Opis asteroida. Asteroid – Časopis "Sve o svemiru". Najveći asteroidi u Sunčevom sistemu

Šta je asteroid? Prije ili kasnije, svaka osoba zainteresirana za istraživanje svemira počinje da postavlja ovo pitanje. U želji da pronađu detaljne informacije o ovoj temi, ljudi često naiđu na razne naučne stranice dizajnirane za odraslu publiku. Na takvim portalima, u pravilu, gotovo svi članci su prepuni ogromnog broja znanstvenih pojmova i pojmova koje je običnim ljudima vrlo teško razumjeti. Ali šta treba da rade školarci ili studenti, na primer, koji treba da pripreme izveštaj na temu svemira i svojim rečima formulišu šta je asteroid? Ako ste zabrinuti zbog ovog problema, preporučujemo da pročitate našu publikaciju. U ovom članku ćete naći sve potrebne informacije o ovoj temi i dobiti odgovor na pitanje šta je asteroid, jednostavnim i razumljivim jezikom. Zainteresovani? Onda vam želimo prijatno čitanje!

Porijeklo riječi "asteroid"

Prije nego što pređemo na glavnu temu članka, hajde da prvo pogledamo istoriju. Mnogi ljudi su zainteresirani za prijevod riječi „asteroid“, a mi nismo mogli zanemariti ovo pitanje. Ovaj koncept dolazi od grčkih riječi aster i idos. Prvi se prevodi kao "zvijezda", a drugi - "pogled".

Šta je asteroid

Asteroidi su mala kosmička tijela koja se kreću u orbiti oko glavnog tijela naše galaksije - Sunca. Za razliku od planeta, one nemaju pravilan oblik, veliku veličinu ili atmosferu. Ukupna masa jednog takvog tijela ne prelazi 0,001 masu zemaljske kugle. Uprkos tome, neki asteroidi imaju svoje mjesece.

Prva osoba koja je takve svemirske objekte nazvala riječju "asteroid" bio je William Herschel. Među stručnjacima postoji posebna klasifikacija prema kojoj se asteroidima mogu smatrati samo ona tijela čiji promjer doseže 30 metara.

Najveći asteroidi u Sunčevom sistemu

Najvećim kosmičkim tijelom ove vrste smatra se asteroid koji se zove Ceres. Njegove dimenzije su toliko velike (975×909 kilometara) da je 2006. godine zvanično dobila status patuljaste planete. Na drugom mjestu su objekti Pallas i Vesta, čiji je prečnik oko 500 kilometara. Vesta se nalazi u asteroidnom pojasu (o čemu će biti reči u nastavku) i može se videti sa naše matične planete golim okom.

Istorija istraživanja

Šta je asteroid? Mislimo da smo ovo već shvatili. A sada vas još jednom pozivamo da uronite u divljinu naše povijesti kako biste saznali ko je bio na početku proučavanja nebeskih tijela o kojima se govori u članku.

Sve je počelo krajem 18. veka, kada je Franc Ksaver, uz učešće više od 20 astronoma, započeo potragu za planetom koja bi trebalo da se nalazi između orbite Jupitera i orbite Marsa. Ksaver je imao cilj da prouči apsolutno sva tijela zodijačkih sazviježđa poznatih u to vrijeme. Nešto kasnije, koordinate su počele da se pročišćavaju, a istraživači su počeli da obraćaju pažnju na pomeranje objekata.

Vjeruje se da je asteroid Ceres slučajno otkrio 1. januara 1801. talijanski astronom Piazzi. Zapravo, orbitu ovog nebeskog objekta izračunali su mnogo ranije Xavierovi astronomi. Nekoliko godina kasnije, istraživači su pronašli i Juno, Paladu i Vestu.

Carl Ludwig Henke je dao poseban doprinos proučavanju asteroida. 1845. otkrio je Astreju, a 1847. Hebu. Henkeove zasluge dale su podsticaj razvoju astronomije, a nakon njegovih istraživanja, novi asteroidi su počeli da se pronalaze skoro svake godine.

Max Wolf je 1891. godine izumio metodu astrofotografije, zahvaljujući kojoj je uspio prepoznati oko 250 takvih svemirskih objekata.

Do danas je otkriveno nekoliko hiljada asteroida. Ovim nebeskim tijelima je dozvoljeno da daju bilo kakva imena, ali pod uslovom da je njihova orbita tačno i precizno izračunata.

Asteroidni pojas

Gotovo svi svemirski objekti ovog tipa nalaze se unutar jednog velikog prstena koji se naziva asteroidni pojas. Prema istraživanjima naučnika, sadrži oko 200 malih planeta, čija prosječna veličina prelazi 100 kilometara. Ako govorimo o tijelima čija veličina ne prelazi kilometar, onda ih je još više: od 1 do 2 miliona!

Zbog čestih sudara, mnogi asteroidi koji se nalaze u ovom pojasu su fragmenti drugih sličnih kosmičkih tijela. Ovo objašnjava činjenicu da je u pojasu premalo objekata koji imaju svoje satelite. Ali sudari nisu jedini razlog zašto veliki asteroidi nemaju svoje satelite. Posebnu ulogu u ovim procesima imaju promjene gravitacije uzrokovane formiranjem novih objekata nakon direktnih udara, te neravnomjerna raspodjela osi rotacije nebeskih asteroida. Jedina tela koja imaju direktnu rotaciju su prethodno pomenute Ceres, Palada i Vesta. Oni su uspjeli zadržati ovu poziciju samo zahvaljujući svojim impresivnim dimenzijama, koje im pružaju veliki ugaoni moment.

Asteroid i meteoroid. Koja je razlika

Govoreći o tome šta znači riječ „asteroid“, ne možemo zanemariti ovo pitanje. Meteoroid je čvrst nebeski objekat koji se kreće u međuplanetarnom prostoru. Glavni parametar po kojem se razlikuju meteoroid i asteroid je njihova veličina. Kao što je ranije spomenuto, samo kosmičko tijelo čiji promjer doseže (ili prelazi) 30 metara može se smatrati asteroidom. Meteoroidi su, naprotiv, mnogo skromnije veličine.

Drugi važan faktor je da su asteroidi i meteoroidi, u stvari, potpuno različiti svemirski objekti. Činjenica je da su zakoni po kojima se kreću u svemiru veoma različiti.

Asteroid Apophis

Šta je asteroid Apofis? Mislimo da među onima koji čitaju ovaj članak ima ljudi zainteresovanih za ovu problematiku. Apophis je nebeski objekat koji se neprestano približava Zemlji. Ovo kosmičko tijelo otkrili su 2004. godine naučnici u opservatoriji Kitt Peak, smještenoj u Arizoni. Njegovi otkrivači su Roy Tucker, David Tolenomi i Fabrizio Bernardi.

Apophis ima prečnik od 270 metara, prosečnu orbitalnu brzinu od 30,728 kilometara u sekundi i težinu veću od jedne tone.

Asteroid se prvobitno zvao 2004 MN4, ali je 2005. godine preimenovan po zlom demonu Apepu iz staroegipatske mitologije. Prema vjerovanjima stanovnika starog Egipta, Apep je ogromna zvijer koja živi pod zemljom. U umovima Egipćana, on je bio pravo oličenje zla i glavni protivnik boga Ra. Svake noći, dok je putovao duž rijeke Nil, Ra je ulazio u smrtnu borbu sa Apepom. Bog Sunca je uvijek pobjeđivao i stoga je došao novi dan.

Apepova prijetnja Zemlji

Nakon otkrića ovog nebeskog objekta, obični ljudi su odmah počeli postavljati jedno jedino pitanje: je li Apophis opasan za stanovnike Zemlje? Prognoze stručnjaka se razlikuju u zavisnosti od toga o kom vremenskom periodu približavanja našem svetu je reč. Na primjer, 2013. godine ovo nebesko tijelo je letjelo na udaljenosti od 14,46 miliona kilometara od Zemlje, ali će se već 2029. godine, prema naučnicima, približiti našoj planeti za 29,4 hiljade kilometara. Poređenja radi, ovo je ispod visine na kojoj se nalaze geostacionarni sateliti.

Uprkos tako bliskoj udaljenosti, mnogi istraživači nas uvjeravaju da se nemamo čega bojati. U početku je vjerovatnoća da će Apophis pasti na Zemlju 2029. procijenjena na skoro 3%, ali sada se takva vjerovatnoća uopće ne razmatra. U budućnosti će asteroid biti vidljiv golim okom. Vizuelno će ličiti na brzo pokretnu svjetleću tačku.

Naučnici su također rekli da postoji mala mogućnost da 2029. godine ovo kosmičko tijelo može pasti u prostor svemira u kojem gravitacijsko polje naše planete može promijeniti orbitu Apophisa. U februaru 2013. istraživači iz NASA-e dali su izjavu da bi asteroid mogao pasti na Zemlju 2068. godine. Prema rezultatima istraživanja, nakon 2029. ovaj objekat bi mogao pasti u 20 takvih gravitacionih područja. Ali i ovdje naučnici uvjeravaju obične građane: vjerovatnoća sudara 2068. je izuzetno mala.

Uprkos takvim pozitivnim prognozama, istraživači kažu da nema smisla opuštati se. Proučavanje Apophisa će nastaviti da utvrđuje rizike za cijelo čovječanstvo.

Mislimo da smo shvatili šta je asteroid Apophis. Pogledajmo sada globalnije temu o potencijalnom sudaru Zemlje i nekog svemirskog objekta.

Kolika je vjerovatnoća da će Zemlja biti uništena sudarom asteroida?

Među običnim ljudima postoji mišljenje da apsolutno svi asteroidi predstavljaju veliku opasnost za našu planetu. Zapravo, istraživanja naučnika pokazuju da u ovom trenutku ne postoji takav asteroid koji bi mogao uništiti Zemlju.

Samo oni asteroidi čiji prečnik prelazi 10 kilometara predstavljaju ozbiljnu opasnost za našu planetu. Srećom, danas su svi oni poznati modernoj astronomiji, njihove putanje su određene i Zemlji ništa ne prijeti.

Sada znate o značenju riječi "asteroid", o povijesti proučavanja ovih svemirskih objekata, kao io opasnosti koju predstavljaju za planete. Nadamo se da su vam informacije navedene u članku bile zanimljive.

Asteroid je relativno malo, kamenito kosmičko tijelo slično planeti u Sunčevom sistemu. Mnogi asteroidi kruže oko Sunca, a najveći skup njih nalazi se između orbite Marsa i Jupitera i naziva se asteroidni pojas. Ovdje se nalazi i najveći poznati asteroid Ceres. Njegove dimenzije su 970x940 km, odnosno gotovo okruglog oblika. Ali postoje i oni čije su veličine uporedive sa česticama prašine. Asteroidi, kao i komete, ostaci su supstance od koje je nastao naš Sunčev sistem pre milijardi godina.

Naučnici sugerišu da se u našoj galaksiji može naći više od pola miliona asteroida prečnika većeg od 1,5 kilometara. Nedavna istraživanja su pokazala da meteoriti i asteroidi imaju sličan sastav, tako da asteroidi mogu biti tijela od kojih nastaju meteoriti.

Istraživanje asteroida

Proučavanje asteroida datira iz 1781. godine, nakon što je William Herschel otkrio planetu Uran svijetu. Krajem 18. veka F. Ksaver je okupio grupu poznatih astronoma koji su tragali za planetom. Prema proračunima, Xavera se trebala nalaziti između orbite Marsa i Jupitera. U početku potraga nije dala nikakve rezultate, ali 1801. godine otkriven je prvi asteroid - Ceres. Ali njen pronalazač bio je italijanski astronom Piazzi, koji čak nije bio ni u Ksaverovoj grupi. U narednih nekoliko godina otkrivena su još tri asteroida: Pallas, Vesta i Juno, a potom je potraga prestala. Samo 30 godina kasnije, Karl Louis Henke, koji je pokazao interesovanje za proučavanje zvezdanog neba, nastavio je potragu. Od tog perioda, astronomi su otkrili najmanje jedan asteroid godišnje.

Karakteristike asteroida

Asteroidi su klasifikovani prema spektru reflektovane sunčeve svetlosti: 75% njih su veoma tamni ugljični asteroidi klase C, 15% su sivkasto-silikatni asteroidi klase S, a preostalih 10% uključuje metalnu klasu M i nekoliko drugih retkih vrsta.

Nepravilan oblik asteroida potvrđuje i činjenica da njihov sjaj prilično brzo opada sa povećanjem faznog ugla. Zbog velike udaljenosti od Zemlje i male veličine, prilično je problematično dobiti preciznije podatke o asteroidima.Sila gravitacije na asteroid je toliko mala da im ne može dati sferni oblik koji je svojstven sve planete. Ova gravitacija omogućava da razbijeni asteroidi postoje kao zasebni blokovi koji se drže blizu jedan drugom bez dodirivanja. Stoga samo veliki asteroidi koji su izbjegli sudare s tijelima srednje veličine mogu zadržati sferni oblik stečen tokom formiranja planeta.

Naučnici vjeruju da se u ovom pojasu nalazi nekoliko stotina hiljada asteroida, a možda ih ima na milione ukupno u svemiru.

Veličine asteroida kreću se od 6 m do 1000 km u prečniku. (Iako se 6 m čini prilično malo u poređenju sa 1000 km, čak bi i mali asteroid izazvao snažan efekat ako bi pao.)

Male promjene u orbitama ponekad uzrokuju da se asteroidi sudare jedan s drugim, uzrokujući da se mali dijelovi odlome.

Dešava se da ovi mali fragmenti napuste svoje orbite i izgore u Zemlju i tada se zovu .

Asteroidi: "kao zvijezde"

Upravo tako je preveden naziv ovih nebeskih tijela s grčkog, iako nemaju ništa zajedničko sa asteroidima.

Dakle, asteroidni pojas nije ostatak planete, već planeta koja se nikada nije „uspela“ formirati usled uticaja Jupitera i drugih džinovskih planeta.

Prijetnja iz orbite

Ogroman broj asteroida i velikih meteoroida kreće se oko Sunčevog sistema.

Većina ih je koncentrisana između orbita Marsa i Jupitera, ali s vremena na vrijeme neki od ovih svemirskih objekata mijenjaju svoje uobičajene orbite zbog sudara ili gravitacijskih poremećaja i završavaju u blizini Zemlje.

To se rjeđe dešava kod kometa, ali asteroidi predstavljaju pravu opasnost, pa astronomi pomno prate njihovo kretanje.

U prošlosti je Zemlja više puta morala da trpi sudare sa asteroidima različitih veličina. Istraživači vjeruju da je rezultat takvih događaja formiranje i smrt.

Mali asteroid promjera 20-30 m, koji se kreće brzinom od 20 km/s, pri padu na Zemlju oslobađa istu količinu energije kao nuklearni naboj kapaciteta megatona u TNT ekvivalentu.

Asteroidi ove veličine mogu uzrokovati kolosalnu štetu, ali ne prijete planeti globalnom katastrofom. Stoga je pažnja "nebeskih patrola" usmjerena na mala nebeska tijela čije dimenzije prelaze pola kilometra.

Jedan od njih je asteroid Apophis, otkriven 2004. godine, čija će se orbita približiti Zemlji 2029. godine na udaljenosti od 29 hiljada km.

Istovremeno, postoji otprilike jedna šansa od stotinu da bi se asteroid mogao sudariti s našom planetom, pa se sada sva kretanja Apophisa u orbiti pažljivo prate i razvijaju se planovi za njegovo uništenje ako vjerovatnoća sudara postane zaista velika .

Pad kosmičkog tijela poput Apophisa na Zemlju može dovesti do potpunog uništenja sela u radijusu od 300 km, divovskih na moru i nepredvidivih promjena u okolišu.

Asteroidi u Kuiperovom pojasu

Od 1992. godine astronomi su počeli otkrivati ​​sve više asteroida u Kuiperovom pojasu - danas ih je poznato više od hiljadu. Oni se po sastavu razlikuju od onih koji čine pojas između Marsa i Jupitera.

U glavnom asteroidnom pojasu razlikuju se tri grupe tijela: silikatna (kamena), metalna i ugljična. Asteroidi Kuiperovog pojasa se gotovo u potpunosti sastoje od krhotina.

Moderni teleskopi ne daju predstavu o izgledu asteroida, a blisko upoznavanje s njima počelo je tek kada su se počeli približavati malim planetima. Pokazalo se da su većina asteroida tijela nepravilnog oblika prekrivena meteoritima.

Istraživači identifikuju "porodice" među asteroidima - grupe malih asteroida sa sličnim orbitama, koje nastaju kada se veći asteroidi sudare sa drugim objektima. Tri od njih se često približavaju Zemljinoj orbiti - to su porodica Amura, Apolona i Atona.

Asteroidi Asteroid Na grčkom znači poput zvijezde.- mala kosmička tijela nepravilnog oblika, koja okružuju Sunce u različitim orbitama. Ova tijela su prečnika više od 30 metara i nemaju vlastitu atmosferu.

Većina njih nalazi se u pojasu koji se proteže između orbita Jupitera i. Pojas ima oblik torusa, a njegova gustina opada preko udaljenosti od 3,2 AJ.

Ceres je do 24. avgusta 2006. smatrana najvećim asteroidom (975x909 km), ali su odlučili promijeniti njegov status, dodijelivši mu titulu patuljaste planete. A ukupna masa svih objekata glavnog pojasa je mala - 3,0 - 3,6,1021 kg, što je 25 puta manje od mase.

Fotografija patuljaste planete Ceres

Osetljivi fotometri omogućavaju proučavanje promena u sjaju kosmičkih tela. Rezultat je svjetlosna kriva iz čijeg oblika možete odrediti period rotacije asteroida i lokaciju njegove ose rotacije. Frekvencija se kreće od nekoliko sati do nekoliko stotina sati. Svjetlosna kriva također može pomoći u određivanju oblika asteroida. Samo najveći predmeti se približavaju obliku lopte, ostali imaju nepravilan oblik.

Na osnovu prirode promjene svjetline, može se pretpostaviti da neki asteroidi imaju satelite, dok su drugi binarni sistemi ili tijela koja se kotrljaju jedni preko drugih površina.

