АСТЕРОИДЫ (от греческого αστεροειδε?ς - звездоподобные), малые планеты, небесные тела, движущиеся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам и отличающиеся от больших планет малыми размерами. Первый астероид обнаружен Дж. Пиацци на обсерватории в Палермо (Сицилия) 1.1.1801 и назван Церерой в честь древнеримский богини плодородия, покровительницы Сицилии. Затем были открыты Паллада (1802), Юнона (1804) и Веста (1807). Церера (диаметр 1003 км), Паллада (608 км) и Веста (538 км) - самые крупные астероиды Солнечной системы. Практически все астероиды имеют прямое движение, большинство их орбит имеет малые наклоны к плоскости эклиптики, хотя существуют астероиды и с большими наклонами орбит.
По составу астероиды бывают каменные (с высоким содержанием силикатов и карбонатов), металлокаменные и металлические (с высоким содержанием иридия и никеля). По своим физическим характеристикам астероиды разделяются на несколько групп, в каждой из которых объекты имеют сходные отражательные свойства поверхности. Размер большинства астероидов определён косвенными методами - по их блеску при допущении определённого значения альбедо. Обычно значение блеска нормализуется (приводится) к стандартным условиям освещённости и наблюдения; таким образом, определяется абсолютная звёздная величина астероидов. Размер и форма некоторых астероидов, в основном пролетавших на малых расстояниях от Земли, определены методом радиолокации. Некоторые астероиды сфотографированы межпланетными станциями. В 2001 году космический зонд США впервые совершил посадку на астероид (Эрос).
Существует несколько семейств астероидов. Самое большое семейство астероидов, имеющих орбиты между орбитами Марса и Юпитера, называется Главным поясом астероидов. Общая масса всех астероидов Главного пояса примерно в тысячу раз меньше массы Земли. Главный пояс астероидов разделён так называемыми люками Кирквуда - областями, обеднёнными астероидами, где могут находиться астероиды с определёнными значениями больших полуосей орбит. Существование таких областей определяется так называемыми резонансами, или определёнными соотношениями между большими полуосями орбит малого тела и возмущающего тела, например Юпитера. Открыты также ещё несколько поясов астероидов в пределах орбиты Юпитера. Обнаружены семейства астероидов, находящиеся в окрестности точек либрации планет, расположенных вблизи орбиты большой планеты симметрично впереди и позади неё. Известны две группы таких астероидов у Юпитера, которые названы троянцами (иногда троянцами называют группу астероидов, движущихся перед Юпитером, а греками - группу, следующую за ним), а также группа либрационных астероидов у Марса.
Астероиды образовались, по-видимому, при последовательном дроблении немногочисленных (до нескольких десятков) более крупных первичных тел, возникших в процессе эволюции протопланетного вещества одновременно с большими планетами. В современную эпоху при огромном количестве астероидов сравнительно велика вероятность их столкновения. Столкновения крупных астероидов размерами свыше 1 км могут происходить 1 раз в несколько миллион лет. Продуктами столкновений являются новые астероиды, метеорные тела и космическая пыль. Возможно также самопроизвольное разрушение астероидов неправильной формы: их периодическое нагревание и охлаждение, а также действие приливных сил со стороны больших планет расшатывают внутреннюю структуру астероида и при определённой скорости собственного вращения центробежные силы могут разорвать астероид на несколько кусков.
Выводы из современных космогонических гипотез и наблюдательные данные говорят о том, что орбита Юпитера является граничной, за её пределами астероиды образовываться не могли. Астероиды за орбитой Юпитера могут существовать либо вследствие изменения первоначальной орбиты за счёт возмущений больших планет, либо как осколки разрушенного родительского тела в результате какого-либо катастрофического события (например, столкновения астероида с другим небесным телом). Иногда такие астероиды могут иметь очень вытянутые орбиты, достигающие в афелии орбит Урана, Нептуна и Плутона. Среди астероидов, имеющих большую полуось орбиты больше, чем у Юпитера, также выделяют семейства. Например, к семейству Кентавров относят астероиды, орбиты которых расположены между орбитами Юпитера и Нептуна. Объекты этого семейства (так называемые кентавры) обладают двойной природой: проявляют свойства, как астероидов, так и кометных ядер.
