Самый массивный и крупный астероид главного пояса
Пояс астероидов: где находится, особенности, самые большие объекты и карта
Солнечная система состоит не только из Солнца и планет, вращающихся вокруг него. Есть ещё и сотни тысяч астероидов. Так называют небесные тела, вращающиеся около звезды, но из-за малости размеров имеющие несферическую форму. Обычно к астероидам относят только те объекты, чей линейный размер превышает 30 м – меньшие тела именуются метеороидами.
Большинство астероидов Солнечной системы располагается в нескольких областях. Одна из них и называется поясом астероидов, или главным поясом астероидов. Помимо этого крупными скоплениями являются:
Где расположен пояс астероидов?
Главный пояс располагается между Марсом и Юпитером. Радиус орбит большинства астероидов составляет 2,06-3,27 а.е. В этом интервале расположено более 93% астероидов. Впрочем, отдельные семейства астероидов могут располагаться на дистанции от 1,78 до 4,2 а.е от светила.
Астероидные орбиты располагаются примерно в той же плоскости, что и земная орбита. Среднее отклонение от этой плоскости не превышает 4°, хотя, например, у астероида Барселона орбита наклонена под углом в 32,8°.
У находящихся на близких орбитах астероидов почти совпадают и периоды обращения вокруг Солнца. Самые близкие к светилу астероиды совершают полный оборот за 3,5 года, а самые удаленные тратят на это 6 лет.
Физические характеристики
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•10 21 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.
Состав
Всего в поясе насчитывается примерно 200 астероидов, чей диаметр (или наибольший линейный размер) превышает 100 км. Ещё 1000 объектов имеют размер более 15 км. Средняя звездная величина астероидов равна 16. Только один астероид, носящий имя Веста, можно увидеть с земли невооруженным взглядом.
Все астероиды можно разделить на несколько больших групп, или спектральных классов. Крупнейшими из них являются:
Существуют и другие, более редкие классы (классы B, Е, Р, А, D и т. д.). Иногда астероид нельзя строго отнести к одному классу, и тогда считается, что он имеет смешанный тип, который обозначается двумя буквами, например CG.
К классу С относится более 75% всех астероидов. Они отличаются темным цветом (со слабым красным оттенком) и поэтому их отражающая способность невелика. Их альбедо находится в диапазоне от 0,03 до 0,1, то есть они отражают лишь 3-10% падающего света. Из-за этого астероиды класса С сложно обнаружить, поэтому в реальности их доля в главном поясе может быть существенно выше 75%. В составе этих небесных тел помимо углерода присутствует вода, поэтому их можно обнаружить с помощью наблюдений в диапазоне инфракрасного излучения. Крупнейший астероид этого класса – Гигея, чей диаметр оценивается в 434 км.
Астероиды класса S состоят из силикатов (то есть обычных камней) и железа. Их доля в главном поясе оценивается примерно в 17%. Иногда такие астероиды называют каменными. Альбедо этих объектов находится в диапазоне 0,1-0,22. Крупнейшим каменным астероидом считается Юнона, чей диаметр составляет 234 км. Большинство каменных астероидов сосредоточено во внутренней, наиболее приближенной к Солнцу части главного пояса.
Доля астероидов класса М составляет 10%, они преимущественно располагаются в центре главного пояса. Предполагается, что металлические астероиды образовались при столкновении планетезималей и являются фрагментами их ядер. Стоит отметить, что ученые не уверены в том, что металлические астероиды состоят именно из металлов. Дело в их слишком малой плотности. Это означает, что либо астероиды класса М по своему составу подобны астероидам иных классов, либо в их внутренней структуре есть много полостей. Альбедо металлических астероидов находится в пределах от 0,1 до 0,19, то есть они обладают умеренной отражающей способностью.
Происхождение
Первые версии о происхождении главного стали появляться в 1802 г., когда и были обнаружены первые объекты, относящиеся к нему. Тогда Г. Ольберс предположил, что они являются осколками планеты Фаэтон, которая погибла из-за какого-то космического катаклизма. Эта теория подтверждалась правилом Тициуса–Боде, утверждавшим, что между Марсом и Юпитером должна существовать ещё одна планета.