Orbite asteroida se mijenjaju pod snažnim utjecajem planeta, a posebno snažan utjecaj na njihove orbite ima Jupiter. To je dovelo do toga da postoje čitave zone u kojima male planete nema, a ako i uspiju tamo doći, to je samo na kratko. Takve zone, zvane otvore ili Kirkwoodove praznine, izmjenjuju se s područjima ispunjenim kosmičkim tijelima koja formiraju porodice. Glavni dio asteroida podijeljen je na porodice, od kojih su najvjerovatnije nastalidrobljenje većih tijela. Ovi klasteri su nazvani po svom najvećem članu.

Na udaljenosti nakon 3,2 AJ. Dva jata asteroida – Trojanci i Grci – kruže u orbiti Jupitera. Jedno jato (Grci) prestiže gasnog giganta, dok drugo (Trojanci) zaostaje. Ove grupe se kreću prilično stabilno jer se nalaze na “Lagrangeovim tačkama”, gdje su gravitacijske sile koje djeluju na njih jednake. Njihov ugao divergencije je isti - 60°. Trojanci su se mogli akumulirati tokom dugog vremenskog perioda nakon evolucije sudara različitih asteroida. Ali postoje i druge porodice sa veoma bliskim orbitama, koje su nastale nedavnim raspadom njihovih matičnih tela. Takav objekat je porodica Flora koja broji oko 60 članova.

Interakcija sa Zemljom

Nedaleko od unutrašnje ivice glavnog pojasa nalaze se grupe tijela čije se orbite mogu ukrštati sa putanjama Zemlje i zemaljskih planeta. Glavni objekti uključuju grupe Apolon, Amur i Aton. Njihove orbite su nestabilne, zavisno od uticaja Jupitera i drugih planeta. Podjela takvih asteroida u grupe je prilično proizvoljna, jer se mogu kretati iz grupe u grupu. Takvi objekti prelaze Zemljinu orbitu, stvarajući potencijalnu prijetnju. Zemljinu orbitu periodično prelazi oko 2000 objekata čija je veličina veća od 1 km.

Oni su ili fragmenti većih asteroida, ili jezgra kometa iz kojih je sav led ispario. Za 10 - 100 miliona godina ova tijela će definitivno pasti na planetu koja ih privlači, ili na Sunce.

Asteroidi u Zemljinoj prošlosti

Najpoznatiji događaj ove vrste bio je pad asteroida prije 65 miliona godina, kada je umrlo polovina svega živog na planeti. Vjeruje se da je veličina palog tijela bila oko 10 km, a epicentar je bio Meksički zaljev. Na Tajmiru (u zavoju rijeke Popigai) otkriveni su i tragovi kratera od sto kilometara. Na površini planete postoji oko 230 astroblema - velikih udarnih prstenastih formacija.

Compound

Asteroidi se mogu klasificirati prema njihovom hemijskom sastavu i morfologiji. Odrediti veličinu tako malog tijela kao što je asteroid u ogromnom Sunčevom sistemu, koji također ne emituje svjetlost, izuzetno je teško. Ovo pomaže u implementaciji fotometrijske metode - mjerenja svjetline nebeskog tijela. Svojstva asteroida se ocjenjuju prema svojstvima i prirodi reflektirane svjetlosti. Dakle, koristeći ovu metodu, svi asteroidi su podijeljeni u tri grupe:

1. Karbon– tip C. Najviše ih je – 75%. Slabo reflektiraju svjetlost i nalaze se na vanjskoj strani pojasa.
2. Sandy– tip S. Ova tijela jače reflektiraju svjetlost i nalaze se u unutrašnjoj zoni.
3. Metal– tip M. Njihova refleksivnost je slična telima grupe S, a nalaze se u centralnoj zoni pojasa.

Sastav asteroida je sličan, jer su potonji zapravo njihovi fragmenti. Mineraloški sastav im nije raznolik. Identificirano je samo oko 150 minerala, dok ih na Zemlji ima više od 1000.

Ostali asteroidni pojasevi

Slični svemirski objekti postoje izvan orbite. Ima ih dosta u perifernim područjima Sunčevog sistema. Iza orbite Neptuna nalazi se Kuiperov pojas, koji sadrži stotine objekata čija se veličina kreće od 100 do 800 km.

Između Kuiperovog pojasa i glavnog asteroidnog pojasa nalazi se još jedna zbirka sličnih objekata koji pripadaju "klasi Kentaura". Njihov glavni predstavnik bio je asteroid Hiron, koji se ponekad pretvara da je kometa, prekrivajući se u komi i šireći rep. Ovaj dvoliki tip ima 200 km u prečniku i dokaz je da komete i asteroidi imaju mnogo zajedničkog.

Hipoteze o poreklu

Šta je asteroid - fragment druge planete ili proto-materija? Ovo je još uvijek misterija koju ljudi pokušavaju riješiti već duže vrijeme. Evo dvije glavne hipoteze:

Eksplozija planete. Najromantičnija verzija je eksplodirajući mitski planet Phaeton. Navodno su ga naseljavali inteligentna bića koja su dostigla visok životni standard. Ali izbio je nuklearni rat koji je na kraju uništio planetu. Ali proučavanje strukture i sastava meteorita otkrilo je da supstanca samo jedne planete nije dovoljna za takvu raznolikost. A starost meteorita - od milion do stotina miliona godina - pokazuje da je fragmentacija asteroida bila produžena. A planeta Faeton je samo prelijepa bajka.

Sudari protoplanetarnih tijela. Ova hipoteza prevladava. To prilično pouzdano objašnjava porijeklo asteroida. Planete su nastale od oblaka gasa i prašine. Ali u regijama između Jupitera i Marsa, proces je kulminirao stvaranjem protoplanetarnih tijela, iz čijeg sudara su rođeni asteroidi. Postoji verzija da su najveći od malih planeta upravo embrioni planete koja nije uspjela da se formira. Takvi objekti uključuju Ceres, Vesta, Pallas.

Najveći asteroidi

Ceres. To je najveći objekat u asteroidnom pojasu, sa prečnikom od 950 km. Njegova masa je skoro trećina ukupne mase svih tijela u pojasu. Ceres se sastoji od kamenog jezgra okruženog ledenim plaštem. Pretpostavlja se da je ispod leda prisutna tečna voda. Patuljasta planeta kruži oko Sunca svakih 4,6 godina brzinom od 18 km/sec. Period rotacije mu je 9,15 sati, a prosječna gustina 2 g/cm 3 .

Pallas. Drugi najveći objekat u asteroidnom pojasu, ali je prelaskom Cerere u status patuljaste planete postao najveći asteroid. Njegovi parametri su 582x556x500 km. Prelet zvijezde traje 4 godine brzinom od 17 km/sec. Dan na Paladi traje 8 sati, a temperatura površine je 164°K.

Vesta. Ovaj asteroid je postao najsjajniji i jedini koji se može vidjeti bez upotrebe optike. Dimenzije tijela su 578x560x458 km, a samo asimetričan oblik ne dozvoljava da se Vesta svrsta u patuljastu planetu. Unutar njega je gvozdeno-nikl jezgro, a oko njega kameni plašt.

Vesta ima mnogo velikih kratera, od kojih je najveći prečnik 460 km i nalazi se blizu južnog pola. Dubina ove formacije doseže 13 km, a njeni rubovi se uzdižu iznad okolne ravnice za 4-12 km.

Evgenia. Ovo je prilično veliki asteroid promjera 215 km. Zanimljivo je jer ima dva satelita. Bili su to Mali princ (13 km) i S/2004 (6 km). Udaljeni su od Evgenije 1200, odnosno 700 km.

Studiranje

Detaljno proučavanje asteroida počelo je sa svemirskim brodom Pioneer. Ali aparat Galileo bio je prvi koji je snimio objekte Gaspra i Ida 1991. godine. Detaljno ispitivanje je takođe obavljeno pomoću uređaja NEAR Shoemaker i Hayabusa. Njihove mete su bili Eros, Matilda i Itokawa. Čestice tla su čak isporučene iz potonjeg. Godine 2007. stanica Dawn je krenula za Vestu i Ceres, stigavši ​​do Veste 16. jula 2011. godine. Ove godine stanica bi trebala stići na Ceres, a zatim će pokušati doći do Palade.

Malo je vjerovatno da će se na asteroidima naći život, ali tu svakako ima puno zanimljivih stvari. Od ovih objekata možete očekivati ​​mnogo, ali ne želite samo jedno: njihov neočekivani dolazak da nas posjeti.

Oblik i površina asteroida Ida.
Sjever je na vrhu.
Animaciju je uradio Typhoon Oneer.
(Autorska prava © 1997 A. Tayfun Oner).