Особо выделяют комплекс астероидов, сближающихся с Землёй (смотри Астероидно-кометная опасность). Астрономы регулярно обнаруживают астероиды, проходящие вблизи орбиты Земли. Такие астероиды подразделяются на 4 семейства. Три семейства с астероидами, выходящими в афелии за орбиту Земли, названы по именам типичных представителей: семейства Амура, Аполлона и Атона. Семейство Х («икс») включает астероиды, орбиты которых полностью находятся внутри орбиты Земли.
После обнаружения астероида, если имеется достаточное количество точных измерений его положения на небе в точно определённые моменты времени, вычисляется его предварительная орбита, которая затем улучшается (уточняется), если поступают новые наблюдения. Хорошей орбитой астероида является та, которая позволяет рассчитать его положение через несколько лет с точностью в несколько угловых секунд. Наилучшие условия наблюдения астероидов бывают, когда астероид находится максимально близко от линии Земля - Солнце с ночной стороны. Такие наблюдения называются наблюдениями в оппозиции. Как правило, для вычисления точной орбиты необходимо наблюдать астероид в нескольких оппозициях.
Вначале существовало правило давать названия астероидам по именам древнегреческих и древнеримских богинь. Когда их перечень исчерпался, астероидам стали давать названия по именам других мифологических персонажей, а также произвольные названия, которые с 1923 года утверждаются специальной комиссией Международного астрономического союза (MAC) и вносятся в каталоги. Позднее астероидам стали давать названия только тогда, когда их орбиты были хорошо определены.
Официальным представителем MAC, к которому поступают все наблюдения, является Международный центр малых планет (Minor Planet Center, MPC). Здесь рассчитываются и улучшаются орбиты астероидов, после чего на очередном заседании MAC утверждаются их названия. Кроме того, в случае хорошо определённой орбиты MPC присваивает астероиду порядковый номер, и такая малая планета называется нумерованной. В каталоге MPC числится свыше 200 тысяч объектов, среди которых, кроме астероидов, имеются объекты другой природы. Например, тела из Койпера пояса, тела, проявляющие двойную природу (как кометы и как астероиды), тела, которые по размерам можно отнести к метеоритам, и т.п. Астероиды, кометы и другие объекты из каталога MPC называют малыми телами Солнечной системы.
Лит.: Зигель Ф.Ю. Малые планеты. М., 1969; Симоненко А. Н. Астероиды, или Тернистые пути исследований. М., 1985.
Астероидом, называют сравнительно небольшое, каменистое космическое тело, похожее на планету Солнечной системы. Множество астероидов вращается вокруг Солнца, а самое большое их скопление, расположено между орбитами Марса и Юпитера и называется поясом астероидов. Здесь же, находится самый большой, из известных астероидов – Церера. Его размеры составляют 970х940 км, т. е. практически округлую форму. Но есть и такие, чьи размеры, сопоставимы с частицами пыли. Астероида, как и кометы – это остатки того вещества, из которых миллиарды лет назад формировалась наша Солнечная система.
Ученые предполагают, что в нашей галактике можно найти более полумиллиона астероидов диаметром больше 1,5 километров. Последние исследования показали, что метеориты и астероиды имеют схожий состав, поэтому астероиды вполне могут быть теми телами, из которых образуются метеориты.
Изучение астероидов
Изучение астероидов, датируется 1781 годом, после того как Ульям Гершель открыл миру планету Уран. В конце 18-го века Ф. Ксавер собрал группу известных ученых-астрономов, которая искала планету. По расчетам Ксавера должна была находиться между орбитами Марса и Юпитера. Сначала поиск не давал ни каких результатов, но в 1801 году, был обнаружен первый астероид – Церера. Но его открывателем стал итальянский астроном Пиацци, который даже не входил в состав группы Ксавера. В последующие несколько лет, были обнаружены еще три астероида: Паллада, Веста и Юнона, а затем поиски прекратились. Лишь спустя 30 лет, проявивший интерес к исследованию звездного неба Карл Людовик Хенке, возобновил их поиски. С этого периода, астрономы обнаруживали не менее одного астероида в год.
