Удивительные факты о астероидах: все, что вы хотели знать, но боялись спросить

Удивительные факты о астероидах: все, что вы хотели знать, но боялись спросить

Некоторые астероиды происхождения - кометы *. В результате многократных прохождений через внутреннюю часть солнечной системы некоторые кометы теряют значительную часть своего ледяного слоя и представляют собой преимущественно породы.

кометы * - небольшие космические объекты в солнечной системе, состоящие преимущественно из льда, частиц породы, пыли и примесей различных минералов.

По своему составу астероиды делятся на три группы:К-класс - 75 процентов всех известных астероидов, их состав - углеродС-класс - 17 процентов всех известных астероидов, их состав силикатный (силикаты - большая группа минералов)М-класс - все остальные астероиды, их состав металлический

Самый большой астероид называется Церера и имеет диаметр 932 километров. Он был открыт Джузеппе Пьячи в 1801 году. Другие крупные астероиды - это Палладий (482 километра) и Веста (468 километров).

Ученые говорят, что астероиды - это остатки протопланетного диска, из которого образовались планеты в Солнечной системе.

Метки

Связанные вопросы и ответы:

Что такое астероиды

• На Землю падают не только астероиды. Каждый день на нашу планету осыпается больше 100 тонн материала от астероидов и комет. Большая часть уничтожается в атмосфере из-за трения. Уцелевшие осколки именуют метеоритами;
• Падения астероидов в прошлом происходили намного чаще, чем сегодня;
• Падение скалы 65 млн. лет назад привело к истреблению динозавров (повлияло на развитие земной жизни);
• С периодичностью в 2000 лет на Землю падает скала с размером в футбольное поле;
• Раз в год к нам прибывают скалы с параметрами машины. В итоге можно наблюдать за великолепным огненным шаром. Но объект чаще всего сгорает и не успевает коснуться поверхности;
• Астероиды богаты не только на воду, но и на драгоценные и полезные металлы;
• Некоторые астероиды выступают разрушенными кометами. Из-за сближения с Солнцем лед тает и остается лишь каменистое ядро;
• У некоторых астероидов есть свои спутники;
• Также астероиды именуют малыми планетами и планетоидами;

Иногда астероиды называют малыми планетами. Это скалистые остатки от ранней Солнечной системы, сформировавшейся 4.6 млрд. лет назад. Большая часть осколков расположена между Марсом и Юпитером. Астероиды могут быть огромными (Веста с протяжностью в 530 км) и мелкими (менее 10 м). Общая масса все астероидов Солнечной системы уступает лунной.

Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторым удалось стать почти сферическими с кратерными формированиями. При вращении на эллиптических орбитах астероиды также хаотично падают. Примерно 150 объектов располагают спутниками (у некоторых даже два). Есть двойные астероиды, где два скалистых тела сходятся по размерам и вращаются вокруг общего центра масс.

Существует 3 астероидных класса: С, S и М. Чаще всего можно встретить С-тип (хондриты), представленные глиной и силикатами, а по внешнему виду кажутся темными. Это одни из древнейших объектов в системе. S-типа (каменистые) состоят и силикатов и никелевого железа. А М-тип – металлические. Отличия в составе основываются на удаленности от Солнца при формировании. Некоторые поддались температурному нагреву и частично расплавились.

Мощная гравитация Юпитера и удары с другими астероидами приводят к изменению траекторий, из-за чего их выбрасывает из привычного места проживания к другим планетам. В прошлом множество крупных объектов врезалось в Землю, что помогло привнести новые элементы в состав.

Ученые все время следят за астероидами, подлетающими к нашей планете или пересекающими ее орбитальный путь. Минимальная критическая удаленность составляет 45 млн. км. Ценным инструментом выступает радар. Он отражает сигналы от объектов и получает необходимые данные: орбита, размер, форма и концентрация металлов.