1. Opšte ideje

Asteroidi su čvrsta kamena tijela koja se, poput planeta, kreću eliptičnim orbitama oko Sunca. Ali veličine ovih tijela su mnogo manje od običnih planeta, pa se nazivaju i manjim planetama. Prečnici asteroida kreću se od nekoliko desetina metara (konvencionalno) do 1000 km (veličine najvećeg asteroida Ceres). Termin "asteroid" (ili "zvijezda") skovao je poznati astronom iz 18. stoljeća William Herschel kako bi opisao izgled ovih objekata kada se posmatraju kroz teleskop. Čak i sa najvećim zemaljskim teleskopima, nemoguće je razlikovati vidljive diskove najvećih asteroida. Oni se posmatraju kao tačkasti izvori svetlosti, iako, kao i druge planete, same ne emituju ništa u vidljivom opsegu, već samo reflektuju upadnu sunčevu svetlost. Prečnici nekih asteroida mjereni su metodom "zatamnjenja zvijezda", u onim sretnim trenucima kada su bili u istoj liniji vida sa dovoljno sjajnim zvijezdama. U većini slučajeva, njihove se veličine procjenjuju pomoću posebnih astrofizičkih mjerenja i proračuna. Većina trenutno poznatih asteroida kreće se između orbita Marsa i Jupitera na udaljenostima od Sunca od 2,2-3,2 astronomske jedinice (u daljem tekstu - AU). Ukupno je do danas otkriveno oko 20.000 asteroida, od kojih je oko 10.000 registrovano, odnosno dodijeljeni su im brojevi ili čak vlastita imena, a orbite se izračunavaju s velikom preciznošću. Prava imena asteroidima obično daju njihovi otkrivači, ali u skladu sa utvrđenim međunarodnim pravilima. U početku, kada se malo znalo o malim planetama, njihova imena su, kao i za druge planete, preuzeta iz starogrčke mitologije. Prstenast prostor koji ova tijela zauzimaju naziva se glavni asteroidni pojas. Sa prosječnom linearnom orbitalnom brzinom od oko 20 km/s, asteroidi glavnog pojasa provedu jednu revoluciju oko Sunca od 3 do 9 zemaljskih godina, ovisno o udaljenosti od njega. Nagibi ravni njihovih orbita u odnosu na ravan ekliptike ponekad dosežu 70°, ali su uglavnom u rasponu od 5-10°. Na osnovu toga, svi poznati asteroidi glavnog pojasa podijeljeni su približno podjednako na ravne (sa orbitalnim nagibima do 8°) i sferne podsisteme.

Tokom teleskopskih posmatranja asteroida, otkriveno je da se sjaj velike većine njih mijenja u kratkom vremenu (od nekoliko sati do nekoliko dana). Astronomi su dugo pretpostavljali da su ove promjene u sjaju asteroida povezane s njihovom rotacijom i prvenstveno su određene njihovim nepravilnim oblikom. Prve fotografije asteroida dobijene pomoću svemirskih letjelica to su potvrdile i pokazale da su površine ovih tijela ispucane kraterima ili kraterima različitih veličina. Na slikama 1-3 prikazane su prve svemirske slike asteroida dobivene korištenjem različitih svemirskih letjelica. Očigledno je da su takvi oblici i površine malih planeta nastali tokom njihovih brojnih sudara sa drugim čvrstim nebeskim tijelima. Općenito, kada je oblik asteroida koji se promatra sa Zemlje nepoznat (pošto je vidljiv kao točkasti objekt), onda pokušavaju da ga aproksimiraju pomoću troosnog elipsoida.

Tabela 1 pruža osnovne informacije o najvećim ili jednostavno zanimljivim asteroidima.

Tabela 1. Podaci o nekim asteroidima.

N	Asteroid Ime ruski/lat.	Prečnik (km)	Težina (10 15 kg)	Period rotacija (sat)	Orbital. period (godine)	Domet. Klasa	Veliki p/os orb. (au)	Ekscentričnost orbite
1	Ceres/ Ceres	960 x 932	87000	9,1	4,6	WITH	2,766	0,078
2	Pallas/ Pallas	570 x 525 x 482	318000	7,8	4,6	U	2,776	0,231
3	Juno/ Juno	240	20000	7,2	4,4	S	2,669	0,258
4	Vesta/ Vesta	530	300000	5,3	3,6	U	2,361	0,090
8	Flora/ Flora	141		13,6	3,3	S		0,141
243	Ida/ Ida	58 x 23	100	4,6	4,8	S	2,861	0,045
253	Matilda/ Mathilde	66 x 48 x 46	103	417,7	4,3	C	2,646	0,266
433	Eros/Eros	33 x 13 x 13	7	5,3	1,7	S	1,458	0,223
951	Gaspra/ Gaspra	19 x 12 x 11	10	7,0	3,3	S	2,209	0,174
1566	Ikarus/ Icarus	1,4	0,001	2,3	1,1	U	1,078	0,827
1620	geograf/ Geographos	2,0	0,004	5,2	1,4	S	1,246	0,335
1862	Apolon/ Apollo	1,6	0,002	3,1	1,8	S	1,471	0,560
2060	Chiron/ Chiron	180	4000	5,9	50,7	B	13,633	0,380
4179	Toutatis/ Toutatis	4,6 x 2,4 x 1,9	0,05	130	1,1	S	2,512	0,634
4769	Castalia/ Castalia	1,8 x 0,8	0,0005		0,4		1,063	0,483

Objašnjenja za tabelu.

1 Ceres je najveći asteroid koji je prvi otkriven. Otkrio ju je italijanski astronom Giuseppe Piazzi 1. januara 1801. i dobio ime po rimskoj boginji plodnosti.

2 Pallas je drugi najveći asteroid, ujedno i drugi otkriveni. To je uradio nemački astronom Hajnrih Olbers 28. marta 1802. godine.

3 Juno - otkrio K. Harding 1804. godine.

4 Vesta je treći po veličini asteroid, koji je također otkrio G. Olbers 1807. Ovo tijelo ima opservacijski dokaz o prisutnosti bazaltne kore koja prekriva olivinski omotač, što može biti posljedica topljenja i diferencijacije njegove supstance. Slika vidljivog diska ovog asteroida prvi put je dobijena 1995. godine pomoću američkog svemirskog teleskopa. Hubble, koji radi u niskoj orbiti Zemlje.

8 Flora je najveći asteroid iz velike porodice asteroida nazvanih istim imenom, koja broji nekoliko stotina članova, koju je prvi okarakterizirao japanski astronom K. Hirayama. Asteroidi ove porodice imaju veoma bliske orbite, što verovatno potvrđuje njihovo zajedničko poreklo iz zajedničkog matičnog tela, uništenog prilikom sudara sa nekim drugim telom.

243 Ida je asteroid glavnog asteroidnog pojasa, čije su slike dobijene pomoću svemirske letjelice Galileo 28. avgusta 1993. Ove slike su omogućile otkrivanje malog satelita Ida, kasnije nazvanog Daktil. (Pogledajte slike 2 i 3).

253 Matilda je asteroid, čije su slike dobijene pomoću svemirske letjelice NIAR u junu 1997. (vidi sliku 4).

433 Eros je asteroid blizu Zemlje, čije su slike dobijene pomoću svemirske letjelice NIAR u februaru 1999. godine.

951 Gaspra je asteroid glavnog asteroidnog pojasa koji je prvi snimio svemirski brod Galileo 29. oktobra 1991. (vidi sliku 1).

1566 Ikar je asteroid koji se približava Zemlji i prelazi njenu orbitu, sa veoma velikim ekscentricitetom orbite (0,8268).

1620 Geograph je asteroid blizu Zemlje koji je ili binarni objekat ili ima vrlo nepravilan oblik. Ovo proizilazi iz zavisnosti njegove svetlosti od faze rotacije oko sopstvene ose, kao i iz njegovih radarskih slika.

1862 Apollo - najveći asteroid iz iste porodice tijela koji se približava Zemlji i prelazi njenu orbitu. Ekscentricitet Apolonove orbite je prilično velik - 0,56.

2060 Chiron je asteroid-kometa koja pokazuje periodičnu kometnu aktivnost (redovno povećanje sjaja u blizini perihela orbite, odnosno na minimalnoj udaljenosti od Sunca, što se može objasniti isparavanjem isparljivih spojeva uključenih u asteroid), krećući se po ekscentričnoj putanji (ekscentricitet 0,3801) između orbita Saturna i Urana.

4179 Toutatis je binarni asteroid čije su komponente vjerovatno u kontaktu i ima dimenzije od približno 2,5 km i 1,5 km. Slike ovog asteroida su dobijene pomoću radara koji se nalaze u Arecibu i Goldstonu. Od svih trenutno poznatih asteroida blizu Zemlje u 21. veku, Toutatis bi trebao biti na najbližoj udaljenosti (oko 1,5 miliona km, 29. septembra 2004.).

4769 Castalia je dvostruki asteroid sa približno identičnim (0,75 km u prečniku) komponentama u kontaktu. Njegova radio slika je dobijena pomoću radara u Arecibu.

Slika asteroida 951 Gaspra

Rice. 1. Slika asteroida 951 Gaspra, dobijena pomoću svemirske letjelice Galileo, u pseudo boji, odnosno kao kombinacija slika kroz ljubičasti, zeleni i crveni filter. Rezultirajuće boje su posebno poboljšane kako bi se istaknule suptilne razlike u detaljima površine. Područja izloženih stijena su plavkasta, dok su područja prekrivena regolitom (drobljenim materijalom) crvenkasta. Prostorna rezolucija u svakoj tački slike je 163 m. Gaspra ima nepravilan oblik i približne dimenzije duž 3 ose 19 x 12 x 11 km. Sunce obasjava asteroid sa desne strane.
NASA GAL-09 slika.