В дальнейшем выяснилось, что масса вещества в главном поясе меньше массы Луны в 25 раз. Такой массы явно недостаточно для формирования планеты. Современная гипотеза предполагает, что главный пояс возник из-за мощной гравитации Юпитера. Когда в Солнечной системе только начинался процесс синтеза планет, на некоторых орбитах постепенно формировались всё более крупные тела – планетезимали. Именно они, соединившись, и формировали планеты.
Однако зародыш Юпитера формировался быстрее, чем планетезимали в районе главного пояса. В какой-то момент гравитация Юпитера стала препятствовать объединению планетезималей в единую планету, ведь она разгоняла их. Дело в том, что, что при столкновении планетезималей с малой скоростью (до 0,5 км/с) они «слипаются», то есть объединяются в одно целое. Если же скорость столкновения значительно выше, то при ударе планетезимали разваливаются на куски. Именно разгон планетезималей гравитацией Юпитера и привел к формированию главного пояса.
Разрушение планетезималей началось где-то 4-4,5 млрд лет назад. С тех пор большая часть вещества, находившаяся в главном поясе, покинула его. Считается, что сегодня в главном поясе располагается лишь тысячная доля того вещества, изначально там располагавшегося. Это значит, что на данной орбите могла сформироваться полноценная планета, по размерам близкая к Земле.
Открытие
Ещё в 1787 г. астроном Ф. Ксавер начал искать планету, которая должна была располагаться между Юпитером и Марсом. Но лишь в 1801 г. Дж. Пиацци обнаружил Цереру – первый объект в главном поясе. Изначально предполагалось, что Церера – это полноценная планета. Однако уже в 1802 г. Г. Ольбес открыл следующий объект – Палладу. При этом Церера и Паллада имели схожие черты: они двигались по небосводу, что отличало их от звезд, но даже в самый мощный телескоп было невозможно увидеть их диск, что уже отличало их и от планет. По этой причине эти объектами стали называть новым словом «астероид».
Ещё два небесных тела, Юнона и Веста, были найдены в 1804 и 1807 г. После этого наступила долгая пауза. Пятый астероид, Астрея, был найден только в 1845 г. Прогресс в конструировании телескопов привел к тому, что новые объекты стали открываться регулярно, и уже в 1868 г. было известно примерно о сотне астероидов.
Следующий шаг в исследовании пояса астероидов был связан с изобретением в 1891 г. М. Вольфом астрофотографии. Суть этого метода сводится к фотографированию неба с очень большой выдержкой. На полученной фотографии астероиды будут оставлять след в виде линии из-за своего движения по небосводу. Вольф смог в одиночку найти сразу 248 астероидов. В 1923 г. был открыт тысячный объект в поясе астероидов, получивший имя Пиацция.
Современные исследования
С началом космической эры стало возможно исследования астероидов с помощью космических аппаратов. Сначала астероиды сфотографировал зонд «Галилео, который снял астероиды Ида и Гаспра в 1993 г. С тех пор каждый аппарат, летящий в дальний космос, обязательно по пути пролетает и мимо какого-нибудь объекта в главном поясе и фотографирует его.
Первый космический зонд, созданный специально для исследования астероида – это NEAR Shoemaker. Его запустили в 1996 г., а в феврале 2000 г. он вышел на орбиту астероида Эрос. Удалось детально исследовать его химический состав, а также построить трехмерную модель небесного тела. В 2001 г. зонд осуществил посадку на Эрос и в течение двух недель исследовал его грунт на глубине до 10 см.
В 2003 г. был запущен японский зонд «Хаябуса», который исследовал астероид Итокава. Аппарат смог собрать образцы грунта с Итокавы и отправить их на Землю.
Следующий аппарат, исследовавший главный пояс – это станция DAWN. В 2011-2012 г. она исследовала астероид Веста, а с 2015 по 2018 г. – Цереру. В результате удалось получить почти 69 тысяч фотографий этих объектов и множество других данных.
