Описание пояса астероидов солнечной системы. астероиды главного пояса

Физические характеристики


Изображение: Wikimedia Commons

Некоторые думают, что пояс астероидов – это очень плотное скопление небесных тел, но это не так. На 2020 год известно более 300 тысяч астероидов, образующих этот пояс, а общее их количество может превышать несколько миллионов. Однако из-за большой протяженности пояса они находятся друг от друга на огромном расстоянии. Ни один космический аппарат, проходивший через этот пояс, ни разу не столкнулся с каким-нибудь объектом. Более того, вероятность такого столкновения или даже случайного сближения зонда с астероидом меньше одной миллиардной.

Суммарная масса всех небесных тел в главном поясе оценивается в 3,4•1021 кг, что в 1600 раз меньше массы Земли. При этом треть этой массы приходится на один объект – Цереру. Это карликовая планета, ранее считавшаяся наикрупнейшим астероидом.

Замечено, что астероиды, находящиеся ближе к звезде, имеют большую отражающую способность. Также в составе данных небесных тел меньше воды. Вероятно, что солнечная радиация буквально «выдула» воду и другие легкие элементы на удаленные области главного пояса.

Температура у поверхности астероидов также зависит от дистанции до Солнца. На расстоянии 2,2 а.е. от звезды температура составляет – 73° С, а на дистанции 3,2 а. е. она падает до – 108° С.

Семьи и группы

В 1918 японский астроном Кииоцугу Хираяма заметил, что у орбит некоторых астероидов были подобные параметры, формируя семьи или группы.

Приблизительно одна треть астероидов в поясе астероидов — члены семьи астероида. Они разделяют подобные орбитальные элементы, такие как полуглавная ось, оригинальность, и орбитальная склонность, а также подобные спектральные особенности, все из которых указывают на общее происхождение в распаде большего тела. Графические показы этих элементов, для членов пояса астероидов, показывают концентрации, указывающие на присутствие семьи астероида. Есть приблизительно 20-30 ассоциаций, которые являются почти наверняка семьями астероида. Дополнительные группировки были найдены, которые менее бесспорные. Семьи астероида могут быть подтверждены, когда участники показывают общие спектральные особенности. Меньшие ассоциации астероидов называют группами или группами.

Некоторыми самыми видными семьями в поясе астероидов (в порядке увеличения полуглавных топоров) является Флора, Eunoma, Koronis, Эос и семьи Фемиды. Семья Флоры, один из самых больших больше чем с 800 известными участниками, возможно, сформировалась из столкновения меньше чем миллиард лет назад.

Самым большим астероидом, чтобы быть истинным членом семьи (в противоположность нарушителю в случае Восковин с семьей Gefion) являются 4 Весты. Семья Весты, как полагают, сформировалась как результат формирующего кратер воздействия на Весту. Аналогично, метеориты HED, возможно, также произошли от Весты в результате этого столкновения.

Три видных группы пыли были найдены в пределах пояса астероидов. Они имеют подобные орбитальные склонности как Эос, Koronis и семьи астероида Фемиды, и так возможно связаны с теми группировками.

Периферия

Край внутреннего края пояса (располагающийся между 1.78 и 2,0 а. е., со средней полуглавной осью 1,9 а. е.) является семьей Hungaria малых планет. Их называют в честь главного участника, 434 Hungaria; группа содержит по крайней мере 52 названных астероида. Группа Hungaria отделена от основной части 4:1, у промежутка Кирквуда и их орбит есть высокая склонность. Некоторые участники принадлежат пересекающей Марс категории астероидов, и гравитационные волнения Марсом вероятны фактор в сокращении общей численности населения этой группы.

Другая группа высокой склонности во внутренней части пояса астероидов — семья Phocaea. Они составлены прежде всего астероидов S-типа, тогда как соседняя семья Hungaria включает некоторые электронные типы. Семейная орбита Phocaea между 2.25 и 2,5 а. е. от Солнца.

Край внешнего края пояса астероидов является группой Кибелы, движущейся по кругу между 3.3 и 3,5 а. е. Они имеют 7:4 орбитальный резонанс с Юпитером. У семейной орбиты Хильды между 3.5 и 4,2 а. е., и есть относительно круглые орбиты и конюшня 3:2 орбитальный резонанс с Юпитером. Есть немного астероидов вне 4,2 а. е. до орбиты Юпитера. Здесь две семьи троянских астероидов могут быть найдены, которые, по крайней мере для объектов, больше, чем 1 км, являются приблизительно столь же многочисленными как астероиды пояса астероидов.

