Самые крупные астероиды в солнечной системе паллада и веста
В настоящее время астероид Веста является самым крупным среди всех астероидных тел. Больше её лишь астероид Церера. Правда, его в 2006 году признали карликовой планетой.
Раньше после Цереры вторым крупнейшим объектом считалась Паллада. Но по уточнённым расчётам, Веста превосходит её и по размеру, и по массе. Таким образом, она стала лидером по размерам в главном поясе.
Между прочим, это четвёртый найденный астероид. Он был открыт Генрихом Вильгельмом Ольберсом 29 марта 1807 года.
Основные характеристики
По некоторым данным, возраст соответствует Солнечной системе. Иначе говоря, астероид Веста сформировался в то же самое время, что и сама система.
Он находится в главном поясе между Марсом и Юпитером .
Вследствие мощного столкновения с другим телом, форма Весты приплюснутая, почти сферическая.
По оценке учёных, имеет размер 578×560×458 км, диаметр 525,4 ± 0,2 км. А вот масса равна 2,59076⋅1020 кг. То есть это самый массивный объект в области. К тому же, у него определили плотность 3,456 ± 0,035 г/см³.
Период вращения вокруг своей оси занимает 5,342 часа. При этом осевой наклон 29 градусов.
Относится к спектральному классу V. Он умеренно яркий и похож на общий класс S. Хотя абсолютная звёздная величина Весты 3,20m.
Температура на поверхности различается в зависимости от сезона. Так, летом она около -3, а зимой опускается до -106 градусов по Цельсия.
Сейчас астероид Веста удалён от Солнца на 2,23 а. е. Вместе с тем, расстояние до Земли составляет 2,256 а. е. При максимальном сближении с нашей планетой дистанция была всего лишь 1,14 а.е.
Орбитальные характеристики
- Эксцентриситет 0,089;
- средняя орбитальная скорость 19,35 км/с;
- перигелий 321,7 млн км;
- афелий 384,6 млн км;
- полный оборот вокруг Солнца совершает за 3,63 года.
Стоит отметить, что траектория движения проходит во внутренней части главного астероидного пояса, около основной щели Кирквуда на 2,5 а.е.
Причём форма орбиты близка к круговой. Она несколько эллиптическая и имеет наклон 7,135 градуса к плоскости эклиптики.
Щели или люки Кирквуда — это области в поясе астероидов, где практически нет тел. Они возникают из-за резонансного влияния Юпитера.
Состав и структура
После формирования недра астероида разделились на железо-никелевое ядро и каменную мантию. Но их большая часть расплавилась под термическим воздействием. Поскольку при распаде радиоактивных изотопов выделялось тепло. Со временем вещество остыло и кристаллизировалось. Что повлекло за собой образование множества различных минералов.
В частности, найденные на земной поверхности метеориты, произошедшие от этого тела, богаты на минеральные вещества.
Итак, строение Весты:
- кора из остывшей лавы;
- скалистая, каменная мантия;
- железо-никелевое ядро.
Как уже отмечалось, астероид Веста по спектру принадлежит к классу V. В основном они состоят из камня, железа и силикатов. Также в них содержится большое количество пироксена. Можно сказать, что состав похож на планеты земной группы .
Как известно, отдельные объекты Солнечной системы выделяют в семейства. Собственно говоря, есть и семейство Весты. К нему относятся метеориты и малые астероиды спектрального класса V. Которые считаются его обломками, образовавшимися после столкновения с крупным космическим объектом. Они находятся вблизи от, так сказать, родоначальницы и составляют 6% тел главного пояса.
Особенности поверхности
В целом, она по составу разнородная. Например, восточное полушарие с высоким альбедо светлее, чем западное. Вообще западная часть намного темнее, на ней отмечают области с очень низким альбедо.
Скорее всего, светлые участки-это возвышенности кратеров, а тёмные являются базальтовыми равнинами. А значит в этих районах раньше протекала лава.
На Весте есть большие кратеры, называемые в честь древнеримской жрицы богини Весты.
Прежде всего, вокруг южного полюса астероида расположен крупный ударный кратер Реяcильвия . Как оказалось, это самый глубокий кратер во всей Солнечной системе.
Что интересно, его диаметр 475-500 км, а глубина около 20-25 км. Соответственно, углубление сравнимо с размерами самого астероида.
Как Веста выдержала такое столкновение — большая загадка. По предположению учёных, после этой катастрофы образовались астероиды класса V.
Также удивляет, обнаруженная в центре кратера гора. Она расположена как раз над местом столкновения. Эта горка имеет диаметр 180 км и высоту примерно 22 км. Так вот, эта возвышенность — вторая по уровню высоты среди всех вершин в Солнечной системе.