Крупнейшие объекты пояса астероидов
Крупнейшее тело в главном поясе – это Церера. Она настолько велика, считается карликовой планетой, а не астероидом. Ее диаметр достигает 926 км, и на нее приходится 32% массы всего главного пояса. В отличие от астероидов, имеющих однородное строение, у Цереры есть каменное ядро и мантия, состоящая из водяного льда. Интересно, что у Цереры иногда появляется атмосфера. Это происходит тогда, когда она приближается близко к Солнцу.
Повышение температуры приводит к сублимации льда и появлению водяного пара, который и образует атмосферу. При удалении от Солнца Церера свою атмосферу теряет. Церера отражает лишь 5% солнечного света, и поэтому ее невозможно увидеть невооруженным взглядом.
Второе по массе тело – Веста. Её диаметр достигает 526 км, а ее масса оценивается в 9% от массы главного пояса. Это единственный астероид, который можно наблюдать без телескопа и бинокля, ведь он отражает 42% солнечного света. У южного полюса Весты есть огромный кратер. Он образовался при столкновении, при котором возникло целое семейство астероидов, двигающихся в непосредственной близости от Весты.
Третий по массе объект – это Паллада, на которую приходится 7% массы главного пояса. Диаметр Паллады оценивается в 512 км. Паллада отличается большим углом наклона собственной оси, который равен 34°. У других больших астероидов этот наклон меньше 10°.
Четвертый по размерам астероид – это Гигея, чей диаметр оценивается в 431 км. На него приходится 3% массы всего пояса. Это углеродный астероид, имеющий альбедо 0,07. У него также есть свое семейство астероидов, образовавшееся при столкновении Гигеи с крупным небесным объектом.
Список использованных источников
Астероиды главного пояса
Астероиды интересуют ученых уже сотни лет. Первый астероид, а это был астероид Церера, обнаружен в 1801 году. С тех пор астрономы открыли десятки тысяч астероидов летающих по всей нашей Солнечной системе.
Чем интересен главный пояс астероидов?
В 2004 году общественный интерес к астероидам, как объектам Солнечной системы, значительно вырос. На это повлияло приближение астероида Апофис, который считался потенциально опасным для Земли. На самом деле эта новость — событие, потому что в атмосферу Земли каждый год проникает огромное количество астероидов (метеороидов), небольших по размеру. Почти все они при падении сгорают, оставляя на небе яркий след метеора. Но что заставило Апофиз заявить о себе на весь мир? Это его размер: 270 метров в диаметре. Ученые полагают, что астероид при падении может уничтожить до 25% жизни на нашей планете.
Астероиды главного пояса
Многое из того, что мы знаем о пространстве было получено изучением металлов и другой компонентов астероидов, падающих на Землю. Многие ученые и промышленники, смотрят в будущее, когда все металлы и руды на этой планете будут исчерпаны. Они смотрят на небо и представляют себе время, когда на крупнейших астероидах будет организованна добыча полезных ископаемых, металлов, и, возможно, воды, которые будут так необходимы земной цивилизации для продолжения своего существования. О том, когда станет возможна добыча полезных ресурсов из астероидов и комет, можно узнать здесь.
Самые крупные астероиды главного пояса
Наиболее крупные астероиды нашей Солнечной системы представлены здесь:
Поверхность астероида Эрос
Расположение главного пояса астероидов
Пояс астероидов находится в области пространства между орбитами Марса и Юпитера. Этот пояс, как правило, называют главным поясом астероидов, чтобы отличить его от пояса Койпера и рассеянного диска. Более половины массы из главного пояса астероидов приходится на Цереру, Весту, Палладу, причем масса Цереры составляет почти 25% массы всего главного пояса астероидов. Размеры астероидов варьируют в широких пределах: от размера Цереры до таких малых, как пылинки.
Главный пояс астероидов расположен между орбитами Марса и Юпитера
Пояс стероидов малонаселен, что позволило нескольким беспилотным космическим аппаратам пройти через него. Это не плотное поле астероидов, которые мы видим в кино и на телевидении. В настоящее время в поясе астероидов находится космический аппарат Down (Рассвет), который осуществляет миссию по изучению этой области Солнечной системы. Несмотря на эти благополучные перемещения космических зондов через пояс астероидов, некоторые из крупных астероидов столкнулись между собой и образовали скопления обломков астероидов с тем же орбитальными характеристиками, которые были у первоначальных объектов.