Новые семьи

Некоторые семьи астероида недавно сформировались в астрономических терминах. Группа Кэрин очевидно сформировала приблизительно 5,7 миллионов лет назад из столкновения с астероидом прародителя 33 км в радиусе. Семья Veritas сформировалась приблизительно 8,3 миллионов лет назад; доказательства включают межпланетную пыль, восстановленную от океанского осадка.

Позже, группа Дурмана, кажется, сформировалась приблизительно 450 тысяч лет назад из столкновения с астероидом главного пояса. Оценка возраста основана на вероятности участников, имеющих их текущие орбиты, а не от любых вещественных доказательств. Однако эта группа, возможно, была источником для некоторого зодиакального материала пыли. Другие недавние формирования группы, такие как группа Iannini

(приблизительно 1-5 миллионов лет назад), возможно, обеспечил дополнительные источники этой пыли астероида.

Дополнительные кольца

Главный пояс астероидов не одинок. На его внешней границе размещаются еще два менее внушительных подобных образования. Одно из этих колец расположено непосредственно на орбите Юпитера и представлено двумя группами объектов:

  • «греки» опережают газовый гигант примерно на 60º;
  • «троянцы» отстают на такое же количество градусов.

Характерной особенностью этих тел является стабильность их движения. Она возможна благодаря расположению астероидов в «точках Лагранжа», где уравновешиваются все гравитационные воздействия на эти объекты.

Несмотря на относительно близкое расположение к Земле, пояс астероидов изучен недостаточно и хранит множество тайн. Первая из них, конечно, это происхождение малых тел Солнечной системы. Существующие предположения на этот счет, хотя и звучат достаточно убедительно, еще не получили однозначного подтверждения.

Вызывают вопросы и некоторые особенности строения астероидов. Известно, например, что даже родственные объекты пояса по некоторым параметрам достаточно сильно отличаются друг от друга. Изучение характеристик астероидов и их происхождения необходимо как для понимания событий, предшествующих формированию Солнечной системы в известном нам виде, так и для построения теорий о процессах, происходящих в удаленных участках космоса, в системах других звезд.

Взаимодействие с Землей

изображение падения на Землю

Подсчитано, что для
полного уничтожения человеческой цивилизации и глобальных изменений атмосферы и
климата, Земле надо столкнуться с астероидом диаметром всего 3 км.  Крупнейшим ударным кратером на планете
является южноафриканский кратер Вредефорт, чей диаметр составляет 300 км. Он
образовался 2 млрд. лет назад при столкновении Земли с малым небесным телом, не
превышающим 10 км.

Потенциально опасными для
нашей планеты считаются те объекты главного астероидного пояса, которые могут
приблизиться к ней на расстоянии менее 7,5 млн. км. Опасность астероида
оценивают по Туринской шкале от 0 до 10. Нулевая отметка означает крайне низкую
вероятность столкновения и отсутствие ущерба при попадании в атмосферу планеты.
Астероиды, имеющие 10 баллов, неизбежно столкнутся с Землей и вызовут
глобальную катастрофу, ведущую к гибели человечества.

По состоянию на июнь 2018 года все астероиды главного пояса имеют оценку не выше 0 по Туринской шкале. Ранее представляющими некоторую угрозу считались Апофис (4 балла) и  (144898) 2004 VD17 (2 балла), но и их показатели снизились до нуля.

В 21 веке наиболее близко
к Земле приближались:

  • 2008 TS26 – пролетел над
    планетой на расстоянии 6 тыс. км 9 октября 2008;
  • 2004 FU162 – приблизился до
    6530 км 31 марта 2004 года;
  • 2009 VA – 14 тыс. км 6 ноября 2009 года.

Некоторые астероиды Солнечной системы достигали атмосферы Земли, но они были настолько незначительных размеров, что разрывались, не достигая поверхности планеты, оставляя лишь мелкие обломки.

В феврале 2013 года
астероид размерами около 17 м и весом до 10*106 кг вошел в атмосферу
нашей планеты. Он разорвался на высоте 20 км над Челябинском и окрестностями.
По оценкам разных исследователей мощность взрыва составила от 100 килотонн до
1,5 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Сгорание объекта в земной атмосфере
сопровождалось сильной ударной волной, выбившей большое количество стекол в
близлежащих населенных пунктах. Также столкновение астероида с Землей
спровоцировало землетрясение магнитудой в 4 балла в юго-западных районах
Челябинска.

