Как се движат астероидите? Най-големите астероиди и тяхното движение

Една от планираните области на космически изследвания в НАСА е изучаването на астероиди. Какво смятат да търсят по тези оголени космически блокове, какви тайни крият тези мълчаливи късове камък?

В момента учените са проучили доста добре най-големите астероиди и тяхното движение. Невъзможно е да се говори накратко за тези тела на Слънчевата система (повече от седемстотин хиляди от тях са открити досега). Откъде са дошли и какво представляват астероидите?

Планета номер четири и половина

Още през осемнадесети век астрономите са сравнително добре запознати с мащаба и обхвата на Слънчевата система. Изследователите Тиций и Бозе забелязаха, че линията на разстоянията на планетите от слънцето се вписва в правилната математическа последователност. Имаше само едно място, където теорията се провали. Първите четири планети: Меркурий, Венера, Земя и Марс отговарят напълно на математическия модел, а след това...

Юпитер, петата планета, заема шесто място. Между Марс и Юпитер липсваше още едно небесно тяло.

Планетите в Слънчевата система, без да броим нашата звезда, са най-големите тела. Астероидите и тяхното движение са открити и систематизирани по-късно. И в този момент този провал в последователността се превърна в истинско предизвикателство за астрономите.

Ловът на планета № 4 ½ не минава без драма и се увенчава с успех през 1801 г. Италианският учен Пиаци поздрави земляните за Новата 1801 година, като на 1 януари откри първата малка планета, наречена по-късно Церера в чест на древногръцката богиня на плодородието.

Провалена планета или катастрофа от вселенски мащаб

Почти веднага след това е открит вторият астероид Палас. След това още две: Джуно и Веста. Постепенно се определя регионът на системата, в който се намират най-големите астероиди. Движението им подсказваше, че всички са част от нещо голямо.

Така възниква теорията за съществуването на древната планета Фаетон, въртяща се в орбита, разположена между планетите Марс и Юпитер, и унищожена в резултат на някакъв вид космически катаклизъм.

Уфолозите също не пропуснаха шанса, къде щяхме да бъдем без тях? Според тях жителите на Фаетон са посетили нашата планета, появявайки се на аборигените под формата на богове. Те са учили нашите праисторически предци на писане, математика и други науки и естествено са построили древните египетски пирамиди.

И тогава Phaeton стана жертва на самите Phaetonians, които си играеха с някои от техните супероръжия.

Въпреки това, по-късни проучвания, включително тези, извършени от автоматичните междупланетни сонди на НАСА, показаха, че красивата теория, уви, е несъстоятелна.

Според съвременните представи остатъците от материята на протопланетния диск се въртят между Марс и Юпитер, което не е достатъчно, за да се образува пълноценна планета. И мощното гравитационно поле на гигантския Юпитер не би позволило образуването на повече или по-малко голямо небесно тяло.

Плюс две малки минус едно голямо

Първият открит астероид, Церера, винаги се е отличавал сред останалите. Както се оказа по-късно, в него е съсредоточена една трета от масата на целия астероиден пояс. С диаметър от около 1000 км той е единственият „жител“ на пояса и има маса, достатъчна за хидростатично равновесие (образуване на сферична форма).

Има и геология поради потапянето на по-тежки компоненти и само най-големите космически тела могат да се похвалят с това.

Астероидите и тяхното движение бяха обект на внимателно изследване с появата на гигантски отразяващи телескопи; те започнаха да се откриват със скорост от няколко хиляди на година. И колкото по-бързо нарастваше базата им, толкова по-очевидна ставаше тяхната уникалност в астероидния пояс на Церера.

През 2006 г. се случи събитие, което повиши статуса на този планетоид. Година по-рано бяха открити няколко транснептунови обекта, сравними по размер с Плутон, който дотогава се смяташе за деветата планета на Слънчевата система.

И така, беше решено да се лиши Плутон от „заглавието“ на планета. Отсега нататък всички такива тела започнаха да се наричат ​​„планети джуджета“. Церера също отговаря на това определение. По този начин в слънчевото семейство има още две планети джуджета поради един пълноправен и един астероид.

Астероидни орбити

Най-„натовареното“ движение на астероидите е съсредоточено, както вече беше посочено, между Марс и Юпитер. Формата на орбитите на повечето от тях обаче се различава значително от орбитите на планетите, движещи се в почти идеални кръгове. Така че, ако вторият по големина астероид в Слънчевата система, Веста, има орбитален ексцентрицитет 0,089 и е постоянно в пояса, тогава Ерос, например, се движи по различен начин.

В най-високата точка на орбитата той е, както трябва да бъде, в астероидния пояс, а след това, пресичайки орбитата на Марс, Ерос се втурва към Земята, като не достига орбитата си с „около“ 20 милиона километра.

Астероидът с най-издължена траектория се счита за 2005HC4. В най-отдалечената точка той "лети" далеч отвъд орбитата на Марс, но в перихелия се приближава до Слънцето 7(!) пъти по-близо от Меркурий.

Опасност за Земята

Има много такива космически „камъчета“ с различни размери, които пресичат орбитата на Земята и следователно теоретично могат да се блъснат в нас. Това е една от причините, принуждаващи учени от всички страни да изучават в детайли движението на астероидите.

Основна информация за орбитите на най-големите от тях е получена преди много десетилетия. За щастие сред тях няма кандидати за сблъсък с нашата планета през следващите няколко милиона години.

Това, уви, не може да се каже за по-малки космически тела с размери стотици метри или по-малко. Въпреки факта, че броят на откритите астероиди наближава милион, астрономите непрекъснато откриват нови. Освен това астероидният пояс е доста „пренаселена зона“ на Слънчевата система. Техните сблъсъци един с друг могат лесно драстично да променят орбитата на сравнително малка скала, като прашка, насочвайки я към една от планетите.

Планетата на съкровищата

Изглежда обаче, че кратки данни за движението на астероидите може в крайна сметка да започнат да се появяват в икономическите новини. Напоследък интересът към изучаването им се дължи на плановете (макар и все още много далечни) за бъдещото им развитие като находища на полезни изкопаеми.

Грубо оценено е, че дълбините на Ерос съдържат няколко пъти повече редкоземни метали, отколкото човешката цивилизация е добивала и използвала през цялата си история.

За хипотетичното развитие на златни и платинени отлагания на повърхността на космическо тяло обаче е желателно там да има поне малка сила на гравитация. Само най-големите астероиди имат това качество. А тяхното движение и стабилна, почти кръгова орбита правят например Церера и Веста основни кандидати за изследване. Възможно е след няколкостотин години млади двойки да летят до Ерос на медения си месец и не напразно са измислили такова име за него ...

Астероидите са известни на астрономите отдавна, но световната общност започна да говори сериозно за тях едва след 2004 г., когато в медиите се появи информация, че това може да е катастрофа, унищожаваща около 25% от живота на планетата. След това траекторията на астероида беше преизчислена, всички се успокоиха, но интересът към астероидите и други остана. Така, ?
1

Диаметърът е около 950 км. Какво представлява това небесно тяло от откриването му (което се случи за момент през 1801 г.!): пълноценна планета, астероид, а от 2006 г. се смята за планета джудже - защото е най-голямата в астероидния пояс . Церера има сферична форма, което е напълно нехарактерно за астероидите; ядрото се състои от скала, а кората е изградена от минерали и воден лед. Най-близката точка на неговата орбита е на разстояние 263 милиона км от Земята, така че е малко вероятно да се очаква сблъсък - поне в следващите няколко хиляди години.

2

Диаметърът му е 532 км. Той също така е част от астероидния пояс и е много богат на силиций - в бъдеще може да се превърне в източник на минерали за земляните.

3

530 км в диаметър. Въпреки че Веста е по-малък по размер от предишните астероиди, той е най-тежкият астероид. Ядрото му се състои от тежък метал, кората му е от скала. Поради характеристиките на тази скала, Веста отразява 4 пъти повече слънчева светлина от лидера на нашия връх - Церера, така че понякога, веднъж на всеки 3-4 години, движенията на Веста могат да се наблюдават от Земята с просто око.