Теория образования главного пояса астероидов
В 1802 году Генрих Ольберс предположил, что пояс астероидов был сформирован в результате взрыва древней планеты. Эта планета была уничтожена либо внутренним взрывом или падением кометы много миллионов лет назад. Большое количество энергии, которое потребовалось бы для уничтожения планеты, в сочетании с низкой совокупной массой пояса не позволяет считать эту теорию верной. Сегодня считается, что планеты образовались в процессе аккреции (постепенное сближение и притяжение под действием сил гравитации частиц протопланетного вещества), а пояс астероидов — это просто кусочки, которые никогда не объединятся в планеты. Крупные астероиды относятся по классификации к карликовым планетам. Считается, что они образовались в результате процесса аккреции.
Первый космический аппарат совершил путешествие через пояс астероидов в 1972 году (Пионер 10). Было 12 миссий этих аппаратов, которые прошли через пояс астероидов. Миссия, совершаемая космическим аппаратом Рассвет, будет первой проводимой специально для исследования двух астероидов (астероида Весты и астероида Цереры). Если аппарат Рассвет после завершения этой миссии по-прежнему можно будет использовать, он может быть направлен в другие пункты назначения.
Пояс астероидов хранит много тайн. Много информации, которая в настоящее время известна об астероидах получена изучением метеоритов, упавших на Землю. Возможно, мы узнаем больше, если мы когда-нибудь решим попробовать добывать металлы с астероидов.
Телескоп VLT сфотографировал 42 крупнейших астероида Главного пояса
Изображения Цереры и Весты, полученные SPHERE.
Vernazza et al. / ESO
Астрономы представили результаты наземного обзора крупнейших астероидов Главного пояса, проводившегося при помощи телескопа VLT. Им удалось получить изображения поверхности 42 тел и определить их свойства, в частности определить зависимость формы астероидов от их массы и периода вращения вокруг собственной оси, сообщается на сайте Европейской южной обсерватории.
До недавнего времени только несколько крупнейших астероидов Главного пояса, такие как Церера, Паллада или Веста, становились целями наблюдений при помощи наземных (VLT, обсерватория Кека) или космических («Хаббл») телескопов, позволявших получать изображения их поверхности в оптическом или ближнем инфракрасном диапазоне — в иных случаях получить изображение поверхности астероидов могли лишь межпланетные станции. Однако с 2014 года ситуация стала меняться, так как на комплексе телескопов VLT заработал инструмент SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument). Несмотря на то, что его основной задачей является прямая съемка экзопланет у других звезд, он прекрасно подошел для наблюдений астероидов или карликовых планет Солнечной системы.
Группа астрономов во главе с Пьером Вернацца (Pierre Vernazza) из Астрофизической лаборатории в Марселе представила результаты обширной наблюдательной программы, проводившейся с мая 2017 года по сентябрь 2019 года и охватывавшей 42 крупнейших астероида Главного пояса, расположенного между Марсом и Юпитером. Наблюдения велись в оптическом диапазоне волн при помощи камеры-поляриметра ZIMPOL (Zurich IMaging POLarimeter), входящего в SPHERE.
M. Kornmesser, Vernazza et al. (ESO); MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)
Целями наблюдений стали двадцать тел диаметром более двухсот километров, девятнадцать астероидов диаметром от ста до двухсот километров и три объекта диаметром от 85 до ста километров, которые относятся к разным спектральным классам.