Получается, на Весте одновременно располагаются самая глубокая дыра, а в ней самая высокая гора.
Вдобавок ко всему, на экваторе нашли систему желобов. Из них самый длинный Дивалия протянут на 465 км, имеет глубину около 5 км.
Наблюдение
На самом деле, Веста самый большой и самый яркий астероид из всех. Помимо этого, он единственный видимый невооружённым глазом. Конечно, при хороших условиях.
Видимая звёздная величина 5,1-8,48m .
По сути, это связано с огромной площадью поверхности, и соответственно, высокой отражательной способностью. А еще с тем, что она периодически сближается с Землей.
История исследований
Сейчас астероид Веста находится под пристальным вниманием учёных. Безусловно, его изучение и исследования крайне важны для науки. Тем более, это очень интересно. Ведь удивительно, как такой древний небесный объект образовался и смог пережить сильнейшие бомбардировки.
По диаметру их можно сравнить с морями и крупнейшими в мире озерами. В нашей подборке — 10 самых больших астероидов Солнечной системы.
Астероиды — это небесные тела нашей системы, которые движутся вокруг Солнца. На сегодняшний день их открыто более 1 млн. Большинство находится в главном поясе астероидов — так называют скопление небольших космических тел между орбитами Марса и Юпитера. Именно здесь кружат вокруг Солнца девять астероидов из нашего рейтинга.
Интересно, что более 4000 астероидов считаются потенциально опасными для Земли. Угрозу при столкновении с нашей планетой несут даже те, величина которых составляет чуть более 100 м и которые приближаются к Земле на расстояние менее 7,5 млн км. Что уж говорить о настоящих гигантах?
Веста: самый большой астероид
Диаметр : около 525 км.
Долгое время самым большим астероидом являлась Церера, диаметр которой составляет примерно 950 км, что всего в два с половиной раза меньше Плутона. В 2006 году Цереру перевели в статус карликовых планет, и теперь первое место в главном поясе астероидов по величине занимает Веста. Если бы астероид вдруг оказался на Земле, занял площадь в два с половиной раза больше озера Байкал.
Впрочем, опасности для нашей планеты он не представляет. Самое близкое расстояние, на которое Веста способна подойти к Земле, составляет 177 млн км. К слову, это единственный астероид, который можно увидеть невооруженным глазом, и последний раз земляне наблюдали его весной 2021 года.
Паллада: давший название химическому элементу
Диаметр : около 512 км.
Второе место среди крупнейших астероидов занимает Паллада. Открыл ее немецкий астроном Генрих Ольберс в 1802 году. Свое название астероид получил в честь древнегреческой богини мудрости Афины Паллады. А позднее сам дал имя химическому элементу — палладий.
Расстояние от астероида до Земли составляет около 513 млн км, следовательно, опасаться его не стоит. Из-за большого наклона орбиты Палладу тяжело исследовать с помощью космических аппаратов, но спектроскопический анализ показал, что на поверхности находится много кремния.
Интерамния: один из самых тяжелых
Диаметр : около 326 км.
Это один из самых крупных и тяжелых астероидов главного пояса. Его размер немного меньше Белого моря, а по массе астероид уступает лишь Весте и Палладе — 3,9 * 10 19 кг. Несмотря на то что это крупное небесное тело Солнечной системы, обнаружить его удалось только в 1910 году. Сделал это итальянский астроном Винченцо Черулли. Интерамния — древнее латинское название города Терамо, где находилась обсерватория ученого.
Информации об астероиде мало. Все потому, что он имеет темную поверхность, а расстояние до Земли составляет около 562 млн км, то есть Интерамния находится в три раза дальше Весты.
Давида: сменивший имя
Диаметр : по разным оценкам, от 270 до 326 км.
Попробуйте мысленно прибавить к Байкалу Онежское озеро — примерно в такой водоем астероид погрузился бы полностью, окажись на Земле. Но для этого он слишком далеко — примерно 691 млн км от Земли. На поверхности астероида находится катер, превышающий размер кратера Йеллоустонского вулкана в три раза.
Интересно, что сначала американский астроном Раймонд Дуган, открывший небесное тело в 1903 году, назвал его в честь профессора Дэвида Тодда. Но тогда, согласно традиции, астероидам давали женские имена, и Дэвид стал Давидой.
Европа: огромный кусок пемзы
Диаметр : около 303 км.
Величина астероида превышает Ладожское озеро в два раза, а плотность чуть выше плотности воды, из-за чего небесное тело имеет пористую поверхность. Отсюда меньшая по сравнению с другими крупными астероидами, масса — 1,65 * 10 19 кг. Европа находится на расстоянии около 381 млн км от нашей планеты, но ее орбита вытянута и расстояние до небесных тел, в том числе Солнца, сильно меняется. Год длится чуть более 5,4 земного года, а в сутках — 5,6 часа.