Характеристики астероидов
Классифицируют астероиды по спектру отраженного солнечного света: 75% из них очень темные углистые астероиды класса С, 15% — серовато-кремнистые класса S, а в оставшиеся 10% входят металлические класса М и несколько других редких видов.
Неправильная форма астероидов подтверждается еще и тем, что их блеск достаточно быстро падает с ростом фазового угла. Из-за большого расстояния от Земли и своих малых размеров, получить более точные данные об астероидах достаточно проблематично.Сила тяжести на астероида настолько мала, что не в состоянии придать им шарообразную форму, характерную для всех планет. Такая сила тяжести позволяет разбитым астероидам существовать виде отдельных блоков, которые удерживаются возле друг друга, не соприкасаясь. Поэтому только крупные астероиды, избежавшие столкновения с телами средних размеров, могут сохранять шарообразную форму, приобретенную в период формирования планет.
Малая планета - общее название небесных тел небольшого размера, наблюдаемых в Солнечной системе и ее окрестностях. В основном их орбиты сосредоточены между Юпитером и Марсом. По космическим масштабам они действительно малы - диаметр самой большой из них не превышает нескольких сотен километров. Увидеть эти космические тела можно только при помощи телескопа. Каждая малая планета Солнечной системы движется по собственной орбите, которая остается неизменной на протяжении миллионов лет.
Первые открытия
Честь первооткрывателя малых планет принадлежит итальянскому астроному Джузеппе Пиацци. В 1801 году он обнаружил перемещение по небосклону неизвестного звездообразного объекта. Позднее орбиту объекта вычислил немецкий математик Гаусс. Она оказалась сильно вытянутым эллипсом, одним из центров которого является Солнце. Довольно долго новое небесное тело причислялось к обычным планетам солнечной системы.
Астероид
Ученые не смогли прийти к выводу, как же можно классифицировать неизвестное небесное тело. Новый объект не являлся звездой, так как не излучал собственного света. К планетам его также нельзя было причислить - в окуляре телескопы планеты выглядели дисками. К кометам их также было невозможно отнести - при движении небесное тело не отбрасывало хвост, типичный для наблюдаемых комет в Солнечной системе. В конце концов Уильям Гершель придумал довольно удачное название для новых объектов. Их назвали астероидами, что означает «звездоподобные».
Размеры нового объекта были настолько малы, что не позволяли причислять его ни к кометам, ни к планетам. Поэтому в ход пошло новое название — «малая планета». Название первого такого объекта было выбрано самим первооткрывателем. Новый небесный объект назвали Церерой, в честь древнеримской богини плодородия. Вскоре были открыты еще несколько подобных небесных тел, которые получили названия Веста, Паллада и Юнона. Все они попадают в категорию «малая планета».
Астероид и развитие технологий
В конце 19 века на помощь астрономам пришла фотография. При длительных экспозициях ночного неба на снимках астероиды получаются в виде росчерков, их нетрудно отличить от настоящих звезд и планет. Так было открыто множество малых планет, имевших разные диаметры и размеры. Абсолютное большинство из них находилось приблизительно на одном и том же расстоянии между Марсом и Юпитером. Орбиты этих небесных тел складывались в один поток, которому астрономы дали название «пояс астероидов». К настоящему времени известно более 20 тысяч астероидов различных форм и размеров.
Самый яркий астероид
Самая яркая малая планета — Веста. Она имеет шестую звездную величину, поэтому ее можно увидеть и без дополнительных оптических приборов. Есть несколько астероидов 7,8,9 звездных величин, доступных для наблюдения в бинокль. Чтобы увидеть более мелкие небесные тела в поясе астероидов, понадобиться уже специальный прибор - телескоп. С помощью телескопа можно подробно рассмотреть астероиды различных форм и размеров. Среди них кружится множество небесных тел, которые до сих пор остаются безымянными.
Названия астероидов
Каждый может попытать счастья и открыть новое небесное тело, пусть и такое, как малая планета. Имя «Афины», «Гетера» и многие другие были придуманы учеными-профессионалами, но это отнюдь не правило. Интересно, что НАСА в настоящее время предлагает астрономам-любителям находить новые небесные тела, которые, возможно, увековечат имена их первооткрывателей.