Ученые определили, что все наблюдавшиеся астероиды (за исключением Клеопатры) диаметром более ста километров обладают формой, близкой к эллипсоиду, причем отклонение от идеальной формы тем больше, чем меньше размеры тела. Кроме того, было замечено, что быстро вращающиеся тела сильнее вытянуты, чем медленно вращающиеся объекты. Плотность исследованных астероидов менялась от 1,3 до 4,3 грамм на кубический сантиметр, что в сочетании с разным альбедо говорит о разнообразии составов этих тел. В частности, ученые делят наблюдавшиеся астероиды на два типа — обедненные летучими веществами (плотность больше 2,7 грамм на кубический сантиметр) и богатыми летучими веществами (плотность меньше 2,2 грамм на кубический сантиметр). Наконец, еще один вывод — степень макропористости астероидов уменьшается с увеличением их размера и становится минимальной (менее 5–10 процентов) только в случае самых крупных тел массой более 10 19 килограмм.
Ранее мы рассказывали о других результатах работы SPHERE — четырехлетний таймлапс движения Беты Живописца b и снимки пролетавшего мимо Земли двойного астероида.
Главный пояс астероидов
Между орбитами Марса и Юпитера находится область с большим количеством астероидов – небольших объектов, которые наравне с планетами, совершают свое путешествие вокруг Солнца. Эта область носит название Главного пояса астероидов (asteroid belt).
Общие сведения
На настоящий момент в поясе насчитывается около 300 тысяч объектов. Однако, это только те астероиды, что удалось обнаружить, а значит, они достаточно массивны. По предварительным расчетам, их там может быть около миллиона, или больше.
Хоть эта область и носит название «пояса астероидов», плотность объектов там незначительная. Космический аппарат вряд ли сможет столкнуться хоть с каким-нибудь ее представителем. Большую часть пояса составляет пустота космоса.
Суммарная масса всего пояса составляет примерно 3400 квадриллионов тонн. При этом треть массы приходится на карликовую планету Цереру. Остальные объекты, которые меньше Цереры по массе, носят названия римских богинь. Ниже в таблице приведены данные для N самых крупных объектов.
Астероиды так же, как и планеты имеют вытянутые орбиты и при приближении к Солнцу их поверхность может нагреваться до 100 градусов по Цельсию.
Структура пояса астероидов
Пояс астероидов представляет собой кольцо. Внутренний радиус пояса составляет примерно 2 астрономических единицы (среднее расстояние между Землей и Солнцем), внешний – 3,37 астрономических единиц. Есть объекты, которые могу находиться и ближе, и дальше от Солнца, но 97% всей массы пояса находится в указанном диапазоне.
В большинстве своем, орбиты астероидов лежат в плоскости эклиптики. Но есть и такие, которые имеют отклонения в 30 градусов от эклиптики, например астероид Барселона.
В среднем, оборот вокруг Солнца пояса астероидов занимает 3 земных года. Но все зависит от скорости обращения, и находятся такие «медлители», которым требуется 6-8 лет.
Если вспомнить фантастические фильмы, то пролет через пояс астероидов представлялся для пилотов космических кораблей трудной задачей – необходимо было уворачиваться от каменных глыб в космосе. Но на деле, плотность пояса астероидов такая, что, пролетев сквозь него, вы вряд ли это заметите. Даже по самым грубым оценкам, расстояние между парой астероидов составляет более тысячи километров.
Щели Кирквуда
Астероиды в поясе расположены неравномерно. Существуют так называемые щели Кирквуда – по фамилии американского астронома Дэниеля Кирквуда, которые в 1866 году впервые их обнаружил.
Эти щели представляют собой пустые орбиты внутри пояса, на которых практически ничего нет. Всего таких щелей открыто четыре.
Природа их появления связана с гигантом Солнечной системы – Юпитером.
Существует такое понятие, как орбитальный резонанс. Ему подвержены все планеты в Солнечной системе, в том числе и астероиды.
Так вот, именно из-за орбитального резонанса образовались пустоты в поясе – астероиды «не хотят» приближаться близко к Юпитеру: его гравитационное влияние делает такие орбиты нестабильными и с течением времени астероиды просто «разлетаются» с них в другие, более устойчивые состояния.
Состав
Классы
Все астероиды в поясе поделены на классы по мере их отражательной способности:
Семейства
Кроме своего состава, объекты пояса делятся на семейства – группы, схожие по своим параметрам: орбите, углу наклона к эклиптике, периоду обращения вокруг Солнца.