Евфросина: астероид, который пересобрался
Диаметр : около 267 км.
Если бы астероид вдруг оказался на Земле, то занял озеро Мичиган, являющееся третьим по величине среди Великих озер, расположенных в США и Канаде. Небесное тело имеет практически правильную сферическую форму, а его поверхность лишена крупных кратеров. Предположительно, это объясняется тем, что около 280 млн лет назад астероид столкнулся с другим, в результате чего полностью разрушился и пересобрался, а часть обломков образовала спутник.
От Земли он находится на расстоянии 628 млн км.
Эвномия (Эйномия): имеет орбиту, никогда не пересекающую земную
Диаметр : около 255 км.
Сильвия: астероид с двумя спутниками
Диаметр : около 253 км.
По размеру астероид практически равен Эвномии, а от Земли до него примерно 560 млн км. Был открыт в 1866 году английским астрономом Норманом Погсоном, а свое название получил в честь Реи Сильвии — матери братьев Ромула и Рема. В 2005 году именами последних назвали спутники небесного тела.
Кибела: Спорный элемент
Диаметр : около 237 км.
Открыл астероид в 1861 году немецкий астроном Эрнст Темпель, а вот название стало причиной спора. Было предложено назвать объект в честь тогдашнего короля Баварии Максимилиана II, но в то время имена астероидам давались из греческой мифологии. И да, они должны были быть еще и женскими. Ряд астрономов высказался против Максимилианы. В итоге объект назвали в честь Кибелы — богини, олицетворяющей мать-природу.
Диаметр тоже долгое время вызывал споры. Цифры назывались разные — от 245 км до 330 км. Последние данные были получены в 2004 году — около 237 км. При падении астероида на Землю он бы полностью скрылся в Мертвом море, но это не произойдет, так как небесное тело находится на расстоянии 625 млн км от нашей планеты.
Не все крупнейшие астероиды относятся к главному поясу.
Гектор: астероид-мигрант
Размер : длина — около 370 км, толщина — около 205 км.
Астероид вытянут настолько, что его длина в 52 раза превышает протяженность Амазонки. Он замыкает нашу десятку самых больших астероидов в Солнечной системе. Говорить о диаметре тут не приходится. По форме Гектор напоминает не то арахис, не то гантели: две круглые части соединены тонкой перемычкой, а вокруг них вращается маленький спутник. Считается, что Гектор прибыл из пояса Койпера во время масштабной миграции внутри Солнечной системы, когда планеты только начинали формироваться. Сейчас ближайшей к нему планетой является Юпитер, а до Земли ему лететь 622 млн км.
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации.
Астероиды – это сравнительно небольшие тела Солнечной системы, обращающиеся по орбите вокруг центральной звезды. Они намного меньше по массе и по размерам, нежели планеты, не имеют атмосферы и характеризуются неправильной формой. Изучение астероидов имеет значительный научный и практический интерес. Некоторые из них представляют опасность для Земли. Знание, что такое астероиды может не только приблизить нас к разгадке тайны происхождения жизни на Земле, образования Солнечной системы, но и в буквальном смысле сохранить человеческую цивилизацию.
Астероиды в Солнечной системе
На сегодня известно, что в Солнечной системе находится 670 тысяч астероидов. Для более, чем 400 тысяч из них определены орбиты и утвержденный порядковый номер. Более 19 тыс. подобных объектов имеют официальные названия. Предположительно в Солнечной системе могут находиться до 2 млн объектов с диаметром свыше одного километра. Большинство из них располагаются между орбитами Марса, Юпитера. Здесь расположен так называемый пояс астероидов.
Астероиды Паллада и Веста имеют диаметр более 500 километров. Весту можно наблюдать невооруженным глазом. Масса астероида – около 950 квадриллионов тонн. До 2006 года самым большим астероидом являлась Церера. После этой даты объект причислен к так называемым карликовым планетам. Общая же масса всех рассматриваемых небесных тел превышает 3 квинтиллиона тонн.
Возникновение термина
К астероидам причисляются космические тела, имеющие диаметр более 30 м. Меньшие объекты называются метеороидами. Это космические тела, промежуточные между космической пылью и астероидом. Если метеороид влетает в земную атмосферу на большой скорости, он разрушается из-за силы трения и сгорает.
Большинство описываемых космических тел относится к малым телам Солнечной системы.
Как астероидам дают имена
Поначалу этим объектам присваивались имена персонажей античной мифологии. Позже астрономы стали давать новым объектам какие угодно наименования. Вначале это были женские имена. Астероиды, имеющие необычные орбиты, стали получать мужские имена.