К астероидам специально отправляли несколько миссий. В 1991 году к Гаспре и Иде направили Галилео. За Матильдой и Эросом следил NEAR-Шумейкер. В 2008 году к Стейну наведался Розетта, а в 2010 году – к Лютеции. Близкие пролеты осуществили Deep Space 1 и Stardust.

В 2005 году корабль Хаябуса приземлился на астероиде Итокава и попытался взять образцы. В 2010 году он доставил их на Землю. В 2007 году стартовала миссия Dawn. В 2012 году аппарат направился к Церере, куда прибыл в 2015-м.

Сколько астероидов существует в Солнечной системе

Количество астероидов в Солнечной системе измеряется сотнями тысяч. По состоянию на 11 сентября 2017 года в базе данных Международно астрономического союза насчитывалось 739 062 объекта, из которых для 496 915 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер, более 19 000 из них имели официально утверждённые наименования.

Большинство обнаруженных астероидов расположены в поясе астероидов между Марсом и Юпитером на орбитах с относительно низким эксцентриситетом . По оценкам, в этом поясе насчитывается от 1,1 до 1,9 миллиона астероидов диаметром более 1 км и миллионы меньшего размера. По современным оценкам, общее количество астероидов в Солнечной системе составляет несколько десятков миллионов.

Крупнейший астероид — (1) Церера диаметром 932 км. Два других астероида, (2) Паллада и (4) Веста , имеют диаметр около 500 км. (4) Веста — единственный астероид в поясе астероидов, видимый невооруженным глазом. В редких случаях астероиды, пересекающие орбиту Земли, видны невооруженным глазом, например, астероид (99942) Апофис . Общая масса астероидов пояса оценивается в 3,0-3,6 × 1021 кг, или около 4 % массы Луны . Исходя из этой массы, вес астероида (1) Церера рассчитывается как 0,95 × 1021 или около 32 % от общего веса всех астероидов пояса. Если добавить следующие три самых массивных астероида: (4) Весты (9 %), (2) Паллады (7 %) и (10) Гигии (3 %), на эти четыре объекта приходится 51 % всего пояса астероидов. Таким образом, абсолютное большинство астероидов имеют ничтожную по астрономическим меркам массу.

За пределами пояса астероидов были обнаружены различные классы других астероидов. Околоземные астероиды имеют близкие к Земле орбиты. Троянские астероиды гравитационно синхронизированы с Юпитером , сопровождая планету на её орбите. Несколько троянских астероидов также были обнаружены на орбитах вокруг Марса и Нептуна и по одному вокруг Земли и Урана . Считается, что гипотетическая группа астероидов, называемых вулканоидами , вращается около Солнца, вокруг орбиты Меркурия .

Каковы размеры астероидов

По составу вещества астероиды делятся на несколько классов.

Астероиды C-класса состоят из углерода, железа и некоторых химических соединений, которые делают их похожими на.этих астероидов находится в пределах 0,03–0,1, что соответствует чрезвычайно тёмному веществу. К этому типу относятся около 75 % всех известных астероидов.

Поверхность астероидов S-класса состоит из железо-никелевого вещества с силикатами железа и силикатами магния. Эти астероиды светлее астероидов C-класса, их альбедо составляет около 0,1–0,22. Этот класс включает в себя около 17 % известных астероидов Солнечной системы.

Астероиды М-класса состоят из чистого никелевого железа. Они имеют альбедо в интервале 0,1–0,18 и этим похожи на астероиды S-класса. Этот класс включает большинство оставшихся известных астероидов Солнечной системы, не относящихся к двум предыдущим классам.

В дополнение к этим трём основным классам также существует множество подклассов и других типов (в зависимости от используемой системы классификации). Двумя наиболее широко используемыми системами являются система классификации Толена и система классификации SMASS (Small Main-Belt Asteroid Spectroscopic Survey – «Спектральный обзор малых тел Главного пояса»). Большая частьастероидов получена спектральными методами, и в частности методами.