Всего выделяют 5 семейств:
Японский астроном Киёцугу Хираяма впервые открыл семейства астероидов и разделил их.
Загадочный Фаэтон
Согласно правилу Тициуса-Боде, между Марсом и Юпитером должна находиться «пятая» планета. Однако, там находится пояс астероидов. И вопрос о происхождении пояса давал волю гипотезам. Одним из таких предположений была разрушенная «пятая» планета Фаэтон.
По легендам многих цивилизаций древние Боги пришли к нам с небес. А прийти с разрушенной планеты – звучит особенно красиво.
Но если взглянуть на факты, то получается следующая картина.
Если Фаэтон и существовал, это значит, что пояс астероидов – это остатки планеты. Для того чтобы разрушить планету «в пыль» потребуется очень большая энергия. Такую энергию не может «принести» с собой астероид.
Если сложить массу всех астероидов, то получится лишь 4% от массы Луны. Это слишком маленькая масса даже для спутника. И, не особо верится, что 96% массы Фаэтона разлетелось в открытый космос.
Также астероиды имеют разный химический состав, а это значит, вряд ли они принадлежали одному космическому телу.
И самое главное, гигант Солнечной системы Юпитер, своей гравитацией просто не позволил бы сформироваться планете в такой вблизи к себе. Фаэтон бы разорвало гравитационными силами на части, еще не успев сформировать планету.
Происхождение пояса астероидов
Гипотеза с Фаэтоном претерпела крах, но вопрос, откуда появился пояс астероидов, остается открытым.
Предположительно он образовался еще на заре Солнечной системы из протопланетного диска. Когда Солнечная система представляла собой закрученное облако протопланетного вещества и планеты начинали свое формирование, гигант Юпитер просто не дал скоплению космической пыли образоваться в единую планету, оставив тысячи астероидов просто «летать» по орбите.
Открытие пояса астероидов
В подтверждение своей формулы, Иоганн Тициус начал поиски «пятой» планеты. Также этим вопросом занялись многие астрономы и в 1801 году астроном из Италии Джузеппе Пиацци открыл карликовую планету Цереру. Через год был найдет крупный астероид Паллада. Затем через три года в 1804 открыли Юнону, а в 1807 году – Весту. Все эти объекты двигались по схожей орбите.
Но до 1891 года исследования этой области космоса временно прекратилось. Ровно до момента изобретения астрофотографии. Тогда, в 1891 году, используя большую выдержку, Макс Вольф открыл 248 объектов – на фотографиях астероиды оставляли длинные следы, что помогла их идентифицировать. После этого новые и новые астероиды открывались каждый год.
Первые 10 открытых астероидов пояса
Еще больше космоса и интересных фактов в телеграмм-канале.
Астероиды – космические скитальцы Солнечной системы
Долгое время человечество не имело представление о реальном составе Солнечной системы. Предполагалось, что единственным небесными телами являются планеты, их спутники и кометы. О существовании более мелких образований приходилось только догадываться, судя по тем следам, которые оставили на поверхности нашей планеты упавшие астероиды. Для более точного изучения космического пространства не имелось ни технических средств, ни возможностей. Прогресс наступил только в начале XIX века, когда на помощь астрономам пришла математика. Первые математические расчеты подтвердили предположение астрономов о том, что в пределах ближнего космоса существует множество мелких космических объектов.
Называть подобные объекты астероидами стали случайно, с подачи Уильям Гершеля. Сравнив эти тусклые небесные тела с далекими звездами, английский астроном дал им соответствующее название. Астероид в переводе с древнегреческого обозначает – «подобный звезде».
История открытия астероидов
Еще Иоганн Кеплер в 1596 году, изучая расчеты, сделанные Коперником, отметил следующую особенность в положении орбит известных планет Солнечной системы. Все планеты земной группы имели орбиты, расположенные примерно в одном интервале друг от друга. Область космического пространства между орбитами Марса и Юпитера явно не вписывалась в строгий порядок и выглядела достаточно широкой. Это натолкнуло ученого на мысль, что вероятно в этой части космоса должна быть еще одна планета, или, по крайней мере, какие ни будь следы ее существования. Предположения Кеплера, сделанные много лет назад, остались неразрешенными до 1801 года, когда итальянский астроном Пиации сумел обнаружить в этой части космоса небольшой тусклый объект.