Обычно малые планеты с определенными орбитами имеют в своем названии порядковый номер, который присваивается им в момент открытия. Но многим астероидам дают названия знаменитых людей или богов. Изначально все астероиды называли женскими именами, многие из которых были известны из мифологии. Эта традиция произошла от наименований больших планет и звезд, позднее честь называться божественным именем получила и малая планета. Имя Афины, например, дано небольшому астероиду, находящемуся на расстоянии более 2 а. е. от Солнца. После новым планетам стали давать мужские имена, затем - производные от названий стран и народов, имена ученых, политиков, и прочих известных людей, оставивший свой вклад в истории человечества.
Размеры малых планет
Размеры первых открытых малых планет удалось определить прямыми измерениями. Наиболее крупным астероидом до 2006 года считалась Церера, имеющая размеры 900×975 км. Два других крупных астероида, Паллада и Веста, которые были открыты немного позднее, имеют диаметры около 500 км в самой широкой своей части. Детали поверхности дисков этих небесных тел различить невозможно, но наблюдаемые изменение яркости и поляризации света объясняются, скорее всего, собственным вращением этих небесных тел. В основном малая планета имеет размеры от нескольких километров до нескольких десятков километров.
На данном рисунке приведены сравнительные размеры астероидов Весты и Цереры по сравнению с Луной. Как видно, малая планета настолько невелика, что рядом с ней наш спутник выглядит гигантом. А ведь эти астероиды относятся к самым крупным малым планетам Солнечной системы. Что же говорить о тех астероидах, которые имеют меньшие размеры?
Самая малая планета
Самая малая планета Солнечной системы - астероид Дактиль. Этот осколок является спутником астероида Ида, который и сам по себе отнюдь не гигант. Дактиль - самая маленькая планета Солнечной системы в настоящий момент. Он является довольно интересным объектом, который вращается не вокруг солнца или планеты, а вокруг совсем небольшого астероида. Ранее ученые не допускали мысли, что малая планета с небольшой массой и силой притяжения может иметь собственный спутник. Но Дактиль все еще кружится вокруг Иды, как он это делал многие миллионы лет, заставляя астрономов искать объяснения этой загадке.
Среди планет земного типа наименьшей является Меркурий. Это небесное тело вращается по орбите, которая находится непосредственно возле Солнца.
Происхождение малых планет
Считается, что после образования Солнца нашу звезду окружало облако пыли и газа. Весь этот мусор вращался вокруг нашей звезды, постепенно сбиваясь в большие глыбы льда и камня. Такие осколки получили название планетозималей. Если глыбы были достаточно крупными, то они уже имели собственную силу тяжести, под воздействием которой к будущей планете притягивались более мелкие окружающие тела. Будущие планеты уплотнялись, наращивали свою массу и прокладывали собственную орбиту вокруг Солнца.
По общепринятой гипотезе считается, что малые планеты - это остатки того самого строительного материала, из которого образовались планеты нормальных размеров. Для образования небесных тел больших размеров им уже не хватило строительного материала. Но, как показали исследования, процесс планетообразования в нашей Солнечной системе может быть еще не завершен. Совсем недавно малая планета Лютеция удивила ученых. оказалось, под поверхностью этого астероида, за многокилометровым слоем пыли скрывается вполне сформированное металлическое ядро - самый важный признак планеты. Останется ли Лютеция астероидом или с течением времени нарастит нужную массу - покажет будущее.
Другая гипотеза говорит о существовании еще одной планеты земного типа, орбита которой пролегала между Юпитером и Марсом. Но мощные приливные силы разорвали это небесное тело, и оно рассыпалось на несколько частей. В течение времени под действием комет и сил тяжести соседних планет эти части рассыпались на множество осколков, которые в настоящее время образуют пояс астероидов.
Классификация Международного астрономического союза
Габариты небесного тела являются одним из самых главных параметров, согласно которым классифицируются астероиды. В настоящее время можно утверждать, что открыты все малые планеты диаметром свыше 100 км, из них 26 небесных тел имеют размеры больше 200 км в диаметре.
Более крупные небесные тела, которые принадлежат Солнечной системе, имеют радиус более 800 км. Под действием собственной силы тяжести они постепенно приобретают сферическую форму, а некоторые из них даже имеют свою атмосферу. Такие космические объекты классифицируются как планеты. Некоторые из них также имеют очень небольшие размеры.
Вопрос о том, какая малая планета должна считаться карликовой, а какая - астероидом, окончательно был закрыт решением Международного астрономического союза. Теперь небесные объекты Солнечной системы разделяются на три категории:
Планеты;
Карликовые планеты;
Малые тела Солнечной системы.
Согласно данной классификации, все планеты имеют массу, необходимую для создания собственного поля тяготения, и под влиянием гравитационных сил их форма должна быть близка к шарообразной. Кроме этого, пространство вокруг планеты должно быть расчищено от обломков других тел. Карликовые планеты - это те небесные тела, у которых орбита не расчищена от обломков других тел. В настоящее время к карликовым планетам относят Плутон, Цереру, Хаумиду и некоторые другие. Все остальные тела Солнечной системы - астероиды, кометы и транснептуновые объекты относят к малым телам Солнечной системы.
Астероидом в астрономии называется небесное тело небольших размеров, которое вращается по самостоятельной эллиптической орбите вокруг Солнца. Химический состав астероидов разнообразен. Большая часть подобных небесных тел представляют собой углеродистые объекты. Однако в Солнечной системе также существуют немалое количество кремниевых и металлических астероидов.
Пояс астероидов
В Солнечной системе между орбитами планет Марса и Юпитера расположилось огромное количество астероидов различного размера и формы. Это скопление небесных тел зовется поясом астероидов. Именно здесь расположены крупнейшие астероиды нашей системы: Веста, Церера, Гигея и Паллада. Стоит заметить, что с открытия Цереры началась история наблюдения и изучения астероидов.
Самые крупные астероиды
Веста
Это самый тяжелый астероид и один из крупнейших (второе место по величине). Небесное тело было обнаружено в 1807 году Генрихом Ольберсом. Интересно то, что наблюдать Весту можно невооруженным глазом. Астероид был назван Карлом Гауссом в честь древнеримской богини, покровительницы семейного очага.
Церера
Церера, носящая имя древнеримской богини плодородия, была открыта в 1801 году Джузеппе Пьяцци. Первоначально ученые полагали, что открыли еще одну планету, однако позже установили, что Церера – это астероид. Диаметр данного небесного тела составляет 960 км, что делает астероид самым крупным в поясе.
Гигея
Заслуга в открытии Гигеи принадлежит Аннибале де Гаспарису. В 1849 году он обнаружил в астероидном поясе крупное небесное тело, которое позже получило имя древнегреческой богини здоровья и благополучия.
Паллада
Этот астероид был открыт через год после обнаружения Цереры, благодаря наблюдениям немецкого астронома Генриха Ольберса. Паллада была названа в честь сестры древнегреческой богини войны Афины.
Опасность столкновения с Землей
Отметим, что в прошлом наша планета принимала на себя удары 6-ти астероидов, диаметром не менее 10 км. Об этом свидетельствуют огромные кратеры на поверхности Земли в различных странах. Самому древнему кратеру 2 млрд. лет, самому молодому – 50 тыс. лет. Таким образом, потенциальная опасность столкновения астероида с Землей всегда существует.
Ученые опасаются, что нечто подобное может произойти в 2029 году, когда гигантский астероид Апофис, названный так в честь древнеегипетского бога разрушения, будет проходить недалеко от нашей планеты. Впрочем, время покажет, столкнется астероид с Землей или благополучно минует ее.
> Самые большие астероиды
Изучите самые большие астероиды в рейтинге Солнечной системы: первое место Цереры, описание и характеристика объектов, открытие, расстояние, орбита, масса.
Список самых больших астероидов
Джузеппе Пиацци обнаружил в 1801 году, но поначалу её посчитали восьмой планетой. Тогда не были обнаружены и . Это первый найденный астероид. Церера до сих пор остаётся самым большим астероидом на сегодняшний день с его полярным диаметром в 909 км. Это единственный астероид, считающийся карликовой планетой, хотя очень и очень маленькой. Её форма предполагает, что её развитый рельеф похож на земной. Церера, возможно, имеет большие запасы водяного льда под корой, потому что её плотность довольно низкая.
Вполне возможно, что Церера может иметь больше воды, чем все запасы пресной воды на Земле. Церера содержит в себе почти треть массы всего Пояса астероидов. Планетарные астрономы в целом считают, что Церера эволюционировала как в первые дни формирования Солнечной системы, но перестала сливаться с другими протопланетами, как это сделала Земля. Её орбита вокруг равна примерно 2.5468 астрономическим единицам. Ей понадобиться 4,6 года, чтобы сделать полный оборот вокруг Солнца.
Открыли после Цереры в 1807 году. Она является вторым по величине и вторым по весу астероидом. Её тело имеет удлинённую форму: 580 км на 460 км. Масса составляет около 9% от общей массы астероидов главного Пояса. В последние миллиарды лет Веста потерпела катастрофические столкновения. Они оставили кратер на её южном полюсе, размер которого примерно имеет 460 км в поперечнике. Было выброшено около 1% всей ее массы в пространстве. Остальные фрагменты, которых в общей сложности насчитывают около 235 штук, вместе с самой Вестой образуют группу астероидов Веста. Некоторые фрагменты считаются источником метеоритов. Многие из них нашли свой путь к Земле. Её эксцентричная орбита находится на расстоянии от 2.151 до 2.572 астрономических единиц от Солнца. Ей потребуется 3,63 лет для полного оборота вокруг Солнца.
Была обнаружена в 1802 году. Её диаметр, который варьируется от 580 до 500 км (средний 544 км), и делает её сравнимым по размерам с Вестой, но Паллада существенно легче - около 7% от всей массы астероидов. Её эксцентричная орбита вокруг Солнца колеблется от 2.132 до 3.412 астрономических единиц. Объект существенно отклонён от плоскости главного почти на 35°.
10 Гигея
Обнаружили в 1849 году. Она является четвертой по величине среди астероидов, её тело также имеет удлиненную форму: 530 х 407 х 370 км (в среднем 431 км). Орбита расположена на расстоянии от 2,77 до 3.507 астрономических единиц. Гигея совершает полный оборот вокруг Солнца каждые 5,56 лет. Это самый большой астероид в семье Гигея, так как составляет 90% от всей семейной массы.
704 Интерамния
Интерамния размером примерно 350,3 на 303,6 км со средним диаметром 326 км. Она составляет примерно 1,2% общей массы астероидов в главное Поясе. Её орбита умеренно эксцентрична и колеблется от 2.601 до 3.522 астрономических единиц. Полный оборот вокруг Солнца Интерамния совершает каждые 5,36 лет.
511 Давида
Давида представляет собой удлиненный астероид размером 357 х 294 х 231 км. Её орбита умеренно эксцентрична и колеблется от 2,58 до 3.754 астрономических единиц. Полный оборот вокруг Солнца 511 Давида совершает за 5,64 года. Считается, что существует массивный кратер на её поверхности, размер которого составляет около 150 км в диаметре.
87 Сильвия
Сильвия имеет очень низкую плотность и удлинённую форму примерно 384 х 262 х 232 км. Её орбита умеренно эксцентрична и колеблется от 3.213 до 3.768 астрономических единиц. На полный оборот вокруг Солнца 87 Сильвии требуется около 6,52 лет. Астероид имеет два маленьких спутника, называемых Ромул и Рем. Ромул имеет около 18 км в диаметре и находится на расстоянии 1356 км от астероида, полный оборот совершает каждые 87.59 часы. Ремус имеет 7 км в диаметре и находится на расстоянии 706 км, полный оборот вокруг астероида совершает за 33.09 часа.
65 Кибела
Астероид Кибела имеет размер около 302 х 290 х 232 км. Её орбита умеренно эксцентрична и колеблется от 3.073 до 3.794 астрономических единиц. Полной оборот вокруг Солнца 65 Кибелы совершает каждые 6,36 года.
15 Эвномия
Эвномия представляет собой удлиненный астероид размером около 357 х 255 х 212 км. Её орбита умеренно эксцентрична и колеблется от 2.149 до 33.138 астрономических единиц. Полный оборот вокруг Солнца Эвномии совершает каждые 4,3 года.