Каждой из этих групп соответствует определённый тип, обнаруженных на земле. Свойства метеоритов, исследованные в лаборатории, сравниваются со свойствами астероидов, полученными из удалённых измерений, и таким образом устанавливается соответствиесостава астероидов и метеоритов (таблица 2).

По своим физическим характеристикам астероиды подразделяются на несколько групп, в каждой из которых объекты имеют сходные отражательные свойства поверхности. Размер большинства астероидов определён косвенными методами – по ихпри допущении определённого значения альбедо. Обычно значение блеска нормализуется (приводится) к стандартным условиям освещённости и наблюдения; таким образом определяется абсолютнаяастероидов. Размер и форма некоторых астероидов, в основном пролетавших на малых расстояниях от Земли, определены методами. Некоторые астероиды сфотографированы межпланетными станциями.

P
D
C
B
F
G
T
K
S
M
Q
A
V
R
E

Как астероиды формируются

Спектральная классификация основывается на спектре электромагнитного излучения, который является результатом отражения астероидом солнечного света. Регистрация и обработка данного спектра дает возможность изучить состав небесного тела и определить астероид в один из следующих классов:

• Группа углеродных астероидов или C-группа. Представители данной группы состоят по большей части из углерода, а также из элементов, которые входили в состав протопланетного диска нашей Солнечной системы на первых этапах ее формирования. Водород и гелий, а также другие летучие элементы практически отсутствуют в углеродных астероидах, однако возможно наличие различных полезных ископаемых. Другой отличительной чертой подобных тел является низкое альбедо – отражающая способность, что требует использования более мощных инструментов наблюдения, нежели при исследовании астероидов других групп. Более 75% астероидов Солнечной системы являются представителями C-группы. Наиболее известными телами данной группы есть Гигея, Паллада, и некогда — Церера.
• Группа кремниевых астероидов или S-группа. Астероиды такого типа состоят в основном из железа, магния и некоторых других каменистых минералов. По этой причине кремниевые астероиды также называются каменными. Такие тела имеет достаточно высокий показатель альбедо, что позволяет наблюдать за некоторыми из них (например Ирида) просто при помощи бинокля. Число кремниевых астероидов в Солнечной системе составляет 17% от общего количества, и они наиболее распространены на расстоянии до 3-х астрономических единиц от Солнца. Крупнейшие представители S-группы: Юнона, Амфитрита и Геркулина.

Каковы функции астероидов в Солнечной системе

Пояс астероидов занимает уникальную нишу в нашей Солнечной системе, располагаясь между орбитами Марса и Юпитера . Охватывая обширную область, он не является переполненным минным полем, как это часто изображается в популярной культуре, а скорее представляет собой огромное пространство с относительно редким распределением объектов. Хотя его название может вызывать в воображении образ плотной, опасной зоны, в действительности среднее расстояние между отдельными астероидами огромно.

Обширность и масштабы пояса астероидов

Обращаясь вокруг Солнца в области, известной как «главный пояс астероидов», эти небесные тела движутся по эллиптическим траекториям, создавая динамичный и сложный танец гравитационных сил. Масштабы пояса астероидов поражают воображение: его ширина составляет десятки миллионов километров. Несмотря на огромные размеры, суммарная масса всех объектов пояса астероидов, по оценкам специалистов, меньше массы земной Луны.

К числу примечательных особенностей пояса астероидов относятся Кирквудские щели — области, где гравитационное влияние Юпитера очистило пространство от астероидов. Эти разрывы дают ценное представление о сложном взаимодействии гравитационных сил в Солнечной системе. Кроме того, некоторые астероиды в поясе были идентифицированы как семейства — группы объектов со схожими орбитальными характеристиками, что указывает на их общее происхождение в результате распада более крупного материнского тела.

По мере изучения особенностей пояса астероидов становится очевидным, что эта небесная граница не является застойной, безжизненной пустотой. Напротив, это динамичная арена, где гравитационные силы формируют траектории бесчисленных каменистых тел, влияя на эволюцию нашей Солнечной системы.

Как астероиды влияют на Землю

К столкновениям с астрономическими объектами Земле и вправду не привыкать. Об этом говорят свыше 200 ударных кратеров на поверхности, список которых ежегодно пополняется учеными всего мира. Официально подтверждено, что все эти астроблемы (др.-греч. "звездная рана") образовались в результате падения небесных тел меньших размеров.

Пожалуй, репутацию самого известного ударного кратера имеет Чикшулуб - астроблема диаметром около 180 километров. Она расположена на полуострове Юкатан. Такой гигантский след оставил после себя 66,5 млн лет назад астероид, размер которого превышал высоту Эвереста (10 км против 8,84 км). Согласно самой распространенной и одобренной международной группой ученых гипотезе Альвареса, именно "Чикшулубская катастрофа" стала причиной массового вымирания динозавров. Ничего удивительного: столкновение колоссального астероида с Землей сопоставимо по своей мощности с взрывом 100 миллионов мегатонн тротилового эквивалента, что приблизительно в миллиард раз превосходит энерговыделение атомных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки.

С тех пор сменились эры, а человечество с момента своего появления прошло немалый путь эволюции, чтобы установить примерную периодичность падения небесных тел на нашу планету. Согласно данным NASA, ас теро иды диаметром более 10 км, способные уничтожить все живое на поверхности, сталкиваются с Землей раз в 100-200 миллионов лет. "Чикшулубская катастрофа" - последний зафиксированный случай прилета такого гиганта.

Сегодняшний гость из космоса - 6037 (1988 EG) - имеет размеры от 430 до 960 метров. Точные показатели установить пока не удалось, невзирая на то что сам астероид обнаружили еще в марте 1988 года. Движется он со скоростью 14,25 километра в секунду и относится к той группе астрономических объектов, которые, по оценкам ученых, ударяются о Землю раз в 500 тысяч лет.

Несмотря на кажущуюся безобидность астероида, столкновение с ним может привести к разрушительным последствиям. На месте падения образуется кратер диаметром в 10 километров, в атмосферу поднимутся пыль и пепел, которые затруднят попадание солнечного света на несколько лет, а радиус зоны поражения составит 1000 километров. Тем не менее даже при таком сценарии гибель цивилизации и природные катаклизмы планетарного уровня остаются маловероятными.

Более того, о 6037 (1988 EG) успели высказаться многие специалисты, и все они отмечают: астероид не несет опасности для Земли. Главный успокаивающий фактор - небесное тело слишком далеко от планеты (для сравнения: расстояние до Луны в среднем равняется 384 400 км). В следующий раз 6037 (1988 EG) приблизится к Земле в феврале 2041 года, сократив дистанцию до 3,65 миллиона километров.

В ближайшем будущем безымянному астероиду не суждено переломить ход истории - как и одному миллиону своих "собратьев", блуждающих по Солнечной системе в настоящее время. К слову, в феврале текущего года первое место среди потенциально опасных небесных тел занял открытый тогда же 2023 DW. Согласно актуальным расчетам, столкновение с астероидом размером 50 метров может произойти в начале 2046 года, однако вероятность катастрофы мизерна и составляет 0,18%.

Инфографика "РГ"

Кстати

Зачастую в "космических" терминах возникает путаница. К группе малых тел Солнечной системы относятся:

микрометеороиды;метеороиды (как только входят в атмосферу, получают статус метеора; болид - разновидность очень яркого метеора);кометы;астероиды.

Астероиды представляют собой относительно небольшие небесные тела Солнечной системы. Вращаются вокруг Солнца, в основном находятся в Главном поясе астероидов - между орбитами Марса и Юпитера. Массовое скопление астероидов облегчает их нахождение и наблюдение.

Кометы - это тела с твердым ядром из летучих веществ, которые испаряются при приближении к Солнцу и образуют кому (облако из пыли и газа) и "хвост". Движутся вокруг Солнца по вытянутой орбите, что значительно усложняет их поиск и своевременное обнаружение.

Любое небесное тело, вошедшее в атмосферу Земли и достигшее ее поверхности, называется метеоритом. Из последних в мировой истории особенно резонансными стали падения Тунгусского и Челябинского метеоритов .

Какие астероиды представляют опасность для Земли

30 июня в мире отмечается Международный день астероида,ООН «в годовщину Тунгусского феномена над Сибирью, Российская Федерация, произошедшего 30 июня 1908 года, в целях повышения информированности общественности об опасности столкновения с астероидами».

Астероиды представляют собой сравнительно небольшие планетоподобные космические тела, вращающиеся по орбите вокруг Солнца. Всего на данный моментболее 1,2 млн объектов. Большинство из них расположено в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Крупнейшим астероидом является Церера, открытая в 1801 году итальянским астрономом Джузеппе Пьяцци. Ее диаметр приближается к 1 тыс. км. Благодаря своим размерам в 2006 году она получила статус карликовой планеты. Другие два крупнейших астероида, Паллада и Веста, имеют диаметр около 500 км. В общей сложности около 140 астероидов главного пояса из 100 тыс. имеют средний диаметр, остальные значительно меньше.

Особо выделяют комплекс астероидов, сближающихся с Землей. Таковыми считаются космические тела с перигелийными расстояниями, меньшими или равными 1,3 астрономической единицы (1 а. е. = 150 млн км). Всегоболее 30 тыс. таких объектов. При этом потенциально опасными считаются астероиды длиной свыше 140 м, пересекающие орбиту Земли на расстоянии до 7,5 млн км. Несколько крупных объектов уже прошли или еще пройдут в достаточной близости от нашей планеты в нынешнем году.

Упавшие на Землю астероиды и другие космические тела называют метеоритами. Поученых, падение небесного тела диаметром свыше 1 км способно вызвать катастрофические последствия глобального характера. Частота столкновений Земли с такими объектами — примерно один раз в 500 тыс. лет. С объектами типа Тунгусского метеорита (диаметр около 50 м) — раз в 500–1000 лет.

Между тем для жителей Земли астероиды представляют не только потенциальную опасность, но и материальную ценность. Они могут стать источником ценных природных элементов, включая никель, кобальт, платину. По некоторым, стоимость ресурсов всего Пояса астероидов может достигать $700 квинтиллионов (квинтиллион — это единица с 18 нулями).

Самым дорогим астероидомДавида. Космическое тело диаметром около 300 км содержит ресурсов на $27 квинтиллионов.

Как можно защититься от опасных астероидов

Нашу планету бомбардируют многочисленные космические тела, в основном мелкие - их совокупный вес за год достигает 21,3 тонны, но подавляющее большинство сгорает в атмосфере. Потенциально опасными считаются крупные астероиды. Правда, до сих пор все те, о которых предупреждали астрофизики, пролетали мимо Земли. Похоже, что и астероид 2012 TC4 (о нём недавно сообщило Европейское космическое агентство) тоже никак не помешает нам, поскольку максимально приблизится к Земле, по расчётам, на 44 тыс. км.

А вот реальные гости всегда прилетали неожиданно - даже Челябинский метеорит, прибывший уже в нынешнюю эпоху, когда наблюдения за космосом ведутся постоянно. До него были и другие метеориты в наших краях - в горах Сихотэ-Алинь, в районе реки Подкаменной Тунгуски.

Из-за большой протяжённости с востока на запад, считают учёные, территория России наи­более открыта для падения космических тел. В Калуге говорят, что часть города расположена внутри метеоритного кратера диаметром 15 км. А в «Велесовой книге» неоднократно упоминается о «великом землетрясении и землевертении», когда «овраги расселись вокруг до неба» и наши предки вынуждены были покинуть свои места обетованные. Впрочем, космические «снаряды» могут упасть куда угодно.

«В начале 1950-х было доказано ударное происхождение кратера Бэрринджера в штате Аризона, США. Это в 5-6 км от каньона Дьябло. Кратер образовался 40 тыс. лет назад при падении железного метеоритного тела массой 300 тыс. тонн», - напоминает Вадим Симоненко, заместитель научного руководителя Всероссийского научно-исследовательского института технической физики им. академика Забабахина (РФЯЦ-ВНИИТФ) , входящего в госкорпорацию «Рос­атом».

Он - один из основоположников в нашей стране научного направления о защите Земли от космических объектов. По его словам, астероидная опасность обусловлена прежде всего превращением кинетической энергии (движения) в энергию взрыва. Даже при относительно малой скорости космического тела в 10 км/с энергия взрыва составляет 100 тонн в тротиловом эквиваленте на 1 тонну вещества. Челябинский метеорит, летевший со скоростью 20 км/с, дал энергию в 400 тонн взрывчатого вещества на тонну массы. А если прилетит комета, то её скорость может достигать 70 км/с. Силу взрыва страшно представить.

Какие исследования проводятся в отношении астероидов

Прежде, чем обсудить вопрос о практическом применении поляриметрии в изучении астероидов, следует кратко напомнить о методе измерения и расчета степени линейной поляризации света, отраженного твердым безатмосферным небесным телом ( Р ). Как известно, солнечный свет (который, в основном, является неполяризованным) отражается раздробленным поверхностным веществом астероида и при этом поляризуется (становится частично линейно поляризованным). Степень линейной поляризации света принято рассчитывать по следующей формуле (см., например, Мартынов, 1977; Belskaya и др., 2015):

(2)

$P = \frac{{{{I}_{{||}}} - {{I}_{ \bot }}}}{{{{I}_{{||}}} + {{I}_{ \bot }}}},$ где I _||и I _⊥– интенсивности линейно поляризованного света, измеренные с помощью наземного телескопа с ПЗС-фотометром и поворотным поляризационным фильтром, который может быть ориентирован параллельно ( I _||) или перпендикулярно ( I _⊥) к так называемой “плоскости рассеяния”, задаваемой тремя точками – геометрическими центрами фотометра, Солнца и наблюдаемого объекта. Эта характеристика наиболее чувствительна к размеру мельчайших твердых частиц (вплоть до длины волны света), покрывающих наблюдаемую сторону астероида, а также – к их форме и распределению. Используя вращение астероида и комбинируя разные дистанционные методы его изучения на разных телескопах или даже на одном, но с гибридным поляриметром-фотометром, или спектрофотометром, можно одновременно измерять разные параметры и характеристики астероида: такие как период вращения, форма тела, распределение гранулометрического или химико-минералогического состава вещества и т. п. (см., например, Chapman и др., 1975; Bagnulo и др., 2015; Belskaya и др., 2015; Borisov и др., 2018).

При лабораторном изучении линейной поляризации света (в зависимости от фазового угла Р (α)), отраженного от размельченных образцов горных пород, была установлена связь этой функции с геометрическим альбедо (долей отраженного от объекта света по сравнению с падающим) p_V в фотометрической полосе V ( p _V часто называют просто “визуальным альбедо”). Но наиболее тесная корреляция была найдена между углом наклона ( h ) функции P (α) к оси абсцисс в точке их пересечения и p_V (Dollfus, Zellner, 1979) () (этот рисунок из указанной работы отличается от его оригинального варианта, опубликованного в книге “Астероидно-кометная опасность вчера-сегодня-завтра” (под ред. Шустова и Рыхловой, 2010), и был специально доработан для его дополнительного обсуждения). Таким образом, благодаря измерению у астероидов поляриметрической функции в зависимости от фазового угла, удалось построить некоторые средние эмпирические зависимости “ p_V  – h ” для астероидов каждого таксономического (спектрального) типа, что позволило независимым образом оценивать значения их среднего геометрического альбедо. Наобозначены несколько разных спектральных типов астероидов, у которых видны различия h . В то же время такие различия отсутствуют у астероидов близких спектральных подтипов (S, Sk и Sl).