Получить наименование может лишь тот астероид, который имеет вычисленную и изученную орбиту. На это могут уйти годы и даже десятки лет. До точного определения орбиты космическому телу присваивается буквенно-цифровое обозначение. Первая буква означает порядковый номер полумесяца года, в котором был открыт объект. Вторая буква означает порядковый номер астероида, открытого в этом полумесяце. К примеру, числа и буквы 1991 ЕВ означает, что небесный объект был открыт в 1991 г. в первой половине марта, и он был в этом промежутке времени вторым. Не используются буквы I и Z.
Образование и эволюция астероидов
Астероиды образовались за счет притяжения пыли и газа. Они с большой скоростью вращались вокруг Солнца на ранних этапах образования Солнечной системы. Отдельные космические тела обладали достаточной массой, чтобы образовалось расплавленное ядро.
По мере увеличения массы Юпитера и достижения им современных показателей, значительная часть будущих протопланет раскололась и была выброшена с изначального пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Согласно результатам компьютерного моделирования, часть космических тел сохранились в поясе Койпера и облаке Оорта. Вероятно, некоторые из объектов, сформированных в Солнечной системе были выброшены за ее пределы. Они свободно движутся в космосе.
Химический состав, форма и размеры астероидов
Первые попытки определить размеры и форму астероидов были предприняты еще в начале 19 века немецкими астрономами У. Гершелем и И. Шрётером.
Современная астрономия использует такие методы определения размеров астероидов:
- поляриметрии;
- радиолокации;
- спектр-интерферометрии;
- транзитный;
- тепловой радиометрии.
Крупнейшие астероиды имеют диаметр, превышающий 500 км. Однако большинство объектов этого класса имеют диаметр от нескольких сотен метров до нескольких километров.
Форма большинства астероидов – неправильная. Это связано с тем, что ничтожная сила притяжения не может придать им шарообразную форму. Только самые крупные астероиды имеют форму шара (если с ними не сталкивались подобные тела).
Неправильная форма малых объектов подтверждается и тем, что их блеск снижается пропорционально росту фазового угла.
Подавляющее большинство астероидов состоит из углерода. Реже встречаются силикатные и металлические тела. Металлические объекты (класс М) содержат кобальт и никель. Редко встречаются базальтовые, оливиновые космические тела.
Классификация по орбитам
Классификация астероидов важна для их подробного изучения. Все известные объекты объединяются в группы и семейства. В группу входят такие космические тела, которые имеют сходство по таким характеристикам:
- полуось;
- эксцентриситет;
- наклон орбит.
Все астероиды Солнечной системы обращаются вокруг центральной звезды. Орбиты имеют слабый эксцентриситет и наклон. Большинство из них находятся в границах внешнего пояса. Средняя скорость вращения объектов – примерно 20 километров в секунду. Полный оборот вокруг Солнца они совершают за период от 3 до 9 лет.
Своей гравитацией планеты влияют на вращение малых тел. Орбиты астероидов отклоняются в разные стороны. Больше всего изменяет движение астероидов Юпитер. Сталкиваясь друг с другом, эти тела образуют новые объекты.
Семейство – это группа астероидов, которые движутся по близким орбитам и образованы после раскола одного большого тела. Наиболее крупные семейства:
- Флоры (более 7,5 тыс. объектов);
- Весты (примерно 6 тыс.);
- Эвномии (4,7 тыс.);
- Эос (4,4 тыс.).
Классификация по спектру
В 1975 г. была разработана спектральная система классификации астероидов. Она постоянно усовершенствуется по мере изучения все новых малых тел Солнечной системы.
Спектральная классификация не всегда позволяет точно определить состав астероида. Поэтому в настоящее время ее внедрение приостановилось.
История открытий астероидов
Изучение этих объектов Солнечной системы началось после открытия планеты Уран. В конце 18 века группа астрономов занималась поиском планеты, которая, согласно расчетам, должна была находиться между Марсом и Юпитером. Также им необходимо было рассчитать координаты всех звезд и созвездий в определенный момент времени. В дальнейшем координаты проверялись, чтобы легко узнать их смещение.
Первый астероид – Церера, был обнаружен в 1801 году астрономом Пиацци. Интересно, что это событие произошло в первый день нового века. Другие крупные астероиды – Паллада, Юнона, Веста были открыты несколькими годами позже. Астрономы решили, что искать астероиды – это бесполезное дело и прекратили исследовательские работы.
Немецкий астроном Хенке возобновил поиски. в 1848 г. Через 38 лет после открытия последнего на то время астероида, был обнаружен новый малый объект, названный Астея. Окрыленные успехом, астрономы активизировали поиск и каждый год открывали не меньше одного нового астероида (кроме 1945 г).