Падение астероида
Челябинск стало самым крупным происшествием такого рода после столкновения
Земли с Тунгусским метеоритом. Произошло это в 1908 году в районе правого
притока реки Енисей.  Мощность взрыва
составила около 40 мегатонн, что спровоцировало массовый вал деревьев в тайге
на площади более 2 тыс. кв. км.

НАСА финансирует
большинство действующих программ, связанных с космической безопасностью и
защитой Земли от астероидов Солнечной системы. Самые крупные проекты «LINEAR» и
«Pan-STARRS», использующие мощнейшие телескопы, отслеживают до десяти тысяч
малых тел ежегодно. Также обнаружения потенциально опасных космических объектов
ведется с околоземной орбиты благодаря малым спутникам, таким как канадский
«NEOSSat». На финансирование данных проектов у НАСА и других космических
агентств уходит сотни миллионов долларов.

Астероиды в прошлом
Земли

Что произойдет, если с Землей столкнется астероид диаметром больше 10 км? Первым катастрофическим событием будет гигантская ударная волна в атмосфере. Далее тело упадет на поверхность планеты, что закончится  либо невиданным землетрясением, либо цунами высотой в несколько сотен метров. Тепловая волна вызовет лесные пожары по всему земному шару, что спровоцирует выброс в атмосферу огромного количества сажи и копоти. Начнется резкое похолодание из-за того, что загрязненная атмосфера не сможет пропускать солнечные лучи в достаточном количестве. Климат на планете необратимо изменится, а многие живые организмы вымрут.

Одно из таких
столкновений произошло 65 млн. лет назад. На полуострове Юкатан в Мексиканском
заливе сохранилось свидетельство этой катастрофы – ударный кратер Чиксулуб
диаметром 180 км. Крупный космический объект размерами около 10 км привел к
полному вымиранию динозавров на нашей планете. Также падением крупного
астероида некоторые исследователи объясняют массовое пермское вымирание живых
организмов, случившееся 250 млн. лет назад.

Загадочный Фаэтон

В школьные годы, читая популярную научно-фантастическую литературу, многие из нас мечтали, достигнув зрелого возраста, стать отважными покорителями космического пространства. Мы ярко представляли себе свечение далеких галактик и близких нам планет, которые мы страстно желали посетить. Одной из таких планет являлся загадочный Фаэтон – великая, но мертвая планета.

Легенда об этой планете ярко описана в книге Александра Казанцева «Фаэты». В этой книге поведана история, как алчные жители планеты Фаэтон – фаэты, загубили свою землю, взорвав ее, после чего она распалась на бессчетное количество маленьких кусочков. Считается, что именно из этих кусочков и образовался сегодняшний пояс астероидов. Похожая версия происхождения этого скопления небесных тел прослеживается и в древних шумерских мифах и легендах.

Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?

Открытие астероидов:

Официально эпоха изучения астероидов ведет свое начала с 1801 года, с открытия Джузеппе Пиацци Цецеры. После этого открытия последовали и другие:

  • – Паллада – 28 марта 1802г., Генрих Вильгельм Ольберс;
  • – Юнона – 1 сентября 1804г., Карл Хардинг;
  • – Веста – 29 марта 1807г., Г.В. Ольберс;
  • – Астрея – 8 декабря 1845г., Карл Людвиг Хенке;
  • – Геба – 1 июля 1847г., К.Л. Хенке;
  • – Ирида – 13 августа 1847г., Джон Хинд;
  • – Флора – 18 октября 1847г, Д. Хинд;
  • – Метида – 25 апреля 1848г., Эндрю Грэхем;
  • – Гигея – 12 апреля 1849г., Аннибале де Гаспарис;
  • – Парфенопа – 11 мая 1850г, Аннибале де Гаспарис;
  • – Виктория – 13 сентября 1850г., Д. Хинд;
  • – Эгерия – 2 ноября 1850г., Аннибале де Гаспарис;
  • – Ирена – 19 мая 1851г., Д. Хинд;
  • – Эвномия – 29 июля 1851г., Аннибале де Гаспарис;
  • – Психея – 17 марта 1851г., Аннибале де Гаспарис;
  • – Фетида – 17 апреля 1852г., Роберт Лютер;
  • – Мельпомена – 24 июня 1852г., Д. Хинд;
  • – Фортуна – 22 августа 1852г, Д. Хинд;
  • – Массалия – 19 сентября 1852г., Аннибале де Гаспарис;
  • – Лютеция – 15 ноября 1852г., Герман Гольдшмидт;
  • – Каллиопа – 16 ноября 1852г., Д. Хинд;
  • – Талия – 15 декабря 1852г., Д. Хинд;
  • – Фемида – 5 апреля 1853г., Аннибале де Гаспарис;
  • – Фокея – 6 апреля 1853г., Жан Шакорнак;
  • – Прозерпина – 5 мая 1853г., Р. Лютер;
  • – Эвтерпа – 8 ноября 1853г., Д. Хинд;
  • – Беллона – 1 марта 1854г., Р. Лютер;
  • – Амфитрита – 1 марта 1854г., Альберт Март;
  • – Урания – 22 июля 1854г., Д. Хинд.