Slika asteroida 243 Idas

Rice. 2 Slika asteroida 243 Ida u lažnim bojama i njegovog malog mjeseca Daktila snimljena svemirskom letjelicom Galileo. Izvorne slike korištene za dobivanje slike prikazane na slici su snimljene sa otprilike 10.500 km. Razlike u boji mogu ukazivati ​​na varijacije u sastavu surfaktanta. Jarko plava područja mogu biti obložena supstancom koja se sastoji od minerala koji sadrže željezo. Dužina Idi je 58 km, a os rotacije je orijentisana okomito sa blagim nagibom udesno.
NASA GAL-11 slika.

Rice. 3. Slika Daktila, malog satelita 243 Ida. Još nije poznato da li se radi o komadu Ide, odlomljenom od nje prilikom neke vrste sudara, ili o stranom objektu zahvaćenom njegovim gravitacionim poljem i koji se kreće po kružnoj orbiti. Ova slika je snimljena 28. avgusta 1993. kroz filter neutralne gustine sa udaljenosti od približno 4000 km, 4 minuta pre najbližeg približavanja asteroidu. Dimenzije Daktila su otprilike 1,2 x 1,4 x 1,6 km. NASA GAL-04 slika

Asteroid 253 Matilda

Rice. 4. Asteroid 253 Matilda. NASA-in snimak sa svemirske letjelice NEAR

2. Kako je mogao nastati glavni asteroidni pojas?

Orbite tijela koncentrisanih u glavnom pojasu su stabilne i imaju oblik blizak kružnom ili blago ekscentričnom. Ovdje se kreću u “sigurnoj” zoni, gdje je gravitacijski utjecaj velikih planeta, a prvenstveno Jupitera, na njih minimalan. Naučne činjenice koje su danas dostupne pokazuju da je upravo Jupiter odigrao glavnu ulogu u činjenici da na mjestu glavnog asteroidnog pojasa nije mogla nastati druga planeta tokom rođenja Sunčevog sistema. Ali čak i na početku našeg veka, mnogi naučnici su još uvek bili uvereni da je između Jupitera i Marsa postojala još jedna velika planeta, koja je iz nekog razloga kolabirala. Olbers je bio prvi koji je izrazio takvu hipotezu, odmah nakon svog otkrića Palade. Osmislio je i naziv za ovu hipotetičku planetu - Phaeton. Hajde da napravimo kratku digresiju i opišemo jednu epizodu iz istorije Sunčevog sistema – tu istoriju koja se zasniva na savremenim naučnim činjenicama. Ovo je posebno neophodno za razumevanje porekla asteroida glavnog pojasa. Veliki doprinos formiranju moderne teorije o poreklu Sunčevog sistema dali su sovjetski naučnici O.Yu. Schmidt i V.S. Safronov.

Jedno od najvećih tijela, formirano u orbiti Jupitera (na udaljenosti od 5 AJ od Sunca) prije oko 4,5 milijardi godina, počelo je rasti brže od ostalih. Nalazeći se na granici kondenzacije isparljivih jedinjenja (H 2, H 2 O, NH 3, CO 2, CH 4 itd.), koje su tekle iz zone protoplanetarnog diska bliže Suncu i zagrejanije, ovo telo je postalo centar akumulacije materije koja se sastoji uglavnom od smrznutih gasnih kondenzata. Kada je dostigao dovoljno veliku masu, počeo je da svojim gravitacionim poljem hvata prethodno kondenzovanu materiju koja se nalazi bliže Suncu, u zoni matičnih tela asteroida, i tako usporava rast potonjih. S druge strane, manja tijela koja proto-Jupiter iz bilo kojeg razloga nije uhvatio, ali su bila u sferi njegovog gravitacijskog utjecaja, efektivno su se raspršila u različitim smjerovima. Na sličan način je vjerovatno došlo do izbacivanja tijela iz zone formiranja Saturna, iako ne tako intenzivno. Ova tijela su također prodrla u pojas matičnih tijela asteroida ili planetezimala koji su se ranije pojavili između orbite Marsa i Jupitera, "izbrišući" ih iz ove zone ili podvrgnuti fragmentaciji. Štoviše, prije toga, postupni rast matičnih tijela asteroida bio je moguć zbog njihovih malih relativnih brzina (do oko 0,5 km/s), kada su sudari bilo kojeg objekta završavali njihovim spajanjem, a ne fragmentacijom. Povećanje protoka tijela koje Jupiter (i Saturn) bacaju u pojas asteroida tokom njegovog rasta dovelo je do toga da su se relativne brzine matičnih tijela asteroida značajno povećale (do 3-5 km/s) i postale haotičnije. U konačnici, proces akumulacije matičnih tijela asteroida zamijenjen je procesom njihove fragmentacije prilikom međusobnih sudara, a potencijalna mogućnost formiranja dovoljno velike planete na datoj udaljenosti od Sunca zauvijek je nestala.

3. Orbite asteroida

Vraćajući se sadašnjem stanju asteroidnog pojasa, treba naglasiti da Jupiter i dalje igra primarnu ulogu u evoluciji asteroidnih orbita. Dugotrajni gravitacijski utjecaj (više od 4 milijarde godina) ove divovske planete na asteroide glavnog pojasa doveo je do činjenice da postoji niz "zabranjenih" orbita ili čak zona u kojima praktički nema malih planeta. , a ako dođu tamo, ne mogu tu dugo ostati. Zovu se praznine ili Kirkwood otvore, nazvane po Danielu Kirkwoodu, naučniku koji ih je prvi otkrio. Takve orbite su rezonantne, jer asteroidi koji se kreću duž njih doživljavaju snažan gravitacijski utjecaj Jupitera. Orbitalni periodi koji odgovaraju ovim orbitama su u jednostavnom odnosu sa orbitalnim periodom Jupitera (na primjer, 1:2; 3:7; 2:5; 1:3, itd.). Ako asteroid ili njegov fragment, kao rezultat sudara s drugim tijelom, padne u rezonantnu ili blisku orbitu, tada se velika poluos i ekscentricitet njegove orbite mijenjaju prilično brzo pod utjecajem Jovijevog gravitacijskog polja. Sve se završava tako što asteroid ili napusti rezonantnu orbitu i čak može napustiti glavni pojas asteroida, ili je osuđen na nove sudare sa susjednim tijelima. Ovo čisti odgovarajući Kirkwood prostor od svih objekata. Međutim, treba naglasiti da u glavnom pojasu asteroida nema praznina ili praznih prostora ako zamislimo trenutnu distribuciju svih tijela koja su u njemu uključena. Svi asteroidi u bilo kojem trenutku prilično ravnomjerno ispunjavaju pojas asteroida, budući da, krećući se eliptičnim orbitama, većinu vremena provode u zoni „vanzemaljaca“. Još jedan, “suprotan” primjer gravitacijskog utjecaja Jupitera: na vanjskoj granici glavnog asteroidnog pojasa postoje dva uska dodatna “prstena”, naprotiv, sastavljena od orbita asteroida, čiji su orbitalni periodi u proporcije 2:3 i 1:1 u odnosu na orbitalni period Jupitera. Očigledno, asteroidi sa orbitalnim periodom koji odgovara omjeru 1:1 nalaze se direktno u orbiti Jupitera. Ali oni se kreću na udaljenosti od nje jednakoj radijusu Jupiterijanske orbite, bilo ispred ili iza. Oni asteroidi koji su u svom kretanju ispred Jupitera zovu se „Grci“, a oni koji ga prate nazivaju se „Trojanci“ (tako su nazvani po herojima Trojanskog rata). Kretanje ovih malih planeta je prilično stabilno, jer se nalaze na takozvanim “Lagrangeovim tačkama”, gdje su gravitacijske sile koje djeluju na njih izjednačene. Opšti naziv za ovu grupu asteroida je “Trojanci”. Za razliku od Trojanaca, koji su se mogli postepeno akumulirati u blizini Lagrangeovih tačaka tokom duge kolizione evolucije različitih asteroida, postoje porodice asteroida s vrlo bliskim orbitama svojih sastavnih tijela, a koje su najvjerovatnije nastale kao rezultat relativno nedavnih raspada njihovih sastavnih tijela. odgovarajućim matičnim telima. To je, na primjer, porodica asteroida Flora, koja već broji oko 60 članova, i niz drugih. Naučnici su nedavno pokušavali da utvrde ukupan broj ovakvih porodica asteroida kako bi na taj način procenili prvobitni broj njihovih matičnih tela.

4. Asteroidi blizu Zemlje

Blizu unutrašnjeg ruba glavnog asteroidnog pojasa, postoje druge grupe tijela čije se orbite protežu daleko izvan glavnog pojasa i čak se mogu ukrštati s orbitama Marsa, Zemlje, Venere, pa čak i Merkura. Prije svega, to su grupe asteroida Amur, Apollo i Aton (po imenima najvećih predstavnika uključenih u ove grupe). Orbite takvih asteroida više nisu stabilne kao orbite tijela glavnog pojasa, već se relativno brzo razvijaju pod utjecajem gravitacijskih polja ne samo Jupitera, već i zemaljskih planeta. Iz tog razloga se takvi asteroidi mogu kretati iz jedne grupe u drugu, a sama podjela asteroida na navedene grupe je uslovna, na osnovu podataka o savremenim orbitama asteroida. Konkretno, Amurijanci se kreću po eliptičnim orbitama, čija perihelijska udaljenost (minimalna udaljenost do Sunca) ne prelazi 1,3 AJ. Apoloni se kreću po orbitama s perihelnom udaljenosti manjom od 1 AJ. (zapamtite da je ovo prosječna udaljenost Zemlje od Sunca) i prodrijeti u Zemljinu orbitu. Ako za Amurce i Apolonance velika poluos orbite prelazi 1 AJ, onda je za Atonance manja ili reda ove vrijednosti i ovi se asteroidi, prema tome, kreću uglavnom unutar Zemljine orbite. Očigledno je da Apoloni i Atonijani, prelazeći Zemljinu orbitu, mogu stvoriti prijetnju sudara s njom. Postoji čak i opća definicija ove grupe malih planeta kao "asteroida blizu Zemlje" - to su tijela čije orbitalne veličine ne prelaze 1,3 AU. Do danas je otkriveno oko 800 takvih objekata, ali njihov ukupan broj može biti znatno veći - do 1500-2000 sa dimenzijama većim od 1 km i do 135 000 sa dimenzijama većim od 100 m. Postojeća prijetnja Zemlji sa asteroida i drugih kosmičkih tijela koja se nalaze ili bi mogla završiti u zemaljskoj okolini naširoko se raspravlja u naučnim i javnim krugovima. Više detalja o tome, kao io predloženim mjerama za zaštitu naše planete, možete pronaći u nedavno objavljenoj knjizi koju je uredio A.A. Boyarchuk.

5. O drugim pojasevima asteroida

Tela slična asteroidima postoje i izvan orbite Jupitera. Štaviše, prema najnovijim podacima, pokazalo se da takvih tijela ima puno na periferiji Sunčevog sistema. Ovo je prvi sugerirao američki astronom Gerard Kuiper još 1951. godine. On je formulisao hipotezu da je iza orbite Neptuna, na udaljenostima od oko 30-50 AJ. može postojati čitav pojas tijela koji služi kao izvor kratkoperiodičnih kometa. Zaista, od ranih 90-ih godina (sa uvođenjem najvećih teleskopa prečnika do 10 m na Havajskim ostrvima), otkriveno je više od stotinu objekata sličnih asteroidima čiji se prečnik kreće od približno 100 do 800 km. orbita Neptuna. Zbirka ovih tijela nazvana je “Kuiperov pojas”, iako još uvijek nisu dovoljna za formiranje “punopravnog” pojasa. Međutim, prema nekim procjenama, broj tijela u njemu može biti ništa manje (ako ne i više) nego u glavnom asteroidnom pojasu. Na osnovu svojih orbitalnih parametara, novootkrivena tijela podijeljena su u dvije klase. Otprilike trećina svih trans-neptunskih objekata pripisana je prvoj, takozvanoj „klasi Plutino“. Kreću se u rezonanciji 3:2 sa Neptunom u prilično eliptičnim orbitama (velike poluose oko 39 AJ; ekscentriciteti 0,11-0,35; nagibi orbite prema ekliptici 0-20 stepeni), slično orbiti Plutona, odakle su nastali naziv ove klase. Trenutno se čak vode rasprave među naučnicima o tome treba li Pluton smatrati punopravnom planetom ili samo jednim od objekata gore navedene klase. Međutim, status Plutona se najvjerovatnije neće promijeniti, budući da je njegov prosječni prečnik (2390 km) znatno veći od prečnika poznatih trans-neptunskih objekata, a osim toga, kao i većina drugih planeta u Sunčevom sistemu, ima veliki satelit ( Charon) i atmosfera. Druga klasa uključuje takozvane „tipične objekte Kuiperovog pojasa“, budući da je većina njih (preostale 2/3) poznata i kreću se u orbitama bliskim kružnim sa velikim poluosama u rasponu od 40-48 AJ. i različiti nagibi (0-40°). Do sada su velike udaljenosti i relativno male veličine onemogućavale brže otkrivanje novih sličnih tijela, iako se za to koriste najveći teleskopi i najmodernija tehnologija. Na osnovu poređenja ovih tijela sa poznatim asteroidima na osnovu njihovih optičkih karakteristika, danas se vjeruje da su prva najprimitivnija u našem planetarnom sistemu. To znači da je njihova materija, od kondenzacije iz protoplanetarne magline, doživjela vrlo male promjene u odnosu na, na primjer, materiju zemaljskih planeta. Zapravo, apsolutna većina ovih tijela u svom sastavu mogu biti jezgra kometa, o čemu će također biti riječi u odjeljku „Komete“.

Određeni broj asteroidnih tijela je otkriven (ovaj broj će se vjerovatno vremenom povećavati) između Kuiperovog pojasa i glavnog asteroidnog pojasa - ovo je "klasa Kentaura" - po analogiji sa drevnim grčkim mitološkim kentaurima (poluljudi, pola - konj). Jedan od njihovih predstavnika je i asteroid Hiron, koji bi se pravilnije nazvali kometnim asteroidom, jer povremeno ispoljava kometnu aktivnost u obliku gasovite atmosfere (koma) i repa. Nastaju od isparljivih spojeva koji čine supstancu ovog tijela dok ono prolazi kroz perihelijske dijelove svoje orbite. Hiron je jedan od jasnih primjera odsustva oštre granice između asteroida i kometa u smislu sastava materije i, moguće, porijekla. Veličine je oko 200 km i njegova orbita se preklapa sa putanjama Saturna i Urana. Drugo ime za objekte ove klase je "pojas Kazimirčak-Polonskaja" - nazvan po E.I. Polonskaya, koja je dokazala postojanje asteroidnih tijela između džinovskih planeta.

6. Malo o metodama istraživanja asteroida

Naše razumijevanje prirode asteroida sada se zasniva na tri glavna izvora informacija: teleskopskim osmatranjima na zemlji (optičkim i radarskim), slikama dobijenim iz svemirskih letjelica koje se približavaju asteroidima i laboratorijskoj analizi poznatih zemaljskih stijena i minerala, kao i meteorita koji su pale na Zemlju, za koje se (o čemu će biti reči u odeljku „Meteoriti“) uglavnom smatraju fragmenti asteroida, jezgra kometa i površine zemaljskih planeta. Ali i dalje dobijamo najveću količinu informacija o malim planetama koristeći zemaljska teleskopska mjerenja. Stoga se asteroidi dijele na takozvane "spektralne tipove" ili klase prema, prije svega, njihovim vidljivim optičkim karakteristikama. Prije svega, to je albedo (udio svjetlosti koju tijelo reflektira od količine sunčeve svjetlosti koja pada na njega u jedinici vremena, ako smatramo da su smjer upada i reflektiranih zraka isti) i opći oblik tijela refleksijski spektar u vidljivom i bliskom infracrvenom opsegu (koji se dobija jednostavnim dijeljenjem svjetlosne talasne dužine spektralnog sjaja površine posmatranog tijela sa spektralnim sjajem na istoj talasnoj dužini samog Sunca). Ove optičke karakteristike se koriste za procjenu hemijskog i mineraloškog sastava supstance koja sačinjava asteroide. Ponekad se uzimaju u obzir dodatni podaci (ako ih ima), na primjer, o radarskoj refleksivnosti asteroida, brzini njegove rotacije oko vlastite ose itd.

Želja da se asteroidi podijele u klase objašnjava se željom naučnika da pojednostave ili shematiziraju opis ogromnog broja malih planeta, iako, kako pokazuju temeljitije studije, to nije uvijek moguće. Nedavno je već postojala potreba da se uvedu podklase i manje podjele spektralnih tipova asteroida kako bi se okarakterisale neke opće karakteristike njihovih pojedinačnih grupa. Pre nego što damo opšti opis asteroida različitih spektralnih tipova, objasnićemo kako se sastav asteroidne materije može proceniti daljinskim merenjima. Kao što je već napomenuto, vjeruje se da asteroidi određenog tipa imaju približno iste albedo vrijednosti i spektre refleksije koji su sličnog oblika, koji se mogu zamijeniti prosječnim (za dati tip) vrijednostima ili karakteristikama. Ove prosječne vrijednosti za dati tip asteroida upoređuju se sa sličnim vrijednostima za zemaljske stijene i minerale, kao i one meteorite čiji su uzorci dostupni u zemaljskim zbirkama. Hemijski i mineralni sastav uzoraka, koji se nazivaju "analogni uzorci", zajedno sa njihovim spektralnim i drugim fizičkim svojstvima, obično su već dobro proučeni u laboratorijama na Zemlji. Na osnovu ovakvog poređenja i odabira analognih uzoraka, u prvoj aproksimaciji se utvrđuje određen prosječan hemijski i mineralni sastav materije za asteroide ovog tipa. Pokazalo se da je, za razliku od zemaljskih stijena, supstanca asteroida u cjelini mnogo jednostavnija ili čak primitivna. Ovo sugeriše da fizički i hemijski procesi u kojima je asteroidna materija bila uključena kroz istoriju Sunčevog sistema nisu bili toliko raznoliki i složeni kao na zemaljskim planetama. Ako se oko 4.000 mineralnih vrsta sada smatra pouzdano utvrđenim na Zemlji, onda ih na asteroidima može biti samo nekoliko stotina. O tome se može suditi po broju mineralnih vrsta (oko 300) pronađenih u meteoritima koji su pali na površinu zemlje, a koji mogu biti fragmenti asteroida. Veliki izbor minerala na Zemlji nastao je ne samo zato što se formiranje naše planete (kao i drugih zemaljskih planeta) odvijalo u protoplanetarnom oblaku mnogo bližem Suncu, a samim tim i na višim temperaturama. Pored činjenice da su silikatna supstanca, metali i njihovi spojevi, koji su na takvim temperaturama u tečnom ili plastičnom stanju, bili odvojeni ili diferencirani specifičnom težinom u gravitacionom polju Zemlje, preovlađujući temperaturni uslovi su se pokazali povoljnim za pojava konstantnog plina ili tekućine oksidirajuće sredine, čiji su glavni sastojci bili kisik i voda. Njihova duga i stalna interakcija sa primarnim mineralima i stenama zemljine kore dovela je do bogatstva minerala koje posmatramo. Vraćajući se na asteroide, treba napomenuti da se, prema podacima daljinskog istraživanja, oni uglavnom sastoje od jednostavnijih silikatnih spojeva. Prije svega, to su bezvodni silikati, kao što su pirokseni (njihova opća formula je ABZ 2 O 6, gdje pozicije “A” i “B” zauzimaju kationi različitih metala, a “Z” - Al ili Si), olivini (A 2+ 2 SiO 4, gdje je A 2+ = Fe, Mg, Mn, Ni) i ponekad plagioklase (sa općom formulom (Na,Ca)Al(Al,Si)Si 2 O 8). Nazivaju se mineralima koji stvaraju stijene jer čine osnovu većine stijena. Druga vrsta silikatnog spoja koji se obično nalazi na asteroidima su hidrosilikati ili slojeviti silikati. Tu spadaju serpentini (sa opštom formulom A 3 Si 2 O 5? (OH), gde je A = Mg, Fe 2+, Ni), hloriti (A 4-6 Z 4 O 10 (OH,O) 8, gde je A i Z su uglavnom kationi različitih metala) i niz drugih minerala koji sadrže hidroksil (OH). Može se pretpostaviti da se na asteroidima nalaze ne samo jednostavni oksidi, spojevi (na primjer, sumpor-dioksid) i legure željeza i drugih metala (posebno FeNi), ugljična (organska) jedinjenja, već čak i metali i ugljik u slobodnom stanje. O tome svjedoče rezultati istraživanja meteoritske materije koja neprestano pada na Zemlju (vidi odjeljak „Meteoriti“).

7. Spektralni tipovi asteroida

Do danas su identifikovane sledeće glavne spektralne klase ili tipovi malih planeta, označeni latiničnim slovima: A, B, C, F, G, D, P, E, M, Q, R, S, V i T. Hajde da ih ukratko opišemo.

Asteroidi tipa A imaju prilično visok albedo i najcrveniju boju, što je određeno značajnim povećanjem njihove refleksivnosti prema dugim valnim dužinama. Mogu se sastojati od visokotemperaturnih olivina (koji imaju tačku topljenja u rasponu od 1100-1900 °C) ili mješavine olivina s metalima koji odgovaraju spektralnim karakteristikama ovih asteroida. Nasuprot tome, male planete tipova B, C, F i G imaju nizak albedo (tijela tipa B su nešto lakša) i gotovo ravne (ili bezbojne) u vidljivom rasponu, ali spektar refleksije koji naglo opada pri kratkom talasne dužine. Stoga se vjeruje da su ovi asteroidi uglavnom sastavljeni od niskotemperaturnih hidratiziranih silikata (koji se mogu raspasti ili topiti na temperaturama od 500-1500°C) s primjesom ugljika ili organskih spojeva sličnih spektralnih karakteristika. Asteroidi sa niskim albedom i crvenkastom bojom klasifikovani su kao D- i P-tipovi (D-tijela su crvenija). Takva svojstva imaju silikati bogati ugljikom ili organskim tvarima. Sastoje se, na primjer, od čestica međuplanetarne prašine, koja je vjerovatno ispunila cirkumsolarni protoplanetarni disk još prije formiranja planeta. Na osnovu ove sličnosti, može se pretpostaviti da su D- i P-asteroidi najstarija, malo promijenjena tijela asteroidnog pojasa. Manje planete tipa E imaju najveće vrijednosti albeda (njihov površinski materijal može reflektirati do 50% svjetlosti koja pada na njih) i blago su crvenkaste boje. Mineral enstatit (ovo je visokotemperaturna sorta piroksena) ili drugi silikati koji sadrže željezo u slobodnom (neoksidiranom) stanju, koji stoga mogu biti dio asteroida E-tipa, imaju iste spektralne karakteristike. Asteroidi koji su po spektru refleksije slični tijelima tipa P i E, ali se nalaze između njih po albedo vrijednosti, klasificirani su kao M-tip. Pokazalo se da su optička svojstva ovih objekata vrlo slična svojstvima metala u slobodnom stanju ili metalnih spojeva pomiješanih sa enstatitom ili drugim piroksenima. Takvih asteroida sada ima oko 30. Uz pomoć zemaljskih opservacija nedavno je ustanovljena zanimljiva činjenica kao što je prisustvo hidratiziranih silikata na značajnom dijelu ovih tijela. Iako razlog za pojavu tako neobične kombinacije visokotemperaturnih i niskotemperaturnih materijala još nije u potpunosti utvrđen, može se pretpostaviti da su hidrosilikati mogli biti uvedeni u asteroide M-tipa tokom njihovih sudara s primitivnijim tijelima. Od preostalih spektralnih klasa, u smislu albeda i opšteg oblika njihovih spektra refleksije u vidljivom području, Q-, R-, S- i V-tip asteroida su prilično slični: imaju relativno visok albedo (S-tip tijela su nešto niža) i crvenkaste boje. Razlike između njih se svode na činjenicu da široka apsorpciona traka od oko 1 mikrona prisutna u njihovim spektrima refleksije u bliskom infracrvenom opsegu ima različite dubine. Ova apsorpciona traka je karakteristična za mješavinu piroksena i olivina, a položaj njenog centra i dubina ovise o frakcijskom i ukupnom sadržaju ovih minerala u površinskoj tvari asteroida. S druge strane, dubina bilo koje apsorpcijske trake u spektru refleksije silikatne tvari se smanjuje ako sadrži bilo kakve neprozirne čestice (na primjer, ugljik, metale ili njihova jedinjenja) koje zaklanjaju difuzno reflektovanu (tj. koja se prenosi kroz supstancu). i nosi informacije o svom sastavu) svjetlost. Za ove asteroide, dubina apsorpcionog pojasa na 1 μm raste od S- do Q-, R- i V-tipova. U skladu sa navedenim, tijela navedenih tipova (osim V) mogu se sastojati od mješavine olivina, piroksena i metala. Supstanca asteroida tipa V može uključivati, zajedno sa piroksenima, feldspatove, i biti slična po sastavu zemaljskim bazaltima. I konačno, posljednji, T-tip, uključuje asteroide koji imaju nizak albedo i crvenkasti spektar refleksije, koji je sličan spektrima tijela P- i D-tipa, ali zauzimaju srednju poziciju između njihovih spektra u smislu nagiba . Stoga se smatra da je mineraloški sastav asteroida T-, P- i D-tipa približno isti i odgovara silikatima bogatim ugljikom ili organskim spojevima.

Prilikom proučavanja distribucije asteroida različitih tipova u svemiru, otkrivena je jasna veza između njihovog navodnog hemijskog i mineralnog sastava i udaljenosti do Sunca. Ispostavilo se da što su ova tijela jednostavnija mineralnog sastava tvari (što više hlapljivih spojeva sadrži), to su po pravilu udaljena. Općenito, više od 75% svih asteroida je tipa C i nalaze se uglavnom u perifernom dijelu asteroidnog pojasa. Otprilike 17% su S-tipa i dominiraju unutrašnjim dijelom asteroidnog pojasa. Većina preostalih asteroida je M tipa i također se kreću uglavnom u srednjem dijelu asteroidnog prstena. Maksimumi distribucije asteroida ova tri tipa nalaze se unutar glavnog pojasa. Maksimum ukupne distribucije asteroida tipa E i R proteže se nešto izvan unutrašnje granice pojasa prema Suncu. Zanimljivo je da ukupna distribucija P- i D-tipova asteroida teži svom maksimumu prema periferiji glavnog pojasa i da se proteže ne samo izvan prstena asteroida, već i izvan orbite Jupitera. Moguće je da se distribucija P- i D-asteroida glavnog pojasa preklapa sa asteroidnim pojasevima Kazimirchak-Polonskaya koji se nalaze između orbita džinovskih planeta.

U zaključku osvrta na male planete, ukratko ćemo iznijeti značenje opće hipoteze o nastanku asteroida različitih klasa, koja sve više dobija potvrdu.

