает 13 км, а края его вознеслись над окрестной равниной на 4 – 12 км.

Евгения. Этот достаточно крупный астероид диаметром 215 км. Интересен тем, что у него имеются два спутника. Ими стали Маленький принц (13 км) и S/2004 (6 км). Они удалены от Евгении соответственно на 1200 и 700 км.

Изучение

Начало детального изучения астероидов положили аппараты «Пионер». Но первым сделал снимки объектов Гаспра и Ида аппарат «Галилео» в 1991 году. Детальное обследование также было произведено аппаратами NEAR Shoemaker и «Хаябуса». Целью их стали Эрос, Матильда и Итокава. С последнего даже были доставлены частицы грунта. В 2007 году к Весте и Церере отправилась станция Dawn, достигшая Весты 16 июля 2011 года. В этом году станция должна прибыть к Церере, а потом она попытается достичь Паллады.

Вряд ли на астероидах отыщется какая-либо жизнь, но там наверняка есть много интересного. Можно ожидать многого от этих объектов, но не хочется только одного: неожиданного их прилёта к нам в гости.