Открытие новых небесных объектов продолжается и в наши дни.

Астрономические и физические данные самых крупных астероидов

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

Строение Цереры

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

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

Поверхность астероида Эрос

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

Жители Пояса Койпера

Карликовые планеты

Астрономы называют тела в этой области — объект пояса Койпера, сокращённо ОПК. Исследования ОПК основываются на параметрах отражающей поверхности. Так определяют размер. По составу ОПК содержат, в замороженном состоянии, углекислый лёд, азот, метан, аммиак, метанол, возможно воду. Точное количество обитателей пояса неизвестно. При открытии нового объекта, учёные классифицируют его, как планету или астероид. На это уходят годы, потому что видимость ограничена, сведения минимальны и чаще, приходится основываться на предположениях.

Хаумеа

Хаумеа со спутниками

Наиболее необычным ОПК является Хаумеа. Предполагают, что она образовалась от сильнейшего удара в результате столкновения. Сейчас Хаумеа и её две маленькие луны, Хииака и Намака, кружатся с поразительной скоростью — один оборот вокруг оси за четыре часа. За счёт такого стремительного вращения Хаумеа похожа на мяч для регби.

Седна

Седна

Планета Седна названа в честь ледяной эскимоской богини. Период её вращения 10500 лет. Она отдаляется от Солнца в самую холодную область системы. Седну не всегда причисляют к ОПК, потому что она путешествует значительно дальше, но открыта благодаря изучению Пояса Койпера.

Эрида

Эрида и Дисномия

Карликовая планета Эрида меньше Плутона на 10%. Она совершает оборот вокруг Солнца за 560 лет. Имеет спутницу — луну Дисномию.

Плутон

Анимация вращения Плутона и Харона

Плутон самый известный ОПК. Долгое время его считали ледяным изгнанником на окраине системы. Сейчас, он член многочисленного семейства карликовых планет. Им дали название «плутинос», за наличие схожих характеристик.

Харон

Плутон и Харон

Харон ближайший спутник Плутона. Они настолько влияют друг на друга, что учёные дали им определение «двойной планеты». Атмосферы планет связаны между собой. Однако, они отличаются по своему составу. Харон покрыт водяным льдом, а Плутон — азотным.

Квавар

Квавар

Квавар один из крупнейших объектов. Его диаметр около 1300 км. Планета состоит из камня и водяного льда.

На её поверхности 220 гр. мороза. Имеет спутник — Вейвот, 100 км в диаметре.

Макемаке

Макемаке

Макемаке совершает свой круг вокруг Солнца за 306 лет. Поверхность покрыта метановым снегом и льдом. Имеет временную атмосферу из азота, которую уносит планетарный ветер при удалении от Солнца.

Для учёных-астрономов Пояс Койпера — это неисчерпаемый источник сюрпризов. Они открывают, сравнивают, спорят и определяют всё новые планеты и астероиды. Для изучения используется самая современная техника. Эта область Солнечной системы ещё не раз удивит впечатляющими открытиями.

Классификация астероидов

Общая классификация астероидов основана на характеристиках их орбит и описании видимого спектра солнечного света, отражаемого их поверхностью.

Группы орбит и семейства

Астероиды объединяют в группы и семейства на основе характеристик их орбит. Обычно группа получает название по имени первого астероида, который был обнаружен на данной орбите. Группы — относительно свободные образования, тогда как семейства — более плотные, образованные в прошлом при разрушении крупных астероидов от столкновений с другими объектами.