8. O porijeklu malih planeta

U zoru formiranja Sunčevog sistema, pre oko 4,5 milijardi godina, iz gasno-prašinskog diska koji okružuje Sunce, kao posledica turbulentnih i drugih nestacionarnih pojava, nastajale su nakupine materije, koje su međusobnim neelastičnim sudarima i gravitacione interakcije, ujedinjene u planetezimale. Sa povećanjem udaljenosti od Sunca, srednja temperatura gasno-prašnaste supstance se smanjivala i, shodno tome, menjao se njen ukupni hemijski sastav. Prstenasta zona protoplanetarnog diska, iz koje je kasnije formiran glavni asteroidni pojas, pokazala se blizu granice kondenzacije isparljivih spojeva, posebno vodene pare. Prvo, ova okolnost je dovela do ubrzanog rasta embriona Jupitera, koji se nalazio blizu naznačene granice i postao centar akumulacije vodonika, dušika, ugljika i njihovih spojeva, ostavljajući zagrijaniji središnji dio Sunčevog sistema. Drugo, ispostavilo se da je gasno-prašina materija od koje su nastali asteroidi vrlo heterogena po sastavu u zavisnosti od udaljenosti od Sunca: relativni sadržaj najjednostavnijih silikatnih jedinjenja u njoj se naglo smanjio, a sadržaj isparljivih jedinjenja povećao se sa udaljenost od Sunca u regionu od 2.0 do 3.5 a.u. Kao što je već spomenuto, snažni poremećaji od brzo rastućeg embrija Jupitera do asteroidnog pojasa spriječili su stvaranje dovoljno velikog protoplanetarnog tijela u njemu. Proces akumulacije materije tamo je zaustavljen kada je imalo vremena da se formira samo nekoliko desetina planetezimala subplanetarne veličine (oko 500-1000 km), koji su se zatim počeli raspadati tokom sudara usled brzog povećanja njihovih relativnih brzina (sa 0,1 na 5 km/s). Međutim, tokom ovog perioda, neka matična tijela asteroida, ili barem ona koja su sadržavala visok udio silikatnih jedinjenja i koja su se nalazila bliže Suncu, već su bila zagrijana ili su čak doživjela gravitacijsku diferencijaciju. Sada se razmatraju dva moguća mehanizma za zagrijavanje unutrašnjosti takvih proto-asteroida: kao posljedica raspada radioaktivnih izotopa, ili kao rezultat djelovanja indukcijskih struja induciranih u materiji ovih tijela snažnim tokovima nabijenih čestica. od mladog i aktivnog Sunca. Matična tijela asteroida, koja su iz nekog razloga preživjela do danas, prema naučnicima, su najveći asteroidi 1 Ceres i 4 Vesta, o kojima su osnovne informacije date u tabeli. 1. U procesu gravitacijske diferencijacije protoasteroida, koji su doživjeli dovoljno zagrijavanja da rastopi svoju silikatnu materiju, oslobađala su se metalna jezgra i druge lakše silikatne školjke, au nekim slučajevima čak i bazaltna kora (npr. 4 Vesta), poput zemaljske planete. Ali ipak, budući da je materijal u zoni asteroida sadržavao značajnu količinu isparljivih spojeva, njegova prosječna tačka topljenja bila je relativno niska. Kao što je pokazano korištenjem matematičkog modeliranja i numeričkih proračuna, tačka topljenja takve silikatne tvari mogla bi biti u rasponu od 500-1000 °C. Dakle, nakon diferencijacije i hlađenja, matična tijela asteroida su doživjela brojne sudare ne samo sa svakim od njih. drugim i njihovim fragmentima, ali i tijelima, koji upadaju u pojas asteroida iz zona Jupitera, Saturna i udaljenije periferije Sunčevog sistema. Kao rezultat dugotrajne evolucije udara, proto-asteroidi su fragmentirani u ogroman broj manjih tijela, koja se sada promatraju kao asteroidi. Pri relativnim brzinama od oko nekoliko kilometara u sekundi, sudari tijela koja se sastoje od nekoliko silikatnih ljuski različite mehaničke čvrstoće (što više metala sadrži čvrsta supstanca, to je trajnija), doveli su do njihovog „čupanja“ i drobljenja u male krhotine. prvenstveno najmanje izdržljive vanjske silikatne školjke. Štoviše, vjeruje se da asteroidi onih spektralnih tipova koji odgovaraju visokotemperaturnim silikatima potječu iz različitih silikatnih ljuski njihovih matičnih tijela koje su pretrpjele topljenje i diferencijaciju. Konkretno, asteroidi tipa M i S mogu biti u potpunosti jezgra svojih matičnih tijela (kao što su S-asteroid 15 Eunomia i M-asteroid 16 Psyche s promjerom od oko 270 km) ili njihovi fragmenti zbog visokog metala sadržaj . Asteroidi A- i R-spektralnog tipa mogu biti fragmenti srednjih silikatnih ljuski, a E- i V-tipovi mogu biti vanjske ljuske takvih matičnih tijela. Na osnovu analize prostorne distribucije asteroida E-, V-, R-, A-, M- i S-tipa, možemo zaključiti da su oni prošli najintenzivniju termičku i udarnu obradu. Ovo se vjerovatno može potvrditi poklapanjem sa unutrašnjom granicom glavnog pojasa ili blizinom maksimuma distribucije asteroida ovih vrsta. Što se tiče asteroida drugih spektralnih tipova, oni se smatraju ili djelomično promijenjenim (metamorfnim) zbog sudara ili lokalnog zagrijavanja, koje nije dovelo do njihovog generalnog topljenja (T, B, G i F), ili primitivnim i malo promijenjenim (D, P, C i Q). Kao što je već napomenuto, broj asteroida ovih vrsta raste prema periferiji glavnog pojasa. Nema sumnje da su i svi oni doživjeli sudare i fragmentaciju, ali taj proces vjerovatno nije bio toliko intenzivan da bi uočljivo uticao na njihove uočene karakteristike, a samim tim i na njihov hemijski i mineralni sastav. (O ovom pitanju će se takođe raspravljati u odeljku „Meteoriti“). Međutim, kako pokazuje numeričko modeliranje sudara silikatnih tijela veličine asteroida, mnogi od trenutno postojećih asteroida bi se nakon međusobnih sudara mogli ponovno akumulirati (odnosno spojiti iz preostalih fragmenata) i stoga nisu monolitna tijela, već pokretne „gomile kaldrme“. ” Postoje brojni opservacijski dokazi (bazirani na specifičnim promjenama svjetline) o prisutnosti malih satelita niza asteroida gravitacijski povezanih s njima, a koji su vjerovatno također nastali prilikom udara kao fragmenti sudarajućih tijela. Ovu činjenicu, iako se u prošlosti žestoko raspravljalo među naučnicima, uvjerljivo je potvrdio primjer asteroida 243 Ida. Pomoću svemirske letjelice Galileo bilo je moguće dobiti slike ovog asteroida zajedno sa njegovim satelitom (koji je kasnije nazvan Daktil), koji su prikazani na slikama 2 i 3.

9. Ono što još ne znamo

U istraživanju asteroida još uvijek postoji mnogo toga nejasnog, pa čak i misterioznoga. Prvo, postoje opšti problemi vezani za nastanak i evoluciju čvrste materije u glavnom i drugim asteroidnim pojasevima i povezani sa nastankom čitavog Sunčevog sistema. Njihovo rješenje važno je ne samo za ispravne ideje o našem sistemu, već i za razumijevanje razloga i obrazaca nastanka planetarnih sistema u blizini drugih zvijezda. Zahvaljujući mogućnostima moderne tehnologije za posmatranje, bilo je moguće ustanoviti da veliki broj susednih zvezda ima velike planete poput Jupitera. Sljedeće na redu je otkriće manjih planeta zemaljskog tipa oko ovih i drugih zvijezda. Postoje i pitanja na koja se može odgovoriti samo kroz detaljno proučavanje pojedinačnih malih planeta. U suštini, svako od ovih tijela je jedinstveno, jer ima svoju, ponekad specifičnu, istoriju. Na primjer, asteroidi koji su članovi nekih dinamičkih familija (na primjer, Themis, Flora, Gilda, Eos i drugi), koji imaju, kao što je spomenuto, zajedničko porijeklo, mogu se primjetno razlikovati po optičkim karakteristikama, što ukazuje na neke njihove karakteristike. S druge strane, očito je da će detaljno proučavanje svih dovoljno velikih asteroida samo u glavnom pojasu zahtijevati mnogo vremena i truda. Pa ipak, vjerojatno je samo prikupljanjem i akumuliranjem detaljnih i tačnih informacija o svakom od asteroida, a zatim korištenjem njegove generalizacije, moguće postupno razjasniti razumijevanje prirode ovih tijela i osnovnih obrazaca njihove evolucije.

BIBLIOGRAFIJA:

1. Prijetnja s neba: sudbina ili slučaj? (Ed. A.A. Boyarchuk). M: "Cosmosinform", 1999, 218 str.

2. Fleisher M. Rječnik mineralnih vrsta. M: "Mir", 1990, 204 str.

Facebook

Twitter

U kontaktu sa

Drugovi iz razreda

Google+