За вычисления точного местоположения нового объекта принялись все известные на то время ученые, включая математика Гаусса. В 1802 году состоялось очередное свидание с новым небесным телом, и, благодаря совместным усилиям математиков и астрономов, объект был обнаружен.
Первый астероид получил название Церера в честь древнеримской богини. Все последующие открытые астероиды получили названия, созвучные именам богинь древнеримского пантеона. Рядом с Церерой на космической карте появилась Паллада.
Чуть позже это список дополнился двумя другими подобными телами. В 1804 году Астроном Гардинг открыл Юнону, а через три года, все тот же Генрих Ольберс нанес на звездную карту название четвертого астроида – Весты. Новые космические объекты назывались для удобства именами персонажей древнеримской мифологии. Благо древнеримская мифология располагала достаточным количеством персонажей, которые дали имена астероидам. Так начался поход за малыми небесными телами, которых оказалось в Солнечной системе огромное множество.
Пояс астероидов в Солнечной системе
После того, как ученые сумели обнаружить Цереру, Палладу, Юнону и Весту – самые крупные и самые большие астероиды Солнечной системы – становится очевидным факт существования целого скопления подобных объектов.
Примерный состав пояса астероидов
Благодаря расчетам Гаусса Ольберс получил точные астрономические данные новых объектов. Оказалось, что и Церера, и Паллада двигаются вокруг Солнца по одинаковым орбитам, совершая полный оборот вокруг центрального светила за 4,6 земных лет. Наклонение орбиты астероидов к плоскости эклиптики составило 34 градуса. Все вновь обнаруженные небесные тела располагались между орбитами Марса и Юпитера.
В конце XIX продолжилось открытие новых объектов в этой части космоса. К 1957 году стало известно о существовании 389 других более мелких объектов. Их природа и физические параметры дали все основания причислить подобные тела к классу астероидов. Столь массовое скопление твердых небесных тел, напоминающих по своей форме и структуре осколки крупного небесного тела, получило название «пояс астероидов».
Орбиты астероидов находятся примерно в одной плоскости, ширина которой составляет 100 тыс. км. Такой массив осколков в космосе натолкнул ученых на версию о планетарной катастрофе, которая произошла в системе нашей звезды миллиарды лет назад. Ученые сходятся в мысли, что крупные и маленькие астероиды – это легендарная планета Фаэтон, расколовшаяся на мелкие части. Еще у древних греков ходил миф о том, что была в космосе планета, которая стала жертвой гравитационного противостояния Юпитера и Солнца. Вероятно, пояс астероидов между Марсом и Юпитером и является реальным подтверждением того, что мы имеем дело с останками некогда существовавшей планеты.
После того, как удалось определить реальные масштабы и размеры пояса астероидов, стало понятно, откуда может исходить угроза нашей планете. Огромный массив каменных осколков является реальным источником метеоритной опасности, которая ставит под угрозу спокойное существование земной цивилизации. Основная проблема заключается в том, что небесные тела небольшой массы не имеют достаточной устойчивости для стабильного положения на орбите. Находясь постоянно под влиянием крупных соседей Юпитера и Марса, астероиды могут вылетать из пояса астероидов подобно камню, выпущенному из пращи. Куда полетит этот огромный космический булыжник в очередной раз, остается только гадать.
Сейчас невозможно предположить и просчитать, куда упадет астероид, какими последствиям для землян грозит падение астероидов. Времени на принятие каких-то решений в плане спасения у нас останется крайне мало. Вероятно по этой же причине с лица планеты Земля исчезли в свое время динозавры. Наша планета миллионы лет назад могла столкнуться с астероидом, в результате чего на Земле кардинально изменились условия обитания.