Спектральные классы

В 1975 году Кларк Р. Чапмен (Clark R. Chapman), Дэвид Моррисон (David Morrison) и Бен Целлнер (Ben Zellner) разработали систему классификации астероидов, опирающуюся на показатели цвета, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. Изначально эта классификация определяла только три типа астероидов:

Класс С — углеродные, 75 % известных астероидов.
Класс S — силикатные, 17 % известных астероидов.
Класс M — металлические, большинство остальных.

Этот список был позже расширен и число типов продолжает расти по мере того, как детально изучается все больше астероидов:

Класс A — характеризуются достаточно высоким альбедо (между 0,17 и 0,35) и красноватым цветом в видимой части спектра.
Класс B — в целом относятся к астероидам класса C, но почти не поглощают волны ниже 0,5 мкм, а их спектр слегка голубоватый. Альбедо в целом выше, чем у других углеродных астероидов.
Класс D — характеризуются очень низким альбедо (0,02−0,05) и ровным красноватым спектром без чётких линий поглощения.
Класс E — поверхность этих астероидов содержит в своём составе такой минерал, как энстатит и может иметь сходство с ахондритами.
Класс F — в целом схожи с астероидами класса B, но без следов «воды».
Класс G — характеризуется низким альбедо и почти плоским (и бесцветным) в видимом диапазоне спектром отражения, что свидетельствует о сильном ультрафиолетовом поглощении.
Класс P — как и астероиды класса D, характеризуются довольно низким альбедо, (0,02−0,07) и ровным красноватым спектром без чётких линий поглощения.
Класс Q — на длине волны 1 мкм в спектре этих астероидов присутствуют яркие и широкие линии оливина и пироксена и, кроме того, особенности, указывающие на наличие металла.
Класс R — характеризуются относительно высоким альбедо и красноватый спектром отражения на длине 0,7 мкм.
Класс T — характеризуется низким альбедо и красноватым спектром (с умеренным поглощением на длине волны 0,85 мкм), который похож на спектр астероидов P- и D- классов, но по наклону занимающий промежуточное положение.
Класс V — астероиды этого класса умеренно яркие и довольно близки к более общему S классу, которые также в основном состоят из камня, силикатов и железа (хондритов), но отличаются S более высоким содержанием пироксена.
Класс J — это класс астероидов, образовавшихся, предположительно, из внутренних частей Весты. Их спектры близки к спектрам астероидов V класса, но их отличает особо сильные линии поглощения на длине волны 1 мкм.

Следует учитывать, что количество известных астероидов, отнесённых к какому-либо типу, не обязательно соответствует действительности. Некоторые типы достаточно сложны для определения, и тип определённого астероида может быть изменён при более тщательных исследованиях.

Проблемы спектральной классификации

Изначально спектральная классификация основывалась на трёх типах материала, составляющего астероиды:

Класс С — углерод (карбонаты).
Класс S — кремний (силикаты).
Класс M — металл.

Однако существуют сомнения в том, что такая классификация однозначно определяет состав астероида. В то время, как различный спектральный класс астероидов указывает на их различный состав, нет никаких доказательств того, что астероиды одного спектрального класса состоят из одинаковых материалов. В результате учёные не приняли новую систему, и внедрение спектральной классификации остановилось.

Распределение по размерам

Количество астероидов заметно уменьшается с ростом их размеров. Хотя это в целом соответствует степенному закону, есть пики при 5 км и 100 км, где больше астероидов, чем ожидалось бы в соответствии логарифмическому распределению.

Приблизительное количество астероидов N с диаметром больше чем D
D100 м300 м500 м1 км3 км5 км10 км30 км50 км100 км200 км300 км500 км900 км
N25 000 0004 000 0002 000 000750 000200 00090 00010 000110060020030531

Открытие пояса астероидов

Когда и при каких обстоятельствах был открыт пояс астероидов? В 1596 году Иоганн Кеплер предположил, что между Марсом и Юпитером должна быть планета, так как расстояние между этими космическими телами слишком большое, поэтому оно не может быть пустым. В 1766 году Иоганн Даниэль Тициус на основании работ Иоганна Элерта Боде изложил очевидную закономерность расположения планет Солнечной системы. Эту закономерность назвали правилом Тициуса – Боде. Она также известна как закон Боде.

Данный закон утверждает, что если начать отсчёт от 0 и рассмотреть последовательность цифр 3, 6, 12, 24, 48, удваивая каждый раз предыдущую величину, а затем добавить к каждому числу по 4 и разделить на 10, то получатся величины, близкие по своим значениям к радиусам орбит известных планет в астрономических единицах. Согласно закону, между орбитами Марса (12) и Юпитера (48) должна находиться планета (24).

Надо сказать, что до открытия Урана в 1781 году Уильям Гершелем, на этот закон мало кто обращал внимание. Но вот Уран открыли, и оказалось, что его орбита полностью соответствует закону Боде

После этого возникло устойчивое мнение, что между орбитами Марса и Юпитера обязательно должна существовать планета.


Астрономы предполагали, что между Марсом и Юпитером должна быть планета

Начало открытия пояса астероидов было положено астрономом Джузеппе Пиацци. Он 1 января 1801 года обнаружил между Марсом и Юпитером крошечное космическое тело, которое двигалось по орбите, предсказанной законом Боде. Эту планету Пиацци назвал Церерой в честь римской богини жатвы и покровительницы Сицилии.

Через 15 месяцев Генрих Ольберс открыл Палладу. В 1802 году Уильям Гершель отнёс эти новые космические тела к новой категории и назвал их астероидами, то есть звёздными. После серии наблюдений он пришёл к выводу, что их нельзя охарактеризовать ни как планеты, ни как кометы.

В 1807 году были обнаружены Юнона и Веста, а в 1848 году настала очередь Астреи. Далее всё пошло ускоренными темпами, так как к поискам подключились астрономы по всему миру. В 1868 году количество открытых космических тел превысило сотню. Но ещё в начале 50-х годов все признали правоту Гершеля и обозначили новые космические тала как астероиды.

Открытие Нептуна в 1846 году дискредитировало закон Боде, так как орбита новой планеты оказалась далеко от предсказанной позиции. На сегодняшний день никакого научного объяснения данному закону не существует, а соответствующие ему орбиты считаются простым совпадением.

Само название «пояс астероидов» появилось в начале 50-х годов XIX века. Но неизвестно, кто конкретно его придумал. К 1921 году была найдена 1 тыс. астероидов, а в 1981 году их насчитывалось уже 10 тыс. К началу XXI века астрономы уже знали 100 тыс. космических тел, вращающихся в главном поясе. Современные системы наблюдения используют автоматические средства поиска для поиска новых маленьких объектов. И их количество всё время возрастает.

Состав и физические параметры

Из чего же состоят астероиды? Чтобы выяснить их химический состав, астрофизики исследовали цвет объектов, а также спектр отраженного от их поверхности света. Выяснилось, что существуют три основных спектральных класса, отражающих состав астероидов:

  • C
    (углеродные) – наиболее распространенная группа, более 75% от всего числа.
  • S
    (силикатные) – поверхность тел содержит большее количество соединений кремния.
    На их долю приходится 17% от всех известных объектов этого вида.
  • M
    (металлические) – поверхность состоит из железа, никеля, алюминия, титана и
    других распространенных металлов.

По мере изучения пояса
астероидов и пояса Койпера обнаруживаются новые более редкие спектральные
классы данных малых тел Солнечной системы. На данный момент, их насчитывается
12. Но такая классификация является не совсем точной, т.к. тела, принадлежащие
к одному классу, не всегда имеют одинаковый состав поверхности.

Размер астероида вычисляют различными способами. В случае крупных объектов удобно использовать транзитный метод. Такие тела во время своего перемещения проходят на фоне звезд, что фиксируется наблюдателями с Земли. Зная длительность покрытия звезды и отдаленность объекта можно достаточно легко и точно определить его размер.

Также размер можно определит по яркости солнечного света, отраженного от их поверхности. Этот метод называется поляриметрия, и она также позволяет определить форму малого небесного тела. Чтобы космический объект можно было назвать астероидом, его размер должен превышать 30 м. Большинство из известных не превышают в диаметре ста метров и только один зарегистрированный астероид имеет диаметр 900 км.  Это Церера и на данный момент она перенесена в группу карликовых планет.

Масса всех астероидов относительно мала по меркам Солнечной системы. Это величина по разным подсчетам  колеблется от 3*1021 до 3*1026 кг (не более 0,05% массы Земли). При этом более половины этой величины сосредоточено в 4 крупнейших: Весте, Палладе, Юноне и Гигее.

В заключение

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

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

Гигантский кратер на Марсе

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

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий