Орбиты астероидов. Астероиды

Орбиты астероидов. Астероиды

Обзор тел солнечной системы. Астероиды и карликовые планеты

Астероид – это небольшое планетоподобное тело, двигающееся по орбите вокруг Солнца. Классифицируют астероиды как объекты, имеющие в диаметре больше 10 м. Большинство астероидов расположены на орбите между Марсом и Юпитером. Имеются несколько сотен астероидов, расположенных вблизи орбит Земли, Венеры и Меркурия. Примерно между орбитой Юпитера и главным поясом астероидов лежит треугольник астероидов группы Хильда. Группа астероидов «троянцы» идет позади Юпитера, а группа «греки» опережает его.

Группа астероидов между орбитами Юпитера и Нептуна носит название «кентавры». Эта группа является переходной между главным поясом астероидов и поясом Койпера. К ним относятся Хирон, Фол, Несс, Асбол, Харикло и некоторые другие. При наибольшем приближении к Солнцу у Хирона была замечена кома – облако из пыли и газа, окружающее ядро кометы, поэтому Хирон одновременно имеет статус и кометы и астероида. Самый большой астероид, Церера (главный пояс астероидов), представляет собой 32 % от всей массы астероидов в Солнечной системе. Хотя с недавнего времени этот астероид получил статус карликовой планеты. Еще три астероида – 4 Веста, 2 Паллада и 10 Гигея имеют массы соответственно 9 %, 7 % и 3 % от общей массы данных небесных тел. Для справки можно уточнить, что масса Цереры равна 0,95 ? 10 21 кг, а ее диаметр 975 ? 909 км. Так что остальные астероиды имеют ничтожную по астрономическим меркам массу. Около трех четвертей известных астероидов состоят из карбонатов, 17 % состоят из силикатов и остальные металлические. Есть и другие астероиды, имеющие несколько другую химическую структуру, но их немного.

Первый астероид 1 Церера был обнаружен итальянцем Пиацци в самом начале 1801 года. После этого в течение шести лет были открыты еще три астероида. В 1815 году большинство астрономов решило, что больше подобных тел не существует, и приостановило поиски. Однако Карл Людвиг Хенке в 1830 возобновил поиски и спустя пять лет открыл Астрею, а чуть позже и Гебу. После этого астрономы вновь включились в поиски и, за исключением 1945 года, астероиды обнаруживались каждый год.

Опасности для человечества астероиды не представляют. Даже если при каких-то условиях самый опасный астероид Апофис диаметром в 300 м врежется в Землю точным попаданием, то максимум того, что он уничтожит, будет один город. Но чем больше астероид, тем легче его заметить, поэтому ни один астероид в Солнечной системе реальную опасность человечеству для жизни на Земле не несет.

Интересными астероидами являются так называемые неправильные спутники Земли. Они были обнаружены несколько лет назад. Их траектория обусловлена движением вокруг орбиты Земли и имеет в связи с этим спиралевидную форму. На данный момент их обнаружено четыре. Один из них, называемый Круинье, путешествует относительно оси орбиты Земли, подходя то ближе к орбите Меркурия, то ближе к орбите Марса.

Некоторые астероиды являются спутниками астероидов и движутся по орбите вокруг них. Например, астероид Ида, тот, что вблизи Юпитера, имеет спутник, называемый Дактилем.

Крупные астероиды с недавнего времени получили статус карликовых планет. Они находятся на так называемой транснептуновой орбите (ТНС) или в поясе Койпера, а за ним и в рассеянном диске. Т. е. их орбиты расположены за орбитой планеты Нептун. Плутон тоже получил статус карликовой планеты. Количество карликовых планет – больше десятка. Среди них можно отметить Эриду – ее диаметр практически совпадает с размерами Плутона, и которая совершает оборот вокруг Солнца за 559 лет. К карликовым планетам можно отнести также объекты Макемаке, Хаумеа, 2007 OR10 (нижняя степень), Квавар, Орк, 2002 AW197 (нижняя степень), Варуна, Эксион, 2002 UX 25 (нижняя степень); хотя часть из них находятся в очереди на получении статуса карликовой планеты.

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

У какой планеты Солнечной системы самый большой контраст между температурами ночи и дня? Меркурий очень медленно вращается вокруг собственной оси, делая всего лишь полтора оборота за период полного обращения вокруг Солнца. Из-за столь медленного движения получается,

Из книги Справочник кроссвордиста автора Колосова Светлана

Орбита какой планеты Солнечной системы наиболее наклонена к плоскости эклиптики? Из планет Солнечной системы наиболее наклонена к плоскости эклиптики орбита Меркурия – на 7 угловых

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

Планеты Солнечной

Из книги 100 великих загадок астрономии автора Волков Александр Викторович

Из книги Популярный звездочет автора Шалашников Игорь

Из книги автора

Могут ли планеты Солнечной системы сталкиваться друг с другом? Четыре с половиной миллиарда лет назад любая планета Солнечной системы могла стремительно уменьшиться в размерах или, наоборот, увеличиться. После катастрофы, пережитой Землей, у нее появился спутник – Луна,

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Меркурий Меркурий – ближайшая планета к Солнцу, и меркурианский год длится на ней 88 дней. Это предпоследняя планета, самая малая после Плутона. Атмосфера на ней отсутствует, твердый грунт весь покрыт кратерами. Меркурий практически не

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Венера Венера – самая близкая к Земле планета. Самое маленькое расстояние, когда она подходит к Земле, – 45 млн км. Разглядеть ее поверхность не представляется возможным из-за плотной облачной атмосферы. Полученные с помощью радара снимки

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Луна Луна, спутник Земли, находится на расстоянии 380 тыс. км от поверхности нашей планеты. На Луне отсутствуют воздух, вода, погода. Ее поверхность – горы, кратеры, моря затвердевшей лавы и слои пыли. Масса Луны в 81 раз меньше Земли, а радиус

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Марс Планета Марс похожа на Землю, но меньше размером и холоднее. На Марсе можно встретить глубокие каньоны, гигантские вулканы и обширные пустыни. Красная планета, так ее называют вследствие присутствия на поверхности окиси железа, имеет

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Юпитер Юпитер является самой большой по размеру планетой Солнечной системы, в 11 раз превосходящей Землю по диаметру. Обилие облаков и газовые пятна, характерные для планеты, делают ее весьма живописной для наблюдения.Атмосфера Юпитера на

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Сатурн Сатурн занимает шестую позицию относительно близости к Солнцу среди планет Солнечной системы. Этот холодный мир отделен от нашей звезды почти на 800 тыс. км, и поведение слоев его атмосферы весьма похоже на поведение слоев

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Уран Уран был открыт 13 марта 1781 года англичанином Уильямом Гершелем, астрономом-любителем.Его атмосфера преимущественно состоит из водорода и гелия, также в ней присутствует метан (около 15 %). Именно благодаря метану Уран имеет синеватую

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Нептун Планета Нептун была открыта отчасти математически. Ученые ломали голову над тем, почему планета Уран постоянно отклоняется от своего пути. Это могло происходить только за счет гравитационного воздействия еще одного небесного тела

Из книги автора

Обзор планет Солнечной системы. Плутон Анализируя движение Нептуна по орбите, ученые стали догадываться о существовании еще одной планеты, которая находится за Нептуном. Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в начале 1930 года. Но в силу удаленности этой

Из книги автора

Обзор тел Солнечной системы. Кометы Кометами являются небесные тела, имеющие небольшой размер и «туманный вид». Они вращаются вокруг Солнца по вытянутым орбитам. По мере приближения к Солнцу кометы образуют кому и хвост из газа и пыли, направленный в противоположную

Астероиды – сравнительно небольшие небесные тела, движущиеся по орбите вокруг Солнца. Они значительно уступают по размерам и массе планетам, имеют неправильную форму и не имеют атмосферы.

В этом разделе сайта сайт каждый сможет узнать много интересных фактов об астероидах. Возможно, с некоторыми Вы уже знакомы, другие будут для Вас новыми. Астероиды – интересный спектр Космоса, и мы предлагаем Вам ознакомиться с ними как можно подробнее.

Термин «астероид» впервые был придуман известным композитором Чарльзом Берни и использован Уильямом Гершелем на основе того, что данные объекты при просмотре в телескоп смотрятся как точки звезд, в то время как планеты выглядят дисками.

До сих пор нет точного определения термина «астероид». Астероиды до 2006 года было принято называть малыми планетами.

Основной параметр, по которому их классифицируют, – размер тела. К астероидам относят тела с диаметром больше 30 м, а тела, имеющие меньший размер, называют метеоритами.

Международный астрономический союз в 2006 году отнес большинство астероидов к малым телам нашей Солнечной системы.

На сегодняшний день в Солнечной системе выявлено сотни тысяч астероидов. На 11 января 2015 года в базе данных числится 670474 объекта, из числа которых у 422636 определены орбиты, они имеют официальный номер, более 19 тыс. из них имели официальные наименования. По мнению ученых, в Солнечной системе может быть от 1,1 до 1,9 млн объектов, размером больше 1 км. Большинство астероидов, известных на текущий момент, находится в пределах пояса астероидов, находящегося между орбитами Юпитера и Марса.

Самый большой астероид в Солнечной системе – Церера, имеющая размеры примерно 975х909 км, но с 24 августа 2006 г. ее отнесли в число карликовых планет. Остальные два крупных астероида (4) Веста и (2) Паллада имеют диаметр около 500 км. Причем (4) Веста – это единственный объект пояса астероидов, который видно невооруженным глазом. Все астероиды, которые двигаются по другим орбитам, могут прослеживаться в период прохождения вблизи нашей планеты.

Что касается общего веса всех астероидов главного пояса, то его оценивают в 3,0 – 3,6 1021 кг, что составляет примерно 4% от веса Луны. Однако на массу Цереры приходится около 32% от всей массы (9,5 1020 кг), а вместе с тремя другими крупными астероидами – (10) Гигея, (2) Паллада, (4) Веста – 51%, то есть большинство астероидов отличаются ничтожной массой по астрономическим меркам.

Изучение астероидов

После того как Уильям Гершель в 1781 году открыл планету Уран, начались первые открытия астероидов. Среднее гелиоцентрическое расстояние астероидов соответствует правилу Тициуса-Боде.

Франц Ксавер в конце 18 века создал группу из двадцати четырех астрономов. Начиная с 1789 года данная группа специализировалась на поисках планеты, которая согласно правилу Тициуса-Боде должна располагаться на расстоянии примерно 2,8 астрономических единиц (а.е.) от Солнца, а именно между орбитами Юпитера и Марса. Основная задача заключалась в описании координат звезд, находящихся в области зодиакальных созвездий на конкретный момент. Координаты проверялись в последующие ночи, выделялись объекты, смещающиеся на большие расстояния. По их предположению смещение искомой планеты должно составлять около тридцати угловых секунд в час, что было бы очень заметно.

Первый астероид, Церера, был выявлен итальянцем Пиации, который не участвовал в данном проекте, совершенно случайно, в первую же ночь столетия – 1801 год. Три остальных – (2) Паллада, (4) Веста и (3) Юнона – были обнаружены в следующие несколько лет. Самой последней (в 1807 году) была Веста. Еще через восемь лет бессмысленных поисков многие астрономы решили, что там больше нечего искать, и отказались от всяких попыток.

Но Карл Людвиг Хенке выявлял настойчивость и в 1830 г. опять приступил к поиску новых астероидов. Через 15 лет он обнаружил Астрею, которая была первым астероидом за 38 лет. И уже через 2 года обнаружил Гебу. После этого к работе подключились другие астрономы, и затем обнаруживалось не меньше одного нового астероида в год (кроме 1945 г.).

Метод астрофотографии для поиска астероидов впервые использовал Макс Вольф в 1891 году, согласно с которым на фото с длинным периодом экспонирования астероиды оставляли светлые короткие линии. Такой метод существенно ускорил выявление новых астероидов по сравнению с методами визуального наблюдения, использованными ранее. В одиночку Максу Вольфу удалось обнаружить 248 астероидов, тогда как до него немногим удалось найти больше 300. В наше время 385 000 астероидов имеют официальный номер, а 18 000 из них – еще и имя.

Пять лет назад две независимые группы астрономов из Бразилии, Испании и США заявили, что одновременно выявили водяной лед на поверхности Фемиды, одного из крупнейших астероидов. Их открытие позволило узнать происхождение воды на нашей планете. В начале своего существования она была слишком горячая, не в состоянии удержать большое количество воды. Данное вещество появилось позднее. Ученые предположили, что воду на Землю занесли кометы, но только изотопные составы воды в кометах и земной воды не совпадают. Поэтому можно предположить, что она попала на Землю при ее столкновении с астероидами. Вместе с тем ученые обнаружили на Фемиде сложные углеводороды, в т.ч. молекулы – предшественники жизни.

Название астероидов

Изначально астероидам давали имена героев греческой и римской мифологии, позже открыватели могли называть их, как им захочется, вплоть до своего имени. Сначала астероидам почти всегда давали женские имена, мужские же получали только те астероиды, которые имели необычные орбиты. С течением времени данное правило соблюдаться перестало.

Стоит отметить и то, что не любой астероид может получить имя, а только тот, орбита которого надежно вычислена. Нередко бывали случаи, когда астероид называли спустя много лет после открытия. Пока орбита не была вычислена, астероиду давалось только временное обозначение, отображающее дату его открытия, к примеру, 1950 DA. Первая буква означает номер полумесяца в году (в примере, как видите, это вторая половина февраля), соответственно, вторая обозначает его порядковый номер в указанном полумесяце (как видите, этот астероид был открыт первым). Цифры, как несложно догадаться, обозначают год. Поскольку английских букв 26, а полумесяцев 24, в обозначении никогда не применялись две буквы: Z и I. В том случае, если число астероидов, открытых в течение полумесяца, будет больше 24, ученые возвращались к началу алфавита, а именно прописывая второй букве – 2, соответственно, при следующем возвращении – 3 и т.д.

Наименование астероида после получения имени состоит из порядкового номера (числа) и названия – (8) Флора, (1) Церера и т.д.

Определение размеров и формы астероидов

Первые попытки измерить диаметры астероидов, применяя метод прямого измерения видимых дисков посредством нитяного микрометра, предприняли Йоганн Шретер и Уильям Гершель в 1805 году. Затем в 19 веке другими астрономами точно таким же методом проводились измерения самых ярких астероидов. Основной недостаток такого способа – значительные расхождения результатов (к примеру, максимальные и минимальные размеры Цереры, которые были получены астрономами, отличались в 10 раз).

Современные методы определения размеров астероидов состоят из методов поляриметрии, тепловой и транзитной радиометрии, спекл-интерферометрии, радиолокационного метода.

Один из самых качественных и простых – транзитный метод. При движении астероида относительно Земли он может проходить на фоне отделенной звезды. Такое явление получило название «покрытие звезд астероидами». Измерив длительность снижения яркости звезды и имея данные о расстоянии до астероида, можно точно определить его размер. Благодаря такому методу можно точно вычислить размеры крупных астероидов, по типу Паллады.

Сам метод поляриметрии состоит в определении размера на основе яркости астероида. От величины астероида зависит количество солнечного света, который он отражает. Но во многом яркость астероида зависит от альбедо астероида, что определяется составом, из которого состоит поверхность астероида. К примеру, из-за высокого альбедо астероид Веста отражает в четыре раза больше света по сравнению с Церерой и считается самым заметным астероидом, который нередко можно заметить даже невооруженным глазом.

Однако само альбедо тоже очень легко определяется. Чем меньше яркость астероида, то есть чем он меньше отражает в видимом диапазоне солнечной радиации, тем, соответственно, больше он ее поглощает, после того как он нагревается, излучает ее в виде тепла в инфракрасном диапазоне.

Также он может быть использован для вычисления формы астероида посредством регистрации изменения его блеска во время вращения, так и для определения периода данного вращения, а также для выявления наиболее крупных структур на поверхности. К тому же результаты, полученные посредством инфракрасных телескопов, используются для определения размеров посредством тепловой радиометрии.

Астероиды и их классификация

В основе общей классификации астероидов лежат характеристики их орбит, а также описание видимого спектра солнечного света, который отражается их поверхностью.

Астероиды принято объединять в группы и семейства, опираясь на характеристики их орбит. Чаще всего группа астероидов получает название по имени самого первого обнаруженного на данной орбите астероида. Группы – сравнительно свободное образование, в то время как семейства – более плотные, сформировавшиеся в прошлом при разрушении больших астероидов в результате столкновения с прочими объектами.

Спектральные классы

Бен Целлнер, Дэвид Моррисон, Кларк Р. Чампен в 1975 году разработали общую систему классификации астероидов, которая опиралась на показатели альбедо, цвета и характеристики спектра отраженного солнечного света. В самом начале данная классификация определяла исключительно 3 типа астероидов, а именно:

Класс С – углеродные (большинство известных астероидов).

Класс S – силикатные (около 17% известных астероидов).

Класс М – металлические.

Данный список по мере изучения все большего числа астероидов был расширен. Появились следующие классы:

Класс А – отличаются высоким альбедо и красноватым цветом в видимой части спектра.

Класс B – относятся к астероидам класса C, вот только они не поглощают волны ниже 0,5 микрон, а их спектр немного голубоватый. В целом альбедо выше по сравнению с другими углеродными астероидами.

Класс D – имеют низкое альбедо и ровный красноватый спектр.

Класс E – поверхность данных астероидов содержит в своем составе энстатит и имеет сходство с ахондритами.

Класс F – схожи с астероидами B класса, но не имеют следов «воды».

Класс G – имеют низкое альбедо и практически плоский спектр отражения в видимом диапазоне, что говорит о сильном УФ-поглощении.

Класс P – точно так же, как и астероиды D-класса, отличаются низким альбедо и ровным красноватым спектром, не имеющим четких линий поглощения.

Класс Q – имеют широкие и яркие линии пироксена и оливина на длине волны в 1 микрон и особенности, говорящие о наличии металла.

Класс R – отличаются сравнительно высоким альбедо и на длине 0,7 мкм имеют красноватый спектр отражения.

Класс Т – отличаются красноватым спектром и низким альбедо. Спектр похож на астероиды D и P классов, но занимает промежуточное положение по наклону.

Класс V – характеризуются умеренными яркими и схожими к более общему S-классу, которые тоже в большей степени состоят из силикатов, камня и железа, но отличаются высоким содержанием пироксена.

Класс J – класс астероидов, которые образовались предположительно из внутренних частей Весты. Несмотря на то что их спектры приближены к спектрам астероидов класса V, на длине волн 1 микрон их отличают сильные линии поглощения.

Стоит учитывать, что число известных астероидов, которые относятся к определенному типу, необязательно отвечает действительности. Многие типы сложны для определения, тип какого-то астероида может изменяться при более подробных исследованиях.

Распределение астероидов по размерам

С ростом размеров астероидов их количество заметно уменьшалось. Несмотря на то что в целом это отвечает степенному закону, существуют пики при 5 и 100 километрах, где больше астероидов, чем это прогнозировалось в соответствии с логарифмическим распределением.

Как образовывались астероиды

Ученые полагают, что в поясе астероидов планетезимали эволюционировали точно так же, как и в прочих областях солнечной туманности до того, пока планета Юпитер не достигла своей нынешней массы, после чего в результате орбитальных резонансов с Юпитером из пояса 99% планетезималей было выброшено. Моделирование и скачки спектральных свойств и распределений скоростей вращений показывают, что астероиды, имеющие диаметр больше 120 километров, сформировались в результате аккреции в эту раннюю эпоху, тогда как меньшие тела представляют собой осколки от столкновений между разными астероидами после или во время рассеивания гравитацией Юпитера изначального пояса. Вести и Церера приобрели габаритный размер для гравитационной дифференциации, во время которой тяжелые металлы погрузились к ядру, а из относительно скальных пород сформировалась кора. Что касается модели Ниццы, множество объектов пояса Койпера сформировались во внешнем поясе астероидов, на расстоянии больше чем 2,6 астрономических единиц. Причем позже большинство из них были выброшены гравитацией Юпитера, но те, что сохранились, могут относиться к астероидам класса D, в том числе и Церера.

Угроза и опасность от астероидов

Несмотря на то что наша планета существенно больше всех астероидов, столкновение с телом, имеющим размер больше 3 километров, может стать причиной уничтожения цивилизации. Если размер меньший, но более 50 м в диаметре, то он может привести к гигантскому экономическому ущербу, включая многочисленные жертвы.

Чем тяжелее и больше астероид, тем, соответственно, он представляет большую опасность, но и выявить его в данном случае куда проще. На данный момент самым опасным является астероид Апофис, диаметр которого составляет около 300 метров, при столкновении с ним может быть уничтожен целый город. Но, по мнению ученых, в целом никакой угрозы человечеству при столкновении с Землей он не несет.

Астероид 1998 QE2 приблизился к планете 1 июня 2013 года на самое близкое расстояние (5,8 млн км) за последние двести лет.

Основная масса открытых учеными астероидов (около 98%) располагается между планетарными орбитами Юпитера и Марса. Их удаление от светила колеблется в границах 2,06-4,30 а. е., для периодов обращения колебания имеют следующий размах - 2,9-8,92 года. В группе малых планет, есть такие, которые имеют уникальные орбиты. Эти астероиды получают, как правило, мужские имена. Самыми популярными являются имена героев греческой мифологии - Эрос, Икар, Адонис, Гермес. Эти малые планеты движутся вне пределов астероидного пояса. Удаленность их от Земли колеблется, астероиды могут подходить к ней на 6 - 23 млн. км. Уникальное приближение к Земле произошло в 1937 г. Малая планета Гермес приблизилась к ней на 580 тыс. км. Это расстояние в 1,5 раза превышает удаление Луны от Земли.

Наиболее ярким из известных астероидов считается Веста (около 6m). Большая масса малых планет имеет интенсивный блеск, в период противостояния (7m - 16m).

Расчет поперечников астероидов осуществляется по блеску, способности к отражению видимых и инфракрасных лучей.
Из 3,5 тыс. перечня только 14 астероидов имеют поперечный размер, превышающий 250 км. Остальные намного скромнее, есть даже астероиды с поперечником равным 0,7 км. Самые крупные известные астероиды – Церера, Паллада, Веста и Гигия (от 1000 до 450 км). Маленькие астероиды не имеют сфероидную форму, они более схожи с бесформенными глыбами.


Также колеблются и массы астероидов. Самая большая масса определена для Цереры, она в 4000 раз меньше размеров планеты Земля. Масса всех астероидов также меньше массы нашей планеты и составляет одну тысячную от нее.


Все малые планеты не имеют атмосферы. Некоторые из них имеют осевое вращение, что устанавливается регулярно регистрируемому изменению блеска. Так, Паллад имеет период вращения в 7,9 часа, а Икар обращается всего лишь за 2 часа и 16 минут.

По отражающей способности астероидов они были объединены в 3 группы – металлические, светлые и темные. К последней группе относятся астероиды, поверхность которых способна отражать не более 5% падающего света Солнца. Их поверхность образуют породы похожие на углистые и черные базальтовые. Именно поэтому, темные астероиды получили название углистых.

Наиболее высока отражающая способность светлых астероидов (10-25%). Эти небесные тела имеют поверхность похожую на кремниевые соединения. Они получили название каменных астероидов. Реже всего встречаются металлические астероиды. Они подобны светлым, поверхность этих тел более напоминает сплавы из железа и никеля.

Правильность такой классификации находит свое подтверждение в химическом составе падающих на поверхность Земли метеоритов. Выделяется незначительная группа астероидов, не подлежащая классифицированию по данному признаку. Процентное соотношение 3 приведенных групп астероидов следующее: темные (тип С) – 75%, светлые (тип S) – 15% и 10% металлические (тип М).

Минимальные показатели отражающей способности астероидов составляют 3-4%, а максимальные достигают 40% от общего количества падающего света. Наиболее быстро вращаются астероиды маленького размера, они очень разнообразны по форме. Предположительно они состоят из вещества, образовавшего Солнечную систему. Подтверждением этого предположения служит изменение доминирующего типа астероидов относящихся к астероидному поясу при удалении от Солнца.
В своем движении астероиды неизбежно сталкиваются друг с другом, разлетаясь при этом на мелкие части.

Давление внутри астероидов не велико, поэтому не наблюдается их разогрева. Их поверхность может незначительно нагреваться под действием солнечных лучей, однако это тепло не задерживается и уходит в космос. Расчетные показатели температуры поверхности астероидов колеблются от -120 °С до -100 °С. Существенное повышение температуры, например, до +730 °С (Икар), может регистрироваться только в моменты приближения к Солнцу. После удаления астероида от него происходит резкое охлаждение.

Как известно, все планеты нашей Солнечной системы совершают движение в одной плоскости, по практически круговым траекториям. А отдельные небесные тела – астероиды, они подчиняются влиянию Солнца и планет в системе и совершают движения по разным орбитам.
Огромный Юпитер имеет огромное влияние на орбиты астероидов. Многие малые планеты находятся на расстоянии от Солнца на 2,2-3,6 а.е., и эти малые планеты расположены между орбитами Марса и Юпитера, а значит находятся под влиянием планеты Юпитер. Эксцентриситет траектории движения астероидов составляет менее 0,3 (0,1-0,8), а сам наклон - менее 16 градусов. Среди движущихся астероидов существуют группы, которые совершают траекторию движения вокруг Солнца по орбите планеты Юпитер.
Есть такие группы как «Греки» - «Ахилл», «Одиссей», «Аякс» и многие другие, которые опережают в своем движении планету Юпитер на 60 градусов. А группа под названием «Троянцы» - «Эней», «Приам», «Троил» и многие другие, наоборот, отстают в своем движении от планеты Юпитер на 60 градусов.
В данный момент, по последним проведенным исследованиям, в последней группе насчитывается около 700 астероидов. Эти астероиды намного реже натыкаются на планету Юпитер, сторонясь тех траекторий, на которых такие встречи могут происходить регулярно. Люки Кирквуда – это как раз те места пояса астероидов, которые почти не населены. Некоторые астероиды, не встречаясь с планетой Юпитер, совершают свое движение в резонансе с ним. Наиболее ярким примером этого движения являются «троянцы», они совершают движения в соотношении периода один к одному. Американский астроном Кирквуд в 1866 году сделал открытие в области астрономии – существование щелей в делении периодов обращения астероидов и в распределении большущих полуосей их траекторий. Этот ученый выяснил, что астероиды не совершают периодов, которые расположены в элементарном соотношении с периодом вращения планеты Юпитер вокруг Солнца, к примеру, в соотношении один к двум, один к трем, два к пяти и т.п. Под влиянием гравитационного воздействия планеты Юпитер астероиды меняют свою траекторию и исчезают с данного космического пространства. Не все астероиды расположены между орбитами планет Марса и Юпитера, часть астероидов раскидана по Солнечной системе, и любая планета этой системы теоретически имеет свою «свиту» астероидов. Канадский астроном Вигерт провел исследование астероида, который не имеет своего имени, но имеет присвоенный код 3753, и выяснил, что этот астероид всегда сопровождает нашу планету: приблизительный радиус орбиты этого астероида почти равен радиусу орбиты нашей планеты, и периоды их вращения вокруг Солнца почти одинаковы. Сам астероид медленно приближается к нашей планете, а сблизившись с ней, он изменяет свою траекторию под влиянием гравитационного тяготения нашей планеты. А если астероид начинает отставать от нашей планеты, то он совершает свое приближение спереди, и само тяготение нашей планеты притормаживает этот процесс. И из-за этого сама окружность орбиты астероида и период вращения по ней укорачивается, и он после этого начинает обходить планету Земля, оказываясь, в конце концов, сзади нашей планеты.
Само гравитационное притяжение нашей планеты создает переход астероида на более обширную траекторию, и довершающая ситуация повторяется. Теоретически, если бы траектория астероида с кодовым названием 3753 была бы круговой, то его орбита относительно нашей планеты была бы идентична очертаниям подковы. Огромный эксцентриситет, который равняется е = 0,515 и само наклонение, которое равняется i = 20 градусов, делает саму траекторию астероида более причудливым. Этот астероид, который находится под влиянием не только нашей планеты и Солнца, но и многих других планет, не может иметь постоянную подковообразную траекторию. Данные исследования говорят о том, что 2500 тысяч лет назад астероид, с кодовым названием «3453» пересекал орбиту планеты Марс, а в 8000 году он должен пересечь траекторию движения планеты Венера. При этом существует теория о том, что этот астероид под влиянием гравитации Венеры, может перейти на новую траекторию движения, также существует потенциальная опасность столкновения с планетой.
Землянам всегда нужно знать все астероиды, которые близко приближаются к нашей планете. Существует три вида классификаций астероидов (по их характерным представителям): астероид «Амур», с кодовым названием «1221»; его орбита в перигелии почти достигает нашей планеты; астероид «Аполлон», с кодовым названием «1862»; его орбита в перигелии заворачивает за орбиту нашей планеты; астероид «Атон», с кодовым названием «2962»; семейство, пересекающее орбиту нашей планеты. Малое количество астероидов совершает свою траекторию в резонансе одновременно с несколькими планетами. Это впервые было обнаружено в совершении траектории астероида «Торо». Это астероид делает пять орбитальных оборотов, почти за то же количество времени, когда Земля совершает около восьми оборотов, а Венера около тринадцати оборотов.
Точки орбиты астероида «Торо» расположены между траекториями движения планет Венера и Земля. А другое небесное тело – астероид «Амур», совершает свое движение в резонансе с планетами Земля, Марс, Венера и Юпитер, делая три оборота, за то же время, когда Земля совершает восемь оборотом; а резонанс с планетой Марс составляет 12:17 и с планетой Юпитер 9:2. Такие траектории движений астероидов, защищают их от влияния гравитационного поля планет, и это увеличивает им продолжительность жизни. Как мы уже знаем, большое количество астероидов расположено за траекторией движения планеты Юпитер. Когда в 1977 году обнаружили астероид «Хирон», то было обнаружено следующее: точки орбиты этого астероида находились внутри орбиты Сатурна (8,51 а.е.), а сам афелий располагался около траектории движения планеты Уран (19,9 а.е.).
Эксцентриситет орбиты астероида «Хирон» равен 0,384, близко перигелия у астероида «Хирон» возникает хвост и кома. Но по параметрам астроид «Хирон» намного превышает многие обычные кометы. Если проводить аналог с древнегреческой мифологией, то есть с чем сравнивать, в мифах Хирон – это персонаж, который был получеловеком-полулошадью, в то же время, астероид «Хирон» - это наполовину комета-астероид, нет точного его определения. В данный момент, такие небесные тела называют кентаврами. Далеко за пределами орбит планет Нептуна и Плутона, в 1992 году, были открыты еще более дальние небесные тела, которые в своих размерах достигали более 200 километров. Количество находящихся небесных тел в поясе Койпера, по исследованиям ученых, намного больше, чем количество небесных тел, которые расположены между траекториями движения планет Марса и Юпитера. Межпланетный космический аппарат «Галилео», в 1993 году, совершая движение мимо астероида «Ида», с кодовым названием «243», открыл малый спутник, который достигал в своем диаметре около 1,5 километров. Этот вращающийся спутник вокруг астероида «Иды» на расстоянии 100 километров получил название «Дактиль». Этот спутник был самым первым спутником, который стал известен науке. Но вскоре поступило извещение из Чили, города Ла-Силья с Южной Европейской обсерватории о том, что они обнаружили спутник у астероида «Дионис» с кодовым названием «3671».
В данный момент науке известно про семь астероидов, которые имеют свои собственные спутники. Астероид «Дионис» был внесен в перечень тех кандидатов, которые требуют более подробного изучения, так как он относиться к той группе астероидов, которые с повторяющимися периодами пересекают орбиту нашей планеты и имеют потенциальную опасность столкнуться с Землей.
Аналогом данной группы стал обнаруженный в 1934 году астероид «Аполлон» с кодовым названием «1862», и после этого, всех обнаруженных астероидов с подобными орбитами стали относить к группе «Апполон». Астероид «Дионис» приближается к Земле раз в тринадцать лет, и это было 06.07.1997, когда он проходил на расстоянии около 17 миллионов километров от планеты Земля. Ученые-астрономы по тепловому излучению астероида «Дионис» смогли вычислить, что его поверхность является очень светлой и хорошо отражающей солнечные лучи, а сам диаметр астероида достигает около одного километра. Следует напомнить, что астероид «Ида», который был один из первых, у кого обнаружили спутник, в своем диаметре достигает около 50 километров. Астероид «Тутатис», совершая свою привычную траекторию движения, в 1992 году прошел на расстоянии 2,5 миллиона километров от нашей планеты. Позднее, оказалось, что этот астероид был образован с помощью двух глыб, размеры, которых достигали два и три километра. После этого появился термин «контактно-двойные» астероиды. Но вести рассуждения о таком виде астероидов еще рано, так как нужно иметь больше информации о данном виде астероидов. Но становится понятно, что чем сложнее Вселенная, тем больше она приносит ценной информации о своем зарождении и эволюции.
На данный момент, ученые-астрономы выяснили уже около 1000 астероидов, которые пересекали саму орбиту нашей планеты. И теоретически, ученым придется много поработать над тем, чтобы предотвратить потенциальную угрозу со стороны астероидов.

Орбиты астероидов

Астероиды Главного пояса движутся по устойчивым орбитам, близким к круговым или слабо эксцентричным. Они находятся в «безопасной» зоне, где минимально гравитационное влияние на них больших планет, в первую очередь, - Юпитера. Считается, что именно Юпитер «виноват» в том, что на месте Главного пояса астероидов в период молодости Солнечной системы не смогла сформироваться крупная планета.

Впрочем, еще в начале XX в. многие ученые полагали, что между Юпитером и Марсом раньше существовала большая планета, которая по каким-то причинам разрушилась. Первым высказал эту гипотезу Ольберс, сразу после открытия им Паллады. Он же предложил назвать гипотетическую планету Фаэтоном. Однако современная космогония отказалась от идеи разрушения большой планеты : пояс астероидов, вероятно, всегда содержал множество небольших тел, объединиться которым мешало влияние Юпитера.

Этот гигант по-прежнему продолжает играть первостепенную роль в эволюции орбит астероидов. Его длительное (более 4 млрд. лет) гравитационное влияние на астероиды Главного пояса привело к тому, что возник ряд «запретных» орбит и даже зон, в которых малых тел практически нет, а если они туда и попадают, то не могут долго там находиться. Эти зоны называют пробелами (или люками) Кирквуда по имени Дэниела Кирквуда (1814-1895), впервые обнаружившего их в распределении периодов обращения всего нескольких дюжин астероидов.

Орбиты в люках Кирквуда называют резонансными, поскольку движущиеся по ним астероиды испытывают регулярное гравитационное возмущение со стороны Юпитера в одних и тех же точках своей орбиты. Периоды обращения по этим орбитам находятся в простых отношениях с периодом обращения Юпитера (например, 1:2, 3:7, 2:5, 1:3). Если какой-либо астероид, например, в результате столкновения с другим телом, попадает на резонансную орбиту, то ее эксцентриситет и большая полуось быстро меняются под влиянием гравитационного поля Юпитера. Астероид покидает резонансную орбиту и может даже уйти из Главного пояса. Таков постоянно действующий механизм «очистки» пробелов Кирквуда.

Однако заметим, что если изобразить мгновенное распределение всех астероидов Главного пояса, то никаких «щелей» мы не увидим. В любой момент времени астероиды достаточно равномерно заполняют пояс, поскольку, двигаясь по эллиптическим орбитам, они часто пересекают «запретные зоны».

Существует еще один, противоположный, пример гравитационного влияния Юпитера: у внешней границы Главного пояса астероидов есть две узкие «зоны», содержащие избыточное число астероидов. Периоды обращения в них находятся в пропорциях 2:3 и 1:1 с периодом обращения Юпитера. Ясно, что резонанс 1:1 означает, что астероиды движутся практически по орбите Юпитера. Но они не сближаются с гигантской планетой, а держат дистанцию, в среднем равную радиусу орбиты Юпитера. Эти астероиды получили имена героев Троянской войны. Те из них, которые в своем движении по орбите опережают Юпитер, называют «греками», а отстающую группу - «троянцами» (обе группы вместе часто называют «троянцами»). Движение этих малых тел происходит в окрестности «треугольных точек Лагранжа», где при круговом движении уравниваются гравитационные и центробежные силы. Важно, что при небольшом отклонении от положения равновесия возникают силы, стремящиеся вернуть объект на место, т.е. его движение происходит устойчиво.




Самое обсуждаемое
Какие бывают выделения при беременности на ранних сроках? Какие бывают выделения при беременности на ранних сроках?
Сонник и толкование снов Сонник и толкование снов
К чему увидеть кошку во сне? К чему увидеть кошку во сне?


top