4

Диаметърът му е значителен - 407 км, но този астероид е толкова слаб, че е открит по-късно от останалите. Хигея е типичен представител на най-често срещания тип астероиди - с въглеродно съдържание. В момента на максималното му приближаване до Земята това небесно тяло може да се наблюдава не през телескоп, а през бинокъл.

5

Диаметър – 326 км. Въпреки факта, че Interamnia е много голям астероид, той все още остава много малко проучено небесно тяло. На първо място, тъй като принадлежат към астероиди от редкия спектрален клас F, нито точният им състав, нито вътрешната им структура са известни на съвременната наука. Що се отнася до Interamnia, дори точната му форма не е известна! Пълни мистерии...

6

Диаметърът на този астероид е 302,5 км и е открит отдавна - през 1858 г. Той има много издължена орбита, така че разстоянието от Европа до Слънцето може да се промени много значително (ако тук имаше живот, щеше да бъде някои супер-адаптивни мутанти!). Индексът на плътността му е само малко по-голям от този на водата, което означава, че повърхността на това небесно тяло е пореста. Това е като гигантска пемза, която се върти в Големия астероиден пръстен.

7

Диаметърът му, според различни оценки, варира от 270 до 326 км. Откъде идва такова странно име? Откривателят на този астероид, Реймънд Дуган, кръсти небесното тяло, което откри, на професора по астрономия Дейвид Тод, но името беше преработено в „женска“ версия - „Дейвид“, тъй като по това време на астероидите се даваха само женски имена (и , както може би вече сте забелязали, повечето са от гръцката митология).

8

Диаметър – 232 км. Този астероид, подобно на Европа, има голяма порьозност - по същество това е купчина отломки, които се държат заедно от гравитацията. Силвия е първият познат ни троен астероид, защото има поне 2 спътника!

9

Много странен космически обект с размери 370 × 195 × 205 и форма, която прилича или на фъстък, или на дъмбел, а освен всичко има и собствена (все още неназована) луна. Произходът му е интересен: факт е, че Хектор се състои от смес от скала и лед. Обектите от пояса на Кайпер Плутон и неговият спътник Тритон имат този състав. Това означава, че Хектор е пристигнал от Пояса на Кайпер (областта на космоса отвъд Плутон), най-вероятно в зората на формирането на Слънчевата система, когато планетите активно мигрират.

10

Размер - според различни източници, от 248 до 270 км - е голям и бързо въртящ се астероид. Има много висока плътност, но това се дължи на големия му размер.
И съвсем наскоро - на 19 юли - астероид UW-158 с ядро, съдържащо около 100 милиона тона платина, премина много близо до Земята (2,4 милиона км, нищо за космоса)! Няма го такова богатство... Значи астероидите продължават да ни изненадват!

Съдейки по филмите за бедствия, астероидите могат да се считат за основните врагове на човечеството, заедно с вируси, зомбита и безотговорни политици. Десетки филми разказват за бедствия, които започват на Земята след сблъсък дори с относително малко небесно тяло. Непълният списък включва цунами, земетресения, изменение на климата и други явления, които не са много полезни за хората.

Възможността за сблъсък между Земята и астероид съществува, но, за щастие, тя е изключително малка. Все пак е по-правилно да си представим Вселената като цяло и Слънчевата система в частност като празно пространство, в което много рядко се срещат големи тела като планети, техните спътници и астероиди. Този факт е показателен: въпреки факта, че в пространството между Марс и Юпитер са открити хиляди големи и малки небесни тела, космическите кораби пресичат тази зона не само без повреди, но и без да застрашават приближаването на астероидите.

Историята на откриването на астероиди в научно-популярната литература обикновено се представя по начин, който щади учените. Например, Йохан Тиций през 18 век изчислява модела на разстоянието на планетите от Слънцето, а малко по-късно неговият съименник Боде изчислява, че трябва да има планета между Марс и Юпитер. Астрономите започват да го търсят и го откриват през 1801 г. От тогава започна всичко...

В тази версия всичко изглежда естествено и красиво, но има редица нюанси. Формулата на Тиций се оказва добре подбрана емпирична комбинация. Астрономите наистина търсеха първия астероид. Барон Ксавер дори създаде небесна полиция за това търсене. На две дузини астрономи бяха разпределени равни части от небето, в които се извършиха машинациите.

Но не някой от „небесните полицаи“ откри бъдещата Церера, а италианецът Джузепе Пиаца. Астрономът не търсеше нищо ново - той съставяше каталог на звездите и в навечерието на Нова година 1801 г. случайно се натъкна на бързо движеща се точка. Освен това Пиаца веднага загуби откритието си, едва имайки време да назове новата планета, както си мислеше, Церера. Карл Гаус помогна. Използвайки математически изчисления, той намери мястото, където да търси запаси в Слънчевата система, и Церера беше преоткрита. Тоест откриването на Пиаца е до известна степен подобно на откриването на Америка от Колумб - и двамата са търсили грешното, но значението на тези открития не намалява значението на тези открития.

Има още астероиди

От 1802 г. в астрономическата общност протичат два паралелни процеса. Астрономите откриха много нови астероиди, като същевременно обсъждаха техния статус и произход. Предложено им е да се считат за малки планети; дори са измислили точния, но несъстоятелен термин „Зенареиди“ („разположени между Юпитер и Марс“). Но използваното в момента име спечели. Той беше неутрален - всяко тяло може да се нарече "астероид", независимо от неговия относителен размер, произход, състав и орбита. И практическите търсения доведоха до факта, че в Слънчевата система вече са открити около 300 хиляди астероиди.

Най-големите астероиди

Ясно е, че в гигантския брой открити астероиди по-голямата част са малки обекти. Всички почести, включително собствените имена, отиват на големите астероиди. Ако вземем предвид размерите, списъкът на най-големите астероиди ще бъде нещо подобно:

10. Ефросиния

Астероидът Ефросин, въпреки близостта си до Земята и големия си размер, е трудно да се види от Земята дори от най-късото разстояние - поради голямото количество въглерод в състава му, той е много тъмен. Астероидът с диаметър 256 километра се движи в орбита, близка до вертикалната спрямо равнината на еклиптиката, и завършва обиколката си около Слънцето за 5,6 години.

Хектор е открит през 1907 г., но поради голямото му разстояние от Земята (по-близо е до Юпитер) и ниската отразяваща способност, той може да бъде видян правилно едва през 21 век. Оказа се, че астероидът с максимална дължина 370 километра има формата на боб или дъмбел, а двете му масивни части могат да бъдат свързани само чрез гравитация.

На Хектор са му необходими почти 12 години, за да обиколи Слънцето. В същото време скоростта на собственото му въртене е близка до скоростта на други астероиди и е по-малко от 7 часа.

8. Силвия

Строго погледнато, Силвия не е един астероид, а система с два спътника - Ромул и Ремус. И главният астероид най-вероятно не е монолит, а малки камъни, събрани заедно от гравитацията - средната плътност на Силвия е твърде ниска.

Системата Силвия се завърта около Слънцето за 6,5 години, а около оста си за малко повече от 5 часа. По време на орбиталното си движение размерът на Силвия може да се промени с 10%.

7. Дейвид

Този астероид трябваше да бъде леко преименуван в името на традицията. Американецът, който го открива, Реймънд Дуган, дава името на откритието си Дейвид в чест на професор Дейвид Тод. Но имаше традиция да се дават женски имена на астероидите и името беше коригирано.

С помощта на най-големите телескопи по онова време, разположени на Хаваите, те не само определиха размера на Давида (най-малко 231 километра), но и видяха огромен кратер на повърхността. Характерно е, че в хода на изчисляване на масата на Давида резултатите дадоха двукратно разсейване. Една година на този астероид продължава 5,6 години, а един ден е малко повече от 5 часа.

6. Европа

Астероидът Европа е по-лек от колегите си в групата на големите астероиди. Това позволи на астрономите да предположат, че се състои от порести вещества. И поради ниския блясък се смята, че това са съединения, съдържащи въглерод.

Астероидът с диаметър 302,5 километра се върти по издължена орбита. Разликата в разстоянието до Слънцето варира от 413 до 512 милиона километра. Един ден на Европа продължава 5,6 часа, а годината продължава 5,5 земни часа.

Този астероид все още остава голяма мистерия. Известно е, че диаметърът му е 326 километра, Interamnia прави революция около Слънцето за 5,4 години, а денят продължава почти 8 часа. Въпреки това, поради отдалечеността и много тъмната повърхност, астрономите нямат информация за състава на астероида. Дори обща физическа информация е получена не чрез директни наблюдения, а по време на окултацията на ярка звезда от Interamnia.

Астероидът, кръстен на богинята на здравето, е открит доста късно - през 1849 г. Hygea, в сравнение с други големи астероиди, е доста далеч от Земята и повърхността му отразява малко светлина.

Една година на Хигия, която има диаметър 407 километра, продължава 5,5 земни години, но един ден е с три часа по-дълъг от земните години.

Палада е на трето място сред астероидите по размер и на второ място по време на откриване - Хайнрих Олберс го открива през 1802 г. Дълго време тя държеше второ място и в двете категории, но след уточнения Палада стана трета.

Диаметърът на Палас е 512 км. Той се върти по наклонена и силно издължена орбита, така че една година на него продължава повече от 4,5 земни години.

Веста, която се нарежда на второ място сред астероидите, надмина малко Палас по размер - средният му диаметър е 525 километра, а максималната му стойност е 573 километра (Веста има доста неправилна форма).

На повърхността на астероида има много дълбоки кратери, включително кратера Rheasilvia, чийто диаметър е сравним с диаметъра на самата Веста. В центъра на кратера се издига планина с височина 22 километра. Учените все още не знаят как астероидът е оцелял след удар с такава чудовищна сила.

Теглото на Vesta показва, че ядрото му е направено от метали. Може би в бъдеще астероидът, който сега се върти около Слънцето със скорост от един оборот за 42 земни месеца, ще се превърне в източник на суровини за земната металургия.

Най-големият астероид официално имаше този статут до 2006 г. Церера, открита от Джузепе Пиаца, съществува като астероид в продължение на 200 години и се превръща в малка планета. Това реши Международният астрономически съюз. Въпреки това, с цялото ми уважение към вота на астрономите, Церера не достига планетата по никакъв начин - нейният диаметър от 950 километра, впечатляващ в компанията на астероиди, е почти пет пъти по-малък от Меркурий, който стана най-малката планета след този на Протон дисквалификация.

За разлика от малките астероиди, Церера има почти правилна сферична форма. Около една трета от астероида се състои от лед, останалото е желязна руда и карбонати. Една година на астероид, който се върти около Слънцето между орбитите на Юпитер и Марс, продължава повече от 4,5 земни години, а един ден е по-кратък от земните години - Церера прави революция около оста си за 9 часа.

В самото начало на 19в. Италианският астроном Пиаци (1746-1826) случайно открива първата малка планета (астероид). Тя беше наречена Церера. Впоследствие бяха открити много други малки планети, образуващи астероидния пояс между орбитите на Марс и Юпитер.

Движение на астероид

На снимки на звездното небе, направени с дълги експозиции, те изглеждат като светлинни линии. Регистрирани са повече от 5500 малки планети. Общият брой на астероидите трябва да е десетки пъти по-голям. Астероидите, чиито орбити са установени, получават обозначения (серийни номера) и имена. Някои нови астероиди са кръстени на велики хора (1379 Ломоносов), държави (1541 Естония, 1554 Югославия), обсерватории (1373 Синсинати - американска обсерватория, която е Международен център за наблюдение на астероиди) и др.

Астероидите се движат около Слънцето в същата посока като големите планети. Техните обороти имат по-големи ексцентритети (средно 0,15) от орбитите на големите планети. Следователно някои малки планети се простират далеч отвъд астероидния пояс. Някои от тях се движат извън орбитата на Сатурн в афелий, докато други се приближават до Марс и Земята в перихелий. Например Хермес през октомври 1937 г. премина от Земята на разстояние 580 000 км (само един път и половина по-далеч от Луната), а астероидът Икар, открит през 1949 г., дори се движи в орбитата на Меркурий и се приближава до Земята на всеки 19 години. За последен път това се случи през юни 1987 г. Тогава Икар се приближи до Земята на разстояние няколко милиона километра и беше наблюдаван в много обсерватории. Разбира се, това не е единственият случай. Възможно е например сблъсъкът на астероид със Земята да е довел до смъртта на динозаврите преди 65 милиона години. А през март 1989 г. астероид с размери около 300 м премина от Земята на разстояние по-малко от 650 хиляди км. Ето защо не е съвпадение, че учените са започнали да разработват ефективни методи за своевременно откриване и, ако е необходимо, унищожаване на опасни астероиди.

Физически характеристики на астероидите

Астероидите не се виждат с просто око. Най-големият астероид е Церера (диаметър 1000 km). Като цяло астероидите имат диаметър от няколко километра до няколко десетки километра и повечето астероиди са безформени блокове. Масите на астероидите, макар и различни, са твърде малки, за да могат тези небесни тела да запазят атмосфера. Общата маса на всички астероиди, събрани заедно, е около 20 пъти по-малка от масата на Луната. Всички астероиди биха направили една планета с диаметър по-малък от 1500 км.

През последните години беше възможно да се открият сателити (!) на някои астероиди. Астероидът е заснет за първи път от разстояние само 16 хиляди километра на 29 октомври 1991 г. от американския космически кораб "Галилео", изстрелян на 18 октомври 1982 г. за изследване на Юпитер. Пресичайки астероидния пояс, Галилей снима малката планета 951 - астероидът Гаспра. Това е типичен астероид. Голямата полуос на неговата орбита е 2,21 AU. Оказа се, че е с неправилна форма и може да се е образувал в резултат на сблъсък на по-големи тела в астероидния пояс. На снимките се виждат кратери (диаметърът им е 1-2 км, осветената част на астероида е 16х12 км). На изображенията е възможно да се разпознаят детайли от повърхността на астероида Гаспра с размер 60-100 m.

В астрономията астероидът е малко небесно тяло, което се върти по независима елиптична орбита около Слънцето. Химическият състав на астероидите е разнообразен. Повечето от тези небесни тела са въглеродни обекти. В Слънчевата система обаче има и значителен брой силициеви и метални астероиди.

Астероиден пояс

В Слънчевата система, между орбитите на планетите Марс и Юпитер, има огромен брой астероиди с различни размери и форми. Този клъстер от небесни тела се нарича астероиден пояс. Тук се намират най-големите астероиди в нашата система: Веста, Церера, Хигия и Палада. Заслужава да се отбележи, че историята на наблюдението и изучаването на астероиди започва с откриването на Церера.

Най-големите астероиди

Веста

Това е най-тежкият астероид и един от най-големите (втори по големина). Небесното тяло е открито през 1807 г. от Хайнрих Олберс. Интересното е, че Веста може да се наблюдава с просто око. Астероидът е кръстен от Карл Гаус в чест на древната римска богиня, покровителка на семейното огнище.

Церера

Церера, кръстена на древната римска богиня на плодородието, е открита през 1801 г. от Джузепе Пиаци. Първоначално учените вярваха, че са открили друга планета, но по-късно установиха, че Церера е астероид. Диаметърът на това небесно тяло е 960 км, което прави астероида най-големият в пояса.

Хигея

Заслугата за откриването на Hygeia принадлежи на Annibale de Gasparis. През 1849 г. той открива голямо небесно тяло в астероидния пояс, което по-късно получава името на древногръцката богиня на здравето и благополучието.

Палас

Този астероид е открит една година след откриването на Церера, благодарение на наблюденията на немския астроном Хайнрих Олберс. Палада е кръстена на сестрата на древногръцката богиня на войната Атина.

Опасност от сблъсък със Земята

Нека отбележим, че в миналото нашата планета е била ударена от 6 астероида с диаметър най-малко 10 км. Това се доказва от огромни кратери на повърхността на Земята в различни страни. Най-старият кратер е на 2 милиарда години, най-младият е на 50 хиляди години. Следователно потенциалната опасност от сблъсък на астероид със Земята винаги съществува.

Учените се опасяват, че нещо подобно може да се случи през 2029 г., когато гигантският астероид Апофис, кръстен на древноегипетския бог на разрушението, ще премине близо до нашата планета. Времето обаче ще покаже дали астероидът ще се сблъска със Земята или ще я подмине безопасно.