Астрономические и физические данные самых крупных астероидов
Что касается самых крупных объектов Цереры, Паллады, Юноны и Весты, то им ответили отдельную ложу в астрономическом каталоге. Первый из них, самый крупный, был причислен к классу карликовых планет. Причиной такого решения послужило вращение этого небесного тела вокруг собственной оси. Другими словами, помимо орбитального пути, крупные астероиды совершают собственное вращательное движение. Чем оно вызвано, точно установить не удается. Вероятно, тела продолжают вращаться по инерции, получив мощный импульс в момент образования. Однако в отличие от Плутона и других карликовых планет, у Цереры нет спутников. Форма карликовой планеты традиционно планетарная, типичная для всех планет Солнечной системы. Астрономы допускают, что сферическая форма Цереры способствовала развитию планетарного магнетизма. Соответственно у вращающегося вокруг собственной оси тела должен быть собственный центр тяжести.
Выяснилось, что обнаруженные небесные тела своими размерами значительно проигрывают планетам, к тому же имеют неправильную, камнеподобную форму. Размеры астероидов самые разнообразные, как и масса этих обломков. Так размер Цереры составляет 960 х 932 км. Установить точный диаметр астероидов не представляется возможным, ввиду отсутствия сферической формы. Масса этой гигантской скалы составляет 8,958E20 кг. Паллада и Веста хотя и уступают Церере размерами, однако массу имеют в три, в четыре раза больше. Ученые допускают различную природу этих объектов. Церера представляет собой каменное тело, которое возникло при разломе планетарной коры. Паллада и Веста могут быть остатками разорвавшегося ядра планеты, где преобладает железо.
Поверхность астероидов неоднородна. У одних объектов она достаточно ровная и гладка, словно оплавленный высокой температурой булыжник. Другие астероиды имеют поверхность с отсутствующими четкими деталями. Нередко на поверхности крупных астероидов наблюдаются кратеры, свидетельствующие древней природе подобных объектов. Ни о какой атмосфере на столь малых по размеру небесных телах не может быть и речи. Это обычные фрагменты строительного материала, которые вращаются по орбите вокруг Солнца под воздействием гравитационных сил.
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.
Опасные астероиды: чем грозит Земле столкновение с астероидом
Для того, чтобы иметь представление, с чем мы имеем дело, достаточно посмотреть на физические параметры некоторых астероидов, которые расположены на внутреннем крае пояса астероидов. Именно эти небесные объекты представляют наибольшую угрозу нашей планете. К ним относятся:
Все перечисленные объекты имеют нестабильные орбиты, которые в разное время могут пересекаться не только с Марсом, но и с орбитами других планет земной группы. Ученые допускают, что в процессе орбитальных эволюций под действием гравитации Юпитера и других крупных тел Солнечной системы орбиты Амуров, Аполлонов и Атонов могут пересекаться с орбитальным путем планеты Земля. Уже сейчас ученые вычислили, что орбиты некоторых астероидов из перечисленных групп в определенный период находятся внутри орбитального кольца Земли и даже Венеры.
Мелкие группы астероидов
Установлено, что до 800 подобных объектов имеют тенденцию к изменению своего орбитального пути. Однако следует брать во внимание сотни, тысячи мелких астероидов, с массой 10,50, 1000 и 10000 кг, которые также движутся в этом направлении. Соответственно путем математических вычислений можно допустить вероятность столкновения Земли с таким космическим скитальцем. Последствия такого рандеву будут катастрофическими. Даже небольшие астероиды, размерами океанский лайнер, упав на Землю, приведут к глобальной катастрофе.
В заключение
Изучение удаленных районов космоса позволило ученым обнаружить за Плутоном новый пояс астероидов. Эта область лежит в промежутке между орбитами Плутона и поясом Койпера. Точное количество объектов в этой области установить физически невозможно. Эти далекие космические объекты составляют маленькую свиту нашей звездной системы и реальной угрозы для человечества не представляют.
Гораздо опаснее астероиды, которые вертятся рядом с нами. Гигантский шрам на теле Марса может быть как раз местом столкновения красной планеты с одним из непрошенных космических гостей, покинувших пояс астероидов миллиарды лет назад.
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.