Что между марсом и юпитером. Пояс астероидов солнечной системы

Главная

Чехов

Описание Солнечной системы содержит не только сведения о восьми планