Астероїди

Астероїди. Загальні відомості

Рис.1 Астероїд 951 Гаспра. Credit: NASA

Крім 8 великих планетдо складу Сонячна системавходить велика кількістьдрібніших космічних тіл, схожих на планети, - астероїди, метеорити, метеори, об'єкти пояса Койпера, Кентаври. У цій статті йтиметься про астероїди, які до 2006 року називалися також малими планетами.

Астероїди, це тіла природного походження, що обертаються навколо Сонця під дією гравітації, що не належать до великих планет, мають розміри більше 10 м і не проявляють кометної активності. Більшість астероїдів лежить у поясі між орбітами планет Марс та Юпітер. У межах пояса налічується понад 200 астероїдів, чий діаметр перевищує 100 км і 26 з діаметром понад 200 км. Число астероїдів діаметром більше одного кілометра за сучасними підрахунками перевищує 750 тисяч або навіть мільйон.

В даний час існує чотири основні методи визначення розмірів астероїдів. Перший метод заснований на спостереженні астероїдів у телескопи та визначенні кількості відбитої від їх поверхні сонячного світлата виділеного тепла. Обидві величини залежить від розміру астероїда та її відстані від Сонця. Другий метод ґрунтується на візуальному спостереженні астероїдів під час проходження ними перед якоюсь зіркою. Третій метод передбачає використання радіотелескопів для отримання зображень астероїдів. Нарешті, четвертий метод, який вперше був застосований в 1991 космічним апаратом «Галілео», передбачає вивчення астероїдів з близької відстані.

Знаючи приблизну кількість астероїдів у межах головного поясу, їх середній розмірі склад, можна обчислити їхню загальну масу, яка становить 3.0-3.6 10 21 кг, що становить 4% від маси природного супутникаМісяць землі. При цьому на 3 найбільші астероїди: 4 Весту, 2 Палладу, 10 Гігею припадає 1/5 всієї маси астероїдів головного поясу. Якщо ж враховувати також масу карликової планети Церери, яка вважалася астероїдом до 2006 р, то виходить, що маса більш ніж мільйона астероїдів, що залишилися, становить всього 1/50. маси Місяця, що за астрономічними мірками вкрай мало.

Середня температураастероїдів -75°C.

Історія спостереження та вивчення астероїдів

рис.2 Перший відкритий астероїд Церера, пізніше віднесена до малих планет. Credit: NASA, ESA, J. Parker (Southwest Research Institute), P. Thomas ( Cornell University), L. McFadden (University of Maryland, College Park), M.Mutchler and Z.Levay (STScI)

Першою виявленою малою планетоюстала Церера, відкрита італійським астрономом Джузеппе Піацці у сицилійському місті Палермо (1801 р.). Спочатку Джузеппе подумав, що побачений ним об'єкт є кометою, але після визначення німецьким математикомКарлом Фрідріхом Гауссом параметрів орбіти космічного тіла стає ясно, що воно, швидше за все, є планетою. Через рік за ефемерідом Гауса Цереру знаходить німецький астроном Г. Ольберс. Тіло, назване Піацці Церерою, на честь давньоримської богині родючості, знаходилося на тій відстані від Сонця, на якому згідно з правилом Тіціуса-Боде мала розташовуватися велика планета сонячної системи, пошуками якої займалися астрономи з кінця XVIIIстоліття.

В 1802 англійський астроном У. Гершель вводить новий термін"Астероїд". Астероїдами Гершель назвав космічні об'єкти, Який при спостереженні в телескоп виглядали як неяскраві зірки, на відміну від планет, при візуальному спостереженні, що мають форму диска.

У 1802-07 р.р. були відкриті астероїди Паллада, Юнона та Веста. Потім настала епоха затишшя тривалістю близько 40 років, протягом якої не було відкрито жодного астероїда.

У 1845 році німецький астроном-аматор Карл Людвіг Хенке після 15 років пошуку відкриває п'ятий астероїд головного поясу – Астрею. З цього часу починається просто глобальне "полювання" за астероїдами всіх астрономів світу, т.к. до відкриття Хенке в науковому світівважалося, що астероїдів лише чотири і вісім років безрезультатних пошуків протягом 1807-15 рр. начебто лише підтверджують цю гіпотезу.

У 1847 р. англійський астроном Джон Хайнд відкрив астероїд Іриду, після чого до цього часу щороку відкривали хоча б один астероїд (крім 1945).

У 1891 році німецький астроном Максиміліан Вольф для виявлення астероїдів став застосовувати метод астрофотографії, при якому на фотографіях з довгим періодом експонування (освітлення фотошару) астероїди залишали короткі світлі лінії. За допомогою даного методуВольф протягом короткого проміжку часу зміг виявити 248 астероїдів, тобто. лише трохи менше ніж було виявлено за півсотні років спостережень до нього.

У 1898 р. був відкритий Ерос, що наближається до Землі на небезпечну відстань. Згодом були відкриті й інші астероїди, що наближаються до земної орбіти, і виділили їх у окремий клас Амуров.

У 1906 р. був виявлений Ахіллес, що розділяє орбіту з Юпітером і наступний перед ним з тією самою швидкістю. Всі подібні об'єкти, що знову відкриваються, стали називати Троянцями на честь героїв Троянської війни.

У 1932 році був відкритий Аполлон - перший представник класу Аполлонів, які в перигелії наближаються до Сонця ближче, ніж Земля. У 1976 р. був відкритий Атон, який започаткував новий клас - атонів, величина великої осі орбіти яких менше 1 а. А в 1977 була виявлена ​​перша мала планета, що ніколи не наближається до орбіти Юпітера. Такі малі планети назвали Кентаврами на знак їхньої близькості до Сатурна.

У 1976 році було виявлено перший астероїд групи Атонів, що зближуються із Землею.

У 1991 р. було знайдено Дамокл, що має дуже витягнуту і сильно нахилену орбіту, характерну для комет, проте не утворює кометного хвоста при зближенні із Сонцем. Такі об'єкти почали називати Дамоклоїдами.

У 1992 вдалося побачити перший об'єкт із передбаченого Джерардом Койпером у 1951 р. пояси малих планет. Його назвали 1992 р. QB1. Після цього в поясі Койпера щороку стали знаходити все більші об'єкти.

У 1996 році настала нова ерау вивченні астероїдів: Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору США відправило до астероїда Ерос космічний апарат"NEAR spacecraft", який повинен був не просто сфотографувати астероїд пролетівши повз нього, але також стати штучним супутникомЕроса, а згодом здійснити посадку на його поверхню.

27 червня 1997 року на шляху до Ероса «NEAR» пролетів на відстані 1212 км. від невеликого астероїда Матильда, зробивши більше 50м чорно-білих та 7 кольорових зображень, що покривають 60% поверхні астероїда. Були виміряні також магнітне поле та маса Матильди.

Наприкінці 1998 року у зв'язку з втратою зв'язку з апаратом на 27 години час виходу на орбіту Ероса було перенесено з 10 січня 1999 року на 14 лютого 2000. У призначений термін NEAR вийшов на високу орбіту астероїда з перицентром 327 км і апоцентром 4 . Починається поступове зниження орбіти: 10 березня апарат вийшов на кругову орбіту заввишки 200 км, 11 квітня орбіта знизилася до 100 км, 27 грудня відбулося зниження до 35 км, після якого місія апарату вступила до заключної стадії з метою посадки на поверхню астероїда. На стадії зниження - 14 березня 2000 року "NEAR spacecraft" був перейменований на честь американського геолога і планетолога Юджина Шумейкера, який трагічно загинув в автокатастрофі в Австралії, в "NEAR Shoemaker".

12 лютого 2001 року «NEAR» розпочав гальмування, яке тривало 2 доби, завершившись м'якою посадкою на астероїд з подальшим фотографуванням поверхні та вимірюванням складу поверхневого ґрунту. 28 лютого місію апарату було завершено.

У липні 1999 року космічний апарат "Deep Space 1" з відстані 26 км. досліджував астероїд Брайль, зібравши великий масив даних про склад астероїду та отримавши цінні зображення.

У 2000 році апаратом "Кассіні-Гюйгенс" зробив фотографування астероїда 2685 Масурскі.

У 2001 був відкритий перший Атон, який не перетинає земну орбіту, а також перший Троянець Нептуна

2 листопада 2002 космічним апаратом НАСА «Стардаст» було здійснено фотографування невеликого астероїда Аннафранк.

9 травня 2003 року Японським агентством аерокосмічних досліджень для вивчення астероїда Ітокава та доставки на Землю зразків ґрунту астероїда було запущено космічний апарат «Хаябуса».

12 вересня 2005 року «Хаябуса» наблизився до астероїда на відстань 30 км і розпочав дослідження.

У листопаді того ж року апаратом було здійснено три посадки на поверхню астероїда, внаслідок яких було втрачено робот «Мінерва», призначений для фотографування окремих порошинок та зйомки близьких панорам поверхні.

26 листопада було здійснено ще одну спробу спуску апарату з метою забору ґрунту. Незадовго до посадки зв'язок з апаратом було втрачено і відновлено лише через 4 місяці. Чи вдалося зробити паркан ґрунту залишалося невідомим. У червні 2006 року JAXA повідомило, що «Хаябуса» швидше за все повернеться на Землю, що й сталося 13 червня 2010 року, коли капсула зі зразками частинок астероїда, що спускається, була скинута в районі полігону Вумера на півдні Австралії. Дослідивши зразки ґрунту японські вчені встановили, що у складі астероїда Ітокава присутні Mg, Si та Al. На поверхні астероїда є значна кількість мінералів піроксену та олівіну у співвідношенні 30:70. Тобто. Ітокава є уламком більшого хондритного астероїда.

Після апарату «Хаябуса» фотографування астероїдів провели також АМС «Нові горизонти» (11 червня 2006 року – астероїд 132524 APL) та космічний апарат «Розетта» (5 вересня 2008 року – фотографування астероїда 2867 року Штейнс, 10) Крім того, 27 вересня 2007 р. з космодрому на мисі Канаверал стартувала автоматична міжпланетна станція «Dawn», яка вже цього року (приблизно 16 липня) вийде на кругову орбіту навколо астероїда Веста. У 2015 році апарат досягне Церери - самого великого об'єктув головному поясі астероїдів - пропрацювавши на орбіті якої протягом 5 місяців, завершить свою роботу.

Астероїди розрізняються за розмірами, будовою, формою орбіт та розташуванням у Сонячній системі. На підставі характеристик орбіт астероїди виділяються в окремі групита сімейства. Перші - утворені уламками більших астероїдів, і тому, велика піввісь, ексцентриситет і спосіб орбіти в астероїдів у межах однієї групи практично повністю збігаються. Другі – поєднують астероїди зі подібними орбітальними параметрами.

Нині відомо понад 30 сімейств астероїдів. Більшість сімейств астероїдів розташовуються у головному поясі. Між основними концентраціями астероїдів у головному поясі є порожні області, відомі як щілини або люки Кірквуда. Подібні області виникають у результаті гравітаційної взаємодіїЮпітера через яке орбіти астероїдів стають нестабільними.

Груп астероїдів менше, ніж сімейств. У наведеному нижче описі групи астероїдів перераховані в порядку їхнього видалення від Сонця.

рис.3 Групи астероїдів: білі – астероїди головного поясу; зелені за зовнішнім кордоном головного поясу – троянці Юпітера; помаранчеві – група Хільди. . Джерело: wikipedia

Найближче до Сонця знаходиться гіпотетичний пояс Вулканоїдів - малих планет, орбіти яких повністю лежать всередині орбіти Меркурія. Комп'ютерні розрахунки показують, що область, що лежить між Сонцем та Меркурієм, гравітаційно стабільна і, швидше за все, там є маленькі небесні тіла. Практичне виявлення їх утруднено близькістю до Сонця, і досі жодного Вулканоїда не виявлено. Непрямо на користь існування вулканоїдів говорять кратери на поверхні Меркурія.

Наступна група - Атони, малі планети, названі на ім'я першого представника, відкритого американським астрономом Елеанор Хелін у 1976 році. У атонів більша піввісь орбіти менша від астрономічної одиниці. Таким чином, на більшій частині свого шляху орбітою Атони знаходяться ближче до Сонця, ніж Земля, а деякі з них взагалі ніколи не перетинають земну орбіту.

Атонів відомо понад 500, з яких лише 9 мають власні імена. Атони – найменші з усіх груп астероїдів: діаметр більшості з них не перевищує 1 км. Найбільшим атоном є Круїтна, з діаметром 5 км.

Між орбітами Венери та Юпітера виділяються групи невеликих астероїдів Амуров та Аполлонів.

Амури - астероїди, що лежать між орбітами Землі та Юпітера. Амури можна розділити на 4 підгрупи, що відрізняються параметрами своїх орбіт:

До першої підгрупи належать астероїди, що лежать між орбітами Землі та Марса. До них відносяться менше 1/5 всіх амурів.

До другої підгрупи належать астероїди, чиї орбіти лежать між орбітою Марса та головним астероїдним поясом. До них належить і давня назва всій групі астероїд Амур.

Третя підгрупа амурів поєднує астероїди, чиї орбіти лежать у межах головного пояса. До неї належить близько половини всіх амурів.

Остання підгрупа включає нечисленні астероїди, що лежать за межами головного поясу та проникають за орбіту Юпітера.

Амуров на сьогодні відомо більше 600. Вони обертаються по орбітах з великою піввіссю більше 1,0 а. та відстанями в перигелії від 1,017 до 1,3 а. е. Діаметр найбільшого амура - Ганімеда - 32 км.

До аполлонів відносяться астероїди, що перетинають орбіту Землі і мають велику піввісь не менше 1 а. Аполлони, поряд з атонами, є найменшими астероїдами. Найбільший їхній представник - Сізіф у діаметрі 8,2 км. Усього ж аполлонів відомо понад 3,5 тисячі.

Вищеперелічені групи астероїдів утворюють так званий «головний» пояс, зради якого зосереджено.

За "головним" поясом астероїдів знаходиться клас малих планет, які називаються троянцями або троянськими астероїдами.

Троянські астероїди знаходяться на околицях точок Лагранжа L4 і L5 в орбітальному резонансі 1:1 будь-яких планет. Більшість троянських астероїдів виявлено у планети Юпітер. Є троянці у Нептуна та Марса. Передбачають їхнє існування у Землі.

Троянці Юпітера діляться на 2 великі групи: у точці L4 знаходяться астероїди, які називаються іменами грецьких героїв, і рухаються попереду планети; у точці L5 - астероїди, звані іменами захисників Трої і які рухаються позаду Юпітера.

У Нептуна на заразвідомо лише 7 троянців, 6 з яких рухаються попереду планети.

У Марса троянців виявлено лише 4, 3 з яких лежать поблизу точки L4.

Троянці – великі астероїди з діаметром часто більше 10 км. Найбільшим із них є грек Юпітера – Гектор, з діаметром 370 км.

Між орбітами Юпітера і Нептуна, розташовується пояс Кентавров - астероїдів, що виявляють одночасно властивості і астероїдів, і комет. Так, у першого з відкритих Кентаврів – Хірона, при зближенні із Сонцем спостерігалася кома.

Нині вважається, що у Сонячній системі перебувають понад 40 тис. кентаврів з діаметром понад 1 км. Найбільшим із них є Харикло з діаметром близько 260 км.

До групи дамоклоїдів відносять астероїди, що мають дуже витягнуті орбіти, і що знаходяться в афелії далі Урана, а в перигелії - ближче за Юпітер, а іноді і Марс. Вважається, що дамокоїди - це ядра планет, що втратили леткі речовини, що було зроблено на основі спостережень, що показали наявність коми у ряду астероїдів цієї групи і на підставі вивчення параметрів орбіт дамоклоїдів, в результаті якого з'ясувалося, що вони звертаються навколо Сонця в напрямку, протилежному руху великих планет та інших груп астероїдів.

Спектральні класи астероїдів

За кольоровістю, альбедо та характеристиками спектра астероїди умовно поділяються на кілька класів. Спочатку, за класифікацією Кларка Р.Чапмена, Девіда Моррісона і Бена Целлнера, спектральних класів астероїдів було всього 3. Потім, у міру вивчення вченими, число класів розширилося і сьогодні їх 14.

До класу А відносяться всього 17 астероїдів, що лежать у межах головного поясу та характеризуються наявністю у складі мінералу олівіну. Астероїди класу А характеризується помірно високим альбедо і червоним кольором.

До класу B відносяться вуглецеві астероїди з блакитним спектром і майже повною відсутністюпоглинання на довжині хвилі нижче 0,5 мкм. Астероїди даного класулежать переважно у межах головного пояса.

Клас С утворюють вуглецеві астероїди, за складом близькі до складу протопланетної хмари, з якої утворилася Сонячна система. Це найчисленніший клас, до якого належить 75% всіх астероїдів. Звертаються вони у зовнішніх областях головного пояса.

Астероїди з дуже низьким альбедо (0,02-0,05) і рівним червоним спектром без чітких ліній поглинання відносяться до спектральному класу D. Лежать вони у зовнішніх областях головного поясу з відривом щонайменше 3 а.е. від Сонця.

Астероїди класу E є, швидше за все, залишками зовнішньої оболонки більшого астероїда і характеризуються дуже високим альбедо (0,3 і вище). За своїм складом астероїди цього класу мають схожість із метеоритами, відомими як енстатитові ахондрити.

Астероїди класу F відносяться до групи вуглецевих астероїдів і відрізняються від схожих об'єктів ласу B відсутністю слідів води, що поглинає на довжині хвилі близько 3 мкм

Клас G поєднує вуглецеві астероїди із сильним ультрафіолетовим поглинанням на довжині хвилі 0,5 мкм.

До класу М належать металеві астероїди з помірно великим альбедо (0,1-0,2). На поверхні деяких із них є виходи металів (нікелістого заліза), як у деяких метеоритів. До цього класу належать менше 8% відомих астероїдів.

Астероїди з низьким альбедо (0,02-0,07) і рівним червоним спектром без конкретних ліній поглинання відносяться до класу P. У їх складі вуглецю та силікати. Переважають такі об'єкти у зовнішніх областях головного поясу.

До класу Q відносяться нечисленні астероїди з внутрішніх областей головного поясу, характером спектра схожі з хондритами.

Клас R поєднує об'єкти з високою концентрацією у зовнішніх областях олівіну та піроксену, можливо з добавкою плагіоклазу. Астероїдів цього класу небагато, і всі вони лежать у внутрішніх областях головного поясу.

До класу S належать 17% всіх астероїдів. Астероїди цього класу мають кремнієвий або кам'яний склад і розташовуються в основному в областях головного астероїдного пояса на відстані до 3 а.

До класу астероїдів T вчені відносять об'єкти з дуже низьким альбедо, темною поверхнею та помірним поглинанням на довжині хвилі 0,85 мкм. Склад їх невідомий.

До останнього виділеного сьогодні класу астероїдів - V, відносять об'єкти чиї орбіти близькі до параметрів орбіти найбільшого представника класу - астероїда (4) Веста. За складом вони близькі до астероїдів S класу, тобто. складаються їх силікатів, каміння та заліза. Основною відмінністю їх від астероїдів класу S є високий вміст піроксену.

Походження астероїдів

Існує дві гіпотези утворення астероїдів. За першою гіпотезою передбачається існування у минулому планети Фаетон. Вона існувала недовго і зруйнувалася при зіткненні з великим небесним тілом чи завдяки процесам усередині планети. Однак найімовірніше утворення астероїдів за рахунок руйнування кількох великих об'єктів, що залишилися після формування планет. Освіта великої небесного тіла- планети - у межах головного пояса статися не могло через гравітаційну дію Юпітера.

Супутники астероїдів

1993 р. апарат «Галілео» отримав знімок астероїда Іда з невеликим супутником Дактиль. Згодом супутники були виявлені у багатьох астероїдів, а в 2001 був виявлений перший супутник біля об'єкта пояса Койпера.

На подив астрономів, спільні спостереження, які проводилися за допомогою наземних інструментів і телескопа «Хаббл», показали, що у багатьох випадках ці супутники своїми розмірами цілком можна порівняти з центральним об'єктом.

Доктор Штерн провів дослідження з метою з'ясувати, яким чином можуть утворюватися такі подвійні системи. Стандартна модельформування великих супутниківпередбачає, що вони утворюються внаслідок зіткнення батьківського об'єкта з великим об'єктом. Подібна модель дозволяє задовільно пояснити формування подвійних астероїдів, системи. Плутон-Харон, і навіть може бути безпосередньо застосована до пояснення процесу формування системи Земля- Місяць.

Дослідження Штерна поставило під сумнів низку положень цієї теорії. Зокрема, для утворення об'єктів необхідні зіткнення з енергією, які дуже малоймовірні з урахуванням можливої ​​кількостіта маси об'єктів пояса Койпера як у його вихідному стані, так і в сучасному.

Звідси випливають два можливі пояснення - або формування подвійних об'єктів відбувалося не в результаті зіткнень, або коефіцієнт відображення поверхні об'єктів Койпера (з його допомогою визначається їх розмір) суттєво недооцінений.

Дозволити дилему, на думку Штерна, допоможе новий інфрачервоний космічний телескоп НАСА SIRTF (Space Infrared Telescope Facility), запуск якого відбувся в 2003 році.

Астероїди. Зіткнення із Землею та іншими космічними тілами

Іноді астероїди можуть зіштовхуватися з космічними тілами: планетами, Сонцем, іншими астероїдами. Зіткнулися вони і із Землею.

На сьогодні Землі відомо понад 170 великих кратерів - астроблем («зоряних ран»), які є місцями падіння небесних тіл. Найбільший кратер, для якого з великою ймовірністювстановлено позаземне походження – Вредефорт у ПАР, з діаметром до 300 км. Утворився кратер внаслідок падіння астероїда з діаметром близько 10 км понад 2 млрд. років тому.

Другим за розмірами є ударний кратерСадбері в канадській провінції Онтаріо, що утворився під час падіння комети 1850 млн. років тому. Його діаметр – 250 км.

На Землі відомо ще 3 ударні метеоритних кратерівз діаметром понад 100 км: Чиксулуб у Мексиці, Манікуаган у Канаді та Попігай (Попігайська улоговина) у Росії. З кратером Чіксулуб пов'язують падіння астероїда, що послужив 65 млн років тому причиною крейдяного палеогенового вимирання.

Нині вчені вважають, що небесні тіла, за розмірами рівні чикслубському астероїду, падають на Землю приблизно раз на 100 млн. років. Тіла меншого розміру падають на Землю набагато частіше. Так було 50 тис. років тому, тобто. вже за часів, коли на Землі жили люди сучасного типуУ штаті Арізона (США) впав невеликий астероїд діаметром близько 50 метрів. При ударі утворився кратер Беррінджер діаметром 1,2 км у поперечнику та 175 м у глибину. У 1908 році в районі р. Підкам'яна Тунгуска на висоті 7 км. вибухнув болід діаметром кілька десятків метрів. Щодо природи боліда досі немає єдиної думки: частина вчених вважають, що над тайгою вибухнув невеликий астероїд, інша частина вважає, що причиною вибуху стало ядро ​​комети.

10 серпня 1972 року над територією Канади очевидцями спостерігалася величезна вогненна куля. Очевидно, йдеться про астероїд з діаметром в 25 м.

23 березня 1989 року з відривом 700 тис.км від Землі пролетів астероїд 1989 FC діаметром близько 800 метрів. Найцікавіше, що виявили астероїд лише після його віддалення від Землі.

1 жовтня 1990 року над Тихим океаномвибухнув болід діаметром 20 метрів. Вибух супроводжувався дуже яскравим спалахом, який був зафіксований двома геостаціонарними ШСЗ.

У ніч з 8 на 9 грудня 1992 року повз Землю багато астрономів спостерігали проходження астероїда 4179 Тоутатіс діаметром близько 3 км. Повз Землю астероїд проходить кожні 4 роки, тому у вас також є можливість дослідити його.

1996 року півкілометровий астероїд пройшов на відстані 200 тис.км від нашої планети.

Як можна бачити з цього далеко не повному списку, астероїди на землі гості досить часті. За деякими оцінками, астероїди з діаметром понад 10 метрів вторгаються в атмосферу Землі щорічно.

Астероїди є небесними тілами, які були утворені за рахунок взаємного тяжіння щільного газу і пилу, що обертаються по орбіті навколо нашого Сонця на ранньому етапійого формування. Деякі з таких об'єктів, на зразок астероїда, досягли достатньої маси, щоб сформувати розплавлене ядро. У момент досягнення Юпітера своєї маси, більшість планетозималей (майбутніх протопланет) була розколота і викинута з початкового поясу астероїдів між Марсом і . У цю епоху сформувалася частина астероїдів за рахунок зіткнення масивних тіл у межах дії гравітаційного поляЮпітера.

Класифікація з орбіт

Астероїди класифікуються за такими ознаками як видимі відбиття сонячного світла та характеристики орбіт.

Відповідно до характеристик орбіт астероїди поєднують у групи, серед яких можуть виділяти сімейства. Групою астероїдів вважається кілька таких тіл, показники орбіт яких схожі, тобто: піввісь, ексцентриситет і орбітальний нахил. Сімейством астероїдів слід вважати групу астероїдів, які не просто рухаються близькими орбітами, але ймовірно є фрагментами одного великого тіла, і утворені внаслідок його розколу.

Найбільші з відомих сімейможуть налічувати кілька сотень астероїдів, найбільш компактні ж – не більше десяти. Приблизно 34% тіл астероїдів є членами сімей астероїдів.

Внаслідок утворення більшості груп астероїдів Сонячної системи, їхнє батьківське тіло було знищено, проте зустрічаються і такі групи, батьківське тіло яких уціліло (наприклад).

Класифікація за спектром

Спектральна класифікація ґрунтується на спектрі електромагнітного випромінюваннящо є результатом відображення астероїдом сонячного світла. Реєстрація та обробка даного спектру дає можливість вивчити склад небесного тіла та визначити астероїд в один із наступних класів:

• Група вуглецевих астероїдів або групи C. Представники цієї групи складаються здебільшого з вуглецю, а також елементів, які входили до складу протопланетного диска нашої Сонячної системи на перших етапах її формування. Водень та гелій, а також інші леткі елементи практично відсутні у вуглецевих астероїдах, проте можлива наявність різних корисних копалин. Інший відмінною рисоюподібних тіл є низьке альбедо - здатність, що відображає, що вимагає використання більш потужних інструментівспостереження, ніж для дослідження астероїдів інших груп. Понад 75% астероїдів Сонячної системи є представниками C-групи. Найбільш відомими тілами цієї групи є Гігея, Паллада, і колись Церера.
• Група кремнієвих астероїдів чи S-група. Астероїди такого типу складаються в основному із заліза, магнію та деяких інших кам'янистих мінералів. Тому кремнієві астероїди також називаються кам'яними. Такі тіла має досить високий показник альбедо, що дозволяє спостерігати за деякими з них (наприклад, Іріда) просто за допомогою бінокля. Число кремнієвих астероїдів у Сонячній системі становить 17% від загальної кількості, і вони найбільш поширені на відстані до 3-х астрономічних одиницьвід Сонця. Найбільші представники S-групи: Юнона, Амфітріта та Геркуліна.

> Астероїди

Все про астероїдидля дітей: опис та пояснення з фото, цікаві факти, що таке астероїд та метеорити, пояс астероїдів, падіння на Землю, типи та ім'я.

Для найменшихважливо запам'ятати, що астероїд є невеликим кам'яним об'єктом, позбавленим повітря, що обертається навколо зірки і має недостатній розмір, щоб претендувати на звання планети. Батькиабо вчителі у школіможуть пояснити дітям, що загальна масаастероїдів поступається земною. Але не варто думати, що їх розмір не становить загрози. У минулому багато хто з них врізався в нашу планету, і це може повторитися. Саме тому дослідники постійно вивчають ці об'єкти, обчислюючи склад та траєкторію. І якщо на нас мчить небезпечний космічний камінь, то краще підготуватися.

Формування астероїдів – пояснення для дітей

Почати пояснення для дітейможна з того, що астероїди – це залишковий матеріал після створення нашої системи 4.6 мільярда років тому. Коли формувався, він просто не дозволяв з'являтися іншим планетам у проміжку між собою і. Через це дрібні об'єкти там стикалися і перетворювалися на астероїди.

Важливо, щоб дітизрозуміли цей процес, адже вчені з кожним днем ​​все глибше поринають у минуле. У останнім часомфігурувало дві теорії: модель Ніцци та Grand Tack. Вони вважають, що перш ніж зупинитися на звичних орбітах, газові гігантиподорожували системою. Цей рух міг вирвати астероїди з головного пояса, змінюючи його первісний вигляд.

Фізичні характеристики астероїдів – пояснення для дітей

Астероїди відрізняються за розмірами. Деякі можуть досягати обсягу Церери (940 км завширшки). Якщо брати найменший, то це був 2015 рік TC25 (2 метри), що пролетів недалеко від нас у жовтні 2015 року. Але дітиможуть не переживати, оскільки в найближчому майбутньому астероїди мають мало шансів, щоб попрямувати до нас.

Практично всі астероїди сформувалися в неправильній формі. Хоча найбільші можуть наближатися до сфери. На них помітні поглиблення та кратери. Наприклад, у Вести є величезний кратер (460 км). Поверхня більшості усіяна пилом.

Астероїди також обходять зірку по еліпсу, тому на своєму шляху роблять хаотичні перекиди та оберти. Для найменшихбуде цікаво почути, що в деяких є невеликий супутник або два місяці. Бувають двійкові чи подвійні астероїди, а також потрійні. Вони приблизно однакового розміру. Астероїди можуть еволюціонувати, якщо їх схопить планета гравітацією. Тоді вони нарощують масу, виходять на орбіту і перетворюються на супутники. Серед кандидатів: і (марсіанські супутники), і навіть більшість супутників у Юпітера, і .

Вони відрізняються не лише за розмірами, а й формами. Бувають твердими шматками або дрібними уламками, пов'язаними разом гравітацією. Між Ураном і Нептуном є астероїд, який має власною системоюкілець. А ще один наділений шістьма хвостами!

Середній показник температури досягає -73°C. Протягом мільярдів років вони існують практично без змін, тому важливо досліджувати їх, щоб подивитися на первісний світ.

Класифікація астероїдів – пояснення для дітей

Об'єкти розташовані у трьох зонах нашої системи. Більша частиназгрупована в гігантській кільцеподібній ділянці між орбітами Марса та Юпітера. Це головний пояс, що налічує понад 200 астероїдів з діаметром 100 км, а також від 1.1-1.9 мільйонів з діаметром 1 км.

Батькиабо у школіповинні пояснити дітям, що у поясі мешкають не лише астероїди Сонячної системи. Раніше Церера вважалася астероїдом, допоки її не перенесли до класу карликових планет. Більше того, нещодавно вчені виявили новий клас- "Астероїди основного поясу". Це невеликі кам'яні об'єкти із хвостами. Хвіст з'являється, коли вони врізаються, розпадаються або перед вами прихована комета.

Дуже багато каменів знаходиться за межею головного поясу. Вони збираються біля великих планет у певних місцях(точка Лагранжа), де сонячна та планетна гравітації перебувають у балансі. Найбільше представників – троянці Юпітера (за кількістю практично досягають кількості поясу астероїдів). Також вони мають Нептун, Марс і Землю.

Навколоземні астероїди обертаються ближче до нас, ніж . Амури підходять близько орбітою, але з перетинаються із земної. Аполлони перетинаються з нашою орбітою, але більшу частину часу розташовуються на відстані. Атони також перетинають орбіту, але перебувають у ній. Ближче за всіх розташовані атири. За даними Європейського космічного агентства, нас оточують 10000 відомих навколоземних об'єктів.

Окрім поділу по орбітах, вони ще бувають трьох класів за складом. С-тип (вуглецевий) - сірий і займає 75% відомих астероїдів. Швидше за все, формуються з глини та кам'янистих силікатних порід та населяють зовнішні зониголовного пояса. S-тип (кремнезем) – зелений та червоний, становлять 17% об'єктів. Створені з силікатних матеріалів та нікель-заліза та переважають у внутрішньому поясі. М-тип (металеві) – червоні та становлять решту представників. Складаються із нікель-заліза. Звісно, дітиповинні знати, що є ще багато різновидів, заснованих на композиції (V-тип – Веста, що має базальтову вулканічну кору).

Астероїдна атака – пояснення для дітей

З моменту формування нашої планети пройшло 4.5 мільярда років і падіння астероїдів на Землю було частим явищем. Щоб завдати серйозної шкоди Землі, астероїд повинен досягати завширшки ¼ милі. Через це в атмосферу підніметься така кількість пилу, яка сформує умови. ядерної зими». У середньому сильні удари відбуваються раз на 1000 років.

Найменші об'єкти падають із періодичністю в 1000-10000 років і можуть зруйнувати ціле містоабо створити цунамі. Якщо астероїд не досяг 25 метрів, то найімовірніше згорить в атмосфері.

У космічному просторімандрують десятки потенційних небезпечних ударників, за якими постійно стежать. Деякі досить близько підходять, інші розглядають таку можливість у майбутньому. Щоб встигнути зреагувати, має бути запас у 30-40 років. Хоча зараз дедалі більше говорять про технологію боротьби з такими об'єктами. Але є небезпека пропустити загрозу, і тоді просто не залишиться часу на реакцію.

Важливо пояснити для найменших, що можлива загроза таїть у собі користь. Адже колись саме астероїдний удар спричинив нашу появу. При освіті планета була сухою та безплідною. Комети та астероїди, що падають, залишали на ній воду та інші молекули на основі вуглецю, що дозволило сформуватися життю. У процесі формування Сонячної системи об'єкти стабілізувалися та дозволили закріпитись сучасним формамжиття.

Якщо астероїд чи його частина падає планету, його називають метеоритом.

Склад астероїдів – пояснення для дітей

• Залізні метеорити: залізо (91%), нікель (8,5%) ), кобальт (0,6%).
• Кам'яні метеорити: кисень (6%), залізо (26%), кремній (18%), магній (14%), алюміній (1,5%), нікель (1,4%), кальцій (1,3%) .

Відкриття та ім'я астероїдів - пояснення для дітей

У 1801 році священик з Італії Джузеппе П'яцці займався створенням зіркової карти. Цілком випадково між Марсом і Юпітером він помітив перший і великий астероїдЦерера. Хоча сьогодні це вже карликова планета, адже на її масу припадає маса всіх відомих астероїдів в основному поясі або поруч.

У першій половині 19 століття виявили дуже багато таких об'єктів, але всі відносили до розряду планет. Тільки 1802 року Вільям Гершель запропонував слово «астероїд», хоча інші продовжували називати їх «малими планетами». До 1851 знайшли 15 нових астероїдів, тому довелося змінити і принцип найменування, додавши цифри. Наприклад, Церера стала (1) Церера.

Міжнародна астрономічна спілка не виявляє суворості в найменуванні астероїдів, тому зараз можна знайти об'єкти, названі на честь Спока із «Зоряного шляху» або рок-музиканта Френка Хаппи. 7 астероїдів назвали на честь екіпажу корабля Колумбія, які загинули у 2003 році.

Також до них додаються цифри – 99 942 Апофіс.

Дослідження астероїдів – пояснення для дітей

Вперше крупним планомзняв астероїди корабель Галілео у 1991 році. У 1994 році йому також вдалося знайти супутник на орбіті астероїда. Довгий часНАСА вивчало навколоземний об'єкт Ерос. Після довгих роздумів вони вирішили надіслати на нього апарат. NEAR здійснив вдалу посадку, ставши першим у цьому плані.

Хаябус став першим апаратом, який сів і злетів з астероїда. Він вирушив у 2006 році і повернувся у червні 2010 року, привезши з собою зразки. НАСА запустили місію Dawn (Світанок) у 2007 році, щоб вивчити Весту у 2011 році. Через рік вони вирушили з астероїда до Церери і досягли її у 2015 році. У вересні 2016 року НАСА відправили OSIRIS-REx, щоб дослідити астероїд Бенну.

Невелике тіло Сонячної системи, яке рухається орбітою навколо Сонця, називається астероїдом. Астероїди суттєво менше планетза розмірами і не мають власної атмосфери, при тому що, як і планети, можуть мати супутники. Складаються астероїди з кам'янистих порід та металів, переважно нікелю та заліза.


Термін «астероїд»у перекладі з грецької мовиозначає « подібний до зірки» . В ужиток цю назву ввів Вільям Гершель, який помітив, що через лінзу телескопа астероїди виглядають як невеликі точки зірок. А планети видно в телескоп як диски.

До 2006 року вживався синонім терміна «астероїд» – «мала планета». Від метеороїдів астероїди відрізняються розмірами: діаметр астероїда має бути не менше тридцяти метрів.

Розміри та рух астероїдів

Найбільші відомі сьогодні астероїди – (4) Веста та (2) Паллада, діаметром близько 500 кілометрів. Весту можна побачити із Землі неозброєним оком. Третій великий астероїд, Церера, у 2006 році перекваліфікували в розряд карликових планет. Розміри Церери – близько 909 на 975 км.

За припущеннями вчених, у Сонячній системі знаходиться від мільйона до двох мільйонів астероїдів розміром понад кілометр в діаметрі.


Більшість цих небесних тіл розташована в поясі між Юпітером і Марсом, але окремі астероїди можуть рухатися еліптичною орбітою і поза цим поясом, навколо Сонця. Є ще один відомий астероїдний пояс, недалеко від орбіт Плутона і Нептуна – пояс Койєра.

Астероїди, як було зазначено, не стоять дома; у процесі руху можуть стикатися друг з одним, і супутниками. На поверхні планет та супутників, з якими зіткнулися астероїди, залишаються глибокі сліди – кратери. Діаметр кратера може досягати кількох кілометрів. При зіткненні від астероїдів можуть відколюватись порівняно дрібні фрагменти – метеорити.

Походження та особливості

Вчені вже дуже давно намагаються знайти відповідь на запитання – звідки беруться астероїди? На сьогоднішній день популярні дві версії. За однією з них астероїди – це залишки речовини, з якої, власне, і сформувалися всі планети Сонячної системи. Інша теорія передбачає, що астероїди є уламками великих планет, що існували раніше і зруйновані внаслідок вибуху чи зіткнення.


Астероїди – холодні космічні тіла. Це, по суті, величезне каміння, не випромінюючі теплаі що не відбивають його від Сонця, оскільки знаходяться дуже далеко від нього. Навіть розташований близько до світила астероїд, нагрівшись, віддасть це тепло майже відразу.

Як звати астероїди?

Перші виявлені астероїди отримували імена давньогрецьких міфологічних героївта богів. За дивним збігом обставин, спочатку це були жіночі іменаНа чоловіче ж ім'я міг розраховувати хіба що астероїд з незвичайною орбітою. Пізніше ця тенденція поступово зійшла нанівець.

До того ж, право давати астероїдам будь-які імена отримали люди, які вперше їх відкривають. Таким чином, сьогодні той, хто виявить новий астероїд, може дати йому назву на свій смак, і навіть назвати його своїм власним ім'ям.

Але є і певні правилаіменування астероїдів. Давати їм назви можна лише після того, як орбіта небесного тіла буде надійно обчислена, а до цього часу астероїду дають непостійне ім'я. Позначення астероїда відбиває дату виявлення.

Наприклад, 1975DС, де цифри означають рік, буква D – це номер півмісяця на рік, коли було виявлено астероїд, а С – порядковий номернебесного тіла в цьому півмісяці (наведений приклад астероїд був відкритий третім). Всього півмісяців 24, букв у англійському алфавіті 26, тому дві літери – I та Z – при назві астероїдів вирішили не використовувати.


Якщо за один півмісяць буде відкрито більше, ніж 24 астероїди, другий букві приписують індекс 2, потім - 3, і так далі. І вже після того, як астероїд отримає ім'я офіційно (а буває, що на це йде не одне десятиліття – весь цей час прораховується орбіта), його назва включає порядковий номер та саме ім'я.