В конце 20 века для поиска новых астероидов был использован новый метод астрофотографии. При этом фотографировании использовалось сверхдлительное экспонирование, и астероиды оставляли на снимке светлые линии. С помощью этого способа стало возможным намного быстрее отыскивать новые астероиды. К примеру, Макс Вольф один, без привлечения команды астрономов, сумел обнаружить почти две с половиной сотни астероидов.
Крупнейшие астероиды Солнечной системы
К наиболее крупным астероидам относятся такие тела.
- Паллада – космическое тело, богатое кремнием, с диаметром 532 км и массой порядка 210 квадриллионов тонн.
- Веста – это наиболее тяжелый астероид с диаметром 530 км. Его кора состоит из скальных пород, а ядро – из металла.
- Гигея содежит углерод. Диаметр – 470 км.
- Интерамния принадлежит к редко встречающемуся спектральному классу F. Диаметр – 326 км, а масса – 39 квадриллионов тонн.
- Европа обращается вокруг Солнца по вытянутой орбите. Диаметр – 302 км, масса –16,5 квадриллиона тонн.
- Астероид Сильвия имеет два спутника. Ее диаметр 232 км.
- Гектор имеет арахисоподобную форму, состоит из льда и скальных пород. Его средний диаметр – около 226 км, а масса – около 100 квадриллиона тонн.
- Евфросина имеет средний диаметр 255 км.
Исследование астероидов сегодня
Исследование астероидов вносит огромный вклад в науку. Благодаря этому астрономы обогащаются знаниями о Солнечной системе и ее происхождении, лучше понимают Вселенную и ее структуры. Огромные усилия ученых уходят на изучение состава астероидов.
Изучение астероидов дает возможность уточнить и обогатить знания о Земле и ее образовании. Известно, что теперешние условия на нашей планете могут поддерживаться исключительно наличием большого количества воды в жидком виде. На начальных этапах развития Земля была разогрета настолько, что вряд ли после ее остывания на ней могли бы сформироваться огромные запасы воды. Ранее предполагалось, что воду на Землю занесли кометы, однако дальнейшие исследования показали, что ее состав отличается от земного.
Только в начале 21 века на одном из астероидов – Фемиде были обнаружены залежи льда. Это открытие позволило предположить, что вода на Землю занесена астероидами.
Так изучение этих малых объектов помогает обобщать, систематизировать знания о Земле, Солнечной системе и уточнять уже имеющиеся данные. Астероиды могут быть источником сырья – железа, кобальта, никеля, а также водорода.
Пояс астероидов – это область в Солнечной системе, расположенная между орбитами Марса и Юпитера. Здесь находится большое количество космических объектов неправильной формы и малой массы. Другое название – главный пояс астероидов. Изучение этой области Солнечной системы представляет значительный интерес для астрономов.
Общие сведения
На сегодня известно свыше 300 тыс. разных астероидов. По мнению ученых, общее количество этих космических тел может превышать несколько миллионов. Они располагаются на большом расстоянии друг от друга, поэтому ни один летательный аппарат еще не сталкивался с мелкими телами нашей планетной системы.
Общая масса пояса астероидов в Солнечной системе – 3400 квадриллионов тонн. Треть ее приходится на крупнейший его объект – карликовую планету Цереру.
Астероиды, которые расположены ближе к Солнцу, отражают больше солнечного света, а в их составе меньше воды. Температура их поверхности медленно повышается по мере приближения к центральной звезде Солнечной системы.
Где расположен пояс астероидов
Многим интересно, где расположен главный пояс астероидов. Он находится между орбитами Марса и Юпитера. Радиус орбит этих космических тел колеблется от 2 до 3,37 астрономических единиц. Здесь располагается свыше 93% всех малых космических тел. Некоторые из них могут находиться несколько ближе или дальше этой границы.
Орбиты астероидов расположены в той же плоскости, что и земная. Хотя бывают исключения: например, орбита астероида Барселона наклонена более, чем на 30 градусов. Ближайшие тела пояса астероидов совершают оборот вокруг Солнца примерно за 3 года, хотя есть и такие, которым для этого нужно потратить вдвое больше времени, так как они вращаются медленнее.
Структура пояса астероидов
Длина пояса астероидов – приблизительно одна астрономическая единица. Все это пространство делится астрономами на три зоны с различными характеристиками.
Внутреннее кольцо области Солнечной системы, где сконцентрировано больше всего астероидов, формируется самыми близкими к Марсу небесными телами. Внешний же астероидный пояс находится несколько ближе к Юпитеру.
Состав пояса
В составе пояса астероидов приблизительно 200 малых космических тел, которые имеют диаметр свыше 100 км. Еще около 1000 подобных объектов имеют в диаметре более 15 километров.
Самые большие объекты пояса астероидов
Самый большой объект пояса астероидов – Церера. Она причисляется к карликовым планетам, вращающимся вокруг Солнца. Диаметр Цереры – 926 км, и на нее приходится около трети всей массы пояса астероидов. Интересно, что Церера имеет мантию и каменное ядро. Когда она подходит ближе к Солнцу, у нее образуется атмосфера, которая состоит из водяного пара.
Цереру нельзя увидеть невооруженным глазом, так как она отражает только 5 процентов солнечного света, попадающего на ее поверхность.
Веста – второй крупный объект рассматриваемого участка Солнечной системы с диаметром 526 км. Масса – около 9% от всех астероидов. Благодаря тому, что Веста отражает около 42% попадающего на поверхность солнечного света, ее можно увидеть невооруженным глазом, даже без бинокля.
Ещё один крупны астероид – Паллада. Ее диаметр – 512 км. Наклон оси этого объекта – 34 градуса, что является необычным для таких космических тел.
Другой крупный астероид – Гигея. Ее диаметр составляет 431 км, масса – около 3% от всех астероидов. Из-за низкого альбедо (0,07) его нельзя увидеть невооруженным глазом.
Семейства и группы пояса астероидов
Все малые тела, вращающиеся вокруг Солнца, делятся на несколько больших классов.
- Класс С – это темные углеродосодержащие астероиды.
- Класс S – светлые космические тела, которые состоят из кремния.
- Класс М – металлические объекты.
Существуют тела более редких классов, однако их присутствие в главном поясе незначительно. Углеродистые тела, имеющие класс С – это самые распространенные объекты в поясе астероидов: на них приходится 75% всех малых космических тел. Их сложно обнаружить, так как они отражают небольшое количество света, исходящего от Солнца.
Силикатные объекты иначе называются каменными. Они отражают значительно больше солнечного света. Крупнейший астероид такого класса – это Юнона с диаметром 234 километра.
Доля космических объектов класса М составляет примерно 10% всех малых тел. На сегодняшний день ученые не могут точно назвать состав астероидов этого класса. Они отражают от 10 до 19 процентов солнечного света.
Примерно треть пояса астероидов Солнечной системы входят в семейства. Астрономы объединяют их по сходству в эксцентриситете, наклону орбиты и проч. Наиболее распространенные семейства такие.
Загадочный Фаэтон
Фаэтон – это один из самых таинственных объектов Вселенной. Согласно гипотезе, орбита этой планеты находилась между Марсом и Юпитером. По невыясненным причинам она распалась или разрушилась в результате космической катастрофы.
В 18 веке ученые – Боде и Тициус обнаружили, что расстояния всех известных на то время планет подчиняются особой закономерности, названной впоследствии правилом Тициуса – Боде. Оно математически описывает расстояния между планетами Солнечной системы. И в этой последовательности должна быть планета между Марсом и Юпитером.
Если предположить, что Фаэтон когда-то и был в составе Солнечной системы, то он должен весить примерно 3 квинтиллиона тонн (3х1018). Диаметр этого гипотетичного объекта может составлять от 3,5 до 6,8 тыс. км. Предположительно, планета должна быть на расстоянии 2,8 астрономических единицы от центральной звезды Солнечной системы.
Гипотетические причины исчезновения планеты – это гравитация Юпитера или активные процессы, происходящие внутри ее ядра.
Происхождение пояса астероидов
Принято считать, что рассматриваемый участок Солнечной системы – это скопление протопланетного вещества. Современные исследования говорят, что в области между Марсом и Юпитером никакая планета не могла образоваться. Причина этому – мощнейшее гравитационное воздействие планеты-гиганта.
Первые догадки о происхождении главного пояса астероидов стали появляться еще в начале 19 века. Астроном Ольберс предположил, что эти космические тела могут быть осколками Фаэтона. А закон Тициуса-Боде говорит о том, что между орбитами Юпитера и Марса непременно должна быть еще одна планета.
Современная гипотеза о происхождении мелких небесных тел состоит в том, что он возник в результате мощной силы приятжения Юпитера. На начальных этапах формирования планет на больших орбитах начали формироваться планетезимали. После соединения они и образовали планеты.
Предположительно, что зародыш Юпитера образовывался намного быстрее, чем планетезимали. В определенный момент времени сила притяжения Юпитера препятствовала процессу образования единой планеты из планетезималей. Из-за их разгона и сформировался главный пояс. В момент образования этих тел выделилось огромное количество энергии.
Планетезимали начали разрушаться примерно 4 или 4,5 млрд. лет назад. Предположительно, что на сегодняшний день между орбитами Марса и Юпитера находится только одна тысячная доля вещества по сравнению с изначальным количеством.
Обнаружение пояса астероидов
Первые поиски планеты между Марсом и Юпитером начались в 1787 году астрономом Ф. Ксавером. В 1801 г. астроном Дж. Пиацци открыл крупнейшую из малых планет – Цереру. До 1845 г. было открыто всего 5 астероидов.
В конце 19 века астроном М. Вольф открыл метод астрофотографии (фотографирование неба с большой выдержкой). На снимках астероиды оставляли большой след. Это и поспособствовало открытию главного пояса астероидов.
Современные исследования
С запуском космических аппаратов стало возможным подробное исследование мелких космических объектов. Для этого их фотографируют с помощью космических зондов. Так, зонд NEAR Shoemaker был специально создан для исследований крошечных космических объектов. С его помощью удалось подробно исследовать орбиту крошечной планеты Эрос.
Станция DAWN исследует главный астероидный пояс. Удалось получить около 70 тысяч высококачественных фото объектов этого участка Солнечной системы.
Пояс астероидов расположен в Солнечной системе между орбитами Юпитера и Марса. Он насчитывает несколько сотен тысяч астероидных тел. Сегодня ученые знают, что это остатки протопланетного вещества. Многочисленные мифы и догадки об этих космических телах заставляют людей верить, что в этом поясе могла находиться некая таинственная планета. Изучение этой области имеет большие перспективы, так как помогает обнаружить потенциальные угрозы для земной цивилизации.
Пояс астероидов в представлении художника. В реальности небесные камни редко собираются в столь тесные группы — их разделяют сотни тысяч километров.
Астероидами Солнечной системы считаются небесные тела, с диаметром превышающим 30 метров, которые двигаются вокруг Солнца, обладают неправильной формой и не имеют атмосферы. Вместе с этим у астероидов могут быть собственные спутники.
Возникновение термина
До 2006-го года к астероидам относили также некоторые карликовые планеты вроде Цереры.
Образование
Астероиды представляют собой небесные тела, которые были образованы за счет взаимного притяжения плотного газа и пыли, вращающихся по орбите вокруг нашего Солнца на раннем этапе его формирования. Некоторые из таких объектов, вроде астероида Лютеция, достигли достаточной массы, чтобы сформировать расплавленное ядро. В момент достижения Юпитера своей массы, большая часть планетозималей (будущих протопланет) была расколота и выброшена с изначального пояса астероидов между Марсом и Юпитером. В эту эпоху сформировалась часть астероидов за счет столкновения массивных тел в пределах воздействия гравитационного поля Юпитера.
Классификация по орбитам
Астероиды классифицируются по таким признакам как видимый спектр отражения солнечного света и характеристики орбит.
Семейство астероидов Ефросины в инфракрасном спектре
Согласно характеристикам орбит астероиды объединяют в группы, среди которых могут выделять семейства. Группой астероидов считается некоторое число таких тел, характеристики орбит которых схожи, то бишь: полуось, эксцентриситет и орбитальный наклон. Семейством астероидов следует считать группу астероидов, которые не просто движутся по близким орбитам, но вероятно являются фрагментами одного большого тела, и образованы в результате его раскола.
Наиболее крупные из известных семей могут насчитывать несколько сотен астероидов, наиболее компактные же – в пределах десяти. Примерно 34% тел главного пояса астероидов являются членами семей астероидов.
В результате образования большинства групп астероидов Солнечной системы, их родительское тело было уничтожено, однако встречаются и такие группы, родительское тело которых уцелело (например Веста).
Размеры астероида Веста и карликовой планеты Церера
Классификация по спектру
- Группа углеродных астероидов или C-группа. Представители данной группы состоят по большей части из углерода, а также из элементов, которые входили в состав протопланетного диска нашей Солнечной системы на первых этапах ее формирования. Водород и гелий, а также другие летучие элементы практически отсутствуют в углеродных астероидах, однако возможно наличие различных полезных ископаемых. Другой отличительной чертой подобных тел является низкое альбедо – отражающая способность, что требует использования более мощных инструментов наблюдения, нежели при исследовании астероидов других групп. Более 75% астероидов Солнечной системы являются представителями C-группы. Наиболее известными телами данной группы есть Гигея, Паллада, и некогда — Церера.
- Группа кремниевых астероидов или S-группа. Астероиды такого типа состоят в основном из железа, магния и некоторых других каменистых минералов. По этой причине кремниевые астероиды также называются каменными. Такие тела имеет достаточно высокий показатель альбедо, что позволяет наблюдать за некоторыми из них (например Ирида) просто при помощи бинокля. Число кремниевых астероидов в Солнечной системе составляет 17% от общего количества, и они наиболее распространены на расстоянии до 3-х астрономических единиц от Солнца. Крупнейшие представители S-группы: Юнона, Амфитрита и Геркулина.
Эрос, представитель астероидов класса S
- Группа железных астероидов или X-группа. Наименее изученная группа астероидов, распространенность которых в Солнечной системе уступает двум другим спектральным классам. Состав таких небесных тел еще недостаточно хорошо изучен, однако известно, что большинство из них имеют в своем составе высокий процент металлов, иногда никель и железо. Предполагается, что данные астероиды являются осколками ядер некоторых протопланет, формировавшихся на ранних этапах образования Солнечной системы. Могут обладать как высоким, так и низким показателем альбедо.
Крупные астероиды
Астероид Церера — самый крупный в поясе астероидов. С 2006 года его считают карликовой планетой. Имеет сферическую форму, кора состоит из водяного льда и минералов, а ядро из камня.
Астероид Паллада — богат кремнием, его диаметр 532 км.
Астероид Веста — самый тяжелый астероид имеет диаметр 530 км. Ядро из тяжелого металла, кора из скальных пород.
Астероид Гигея — самый распостраненный тип астероида с углеродистым содержимым. Диаметр 407 км.
Астероид Интерамния — относится к астероидам редкого спектрального класса F. Диаметр 326 км.
Астероид Европпа — имеет вытянутую орбиту, диаметр составляет 302,5 км. Имеет пористую поверхность.
Астероид Давида — диаметр от 270 до 326 км.
Астероид Сильвия — имеет как минимум два спутника. Его диаметр 232 км.
Астероид Гектор — размер составляет 370 × 195 × 205 км с формой похожей на арахис. Состоит из скальных пород и льда.
Астероид Евфросина — размер от 248 до 270 км.
История открытий астероидов
В 1766 году немецкий математик Иоганн Тициус вывел формулу, которая позволяет посчитать приблизительные радиусы орбит планет Солнечной системы. Работоспособность этой формулы была подтверждена после открытия Урана в 1781 году, радиус орбиты которого совпадает с предсказанным значением. Позже была сформирована группа астрономов, которая занималась поиском планеты, орбита которой пролегала между Юпитером и Марсом.
Таким образом, астрономы наткнулись на большое количество разных небесных тел, которые, тем не менее, нельзя было причислить к планетам. Среди них оказались такие астероиды как Паллада, Юнона и Веста. Примечательно, что первым открытым астероидом являлась Церера, которую к тому же обнаружил итальянский ученый Джузеппе Пиацци, не числящийся в вышеупомянутой группе астрономов.
Церера, снимок зонда Dawn
Потерпев неудачу в поиске планеты между Юпитером и Марсом, астрономы опустили руки. Однако спустя некоторое время пояс астероидов стал привлекать все больше ученых, благодаря которым сегодня известно более 670 000 астероидов, 422 00 из которых имеют собственный номер, а 19 000 — имена.
Исследование астероидов сегодня
Поводов для проведения исследований астероидов, вообще говоря, — всего два. Первый – это значимый вклад в фундаментальную науку. Благодаря подобным исследованиям у человечества формируется понимание устройства Солнечной системы, а также ее образования, структуры; понимание поведения Вселенной и ее составных. Астрономы активно изучают состав астероидов, чтобы понять их природу. Все вышесказанное не дает определенного понимания пользы от изучения этих небесных тел, поэтому приведем следующий пример.
Точки возможного падения астероида Апофис — ближайшей астероидной угрозы Земле
Модель формирования современных земных природных условий предусматривает возникновение воды на поверхности нашей планеты. Однако, как известно, на первых этапах своей эволюции Земля была слишком разогрета, чтобы после остывания на ней остались запасы воды. Предполагалось, что вода была позже занесена кометами, но благодаря последним исследованиям состава их воды, оказалось, что вода в кометах слишком отлична от земной. В 2010-м году на одном из крупнейших астероидов главного пояса – Фемиде, ученые обнаружили лед. Это позволяет предположить, что вода на Землю была занесена астероидами. Кроме того, на Фемиде также нашли углеводороды и некоторые молекулы, которые могли бы послужить зачатию жизни на Земле.
Второй повод для изучения астероидов, более актуален для рядовых жителей планеты Земля – это возможная угроза со стороны этих космических тел. О том, что может произойти при падении астероида на Землю можно узнать из множества фильмов-катастроф. Поэтому во избежание подобных ситуаций астрономы пристально следят за астероидами, опасными для землян. Одним из таких объектов является Апофис, диаметр которого примерно 325 м. Для сравнения, диаметр Челябинского метеорита – 17 метров. В 2029-м году траектория Апофиса будет проходить вблизи Земли (на высоте 35 000 км), в 2036-м году и вовсе не исключена вероятность столкновения.
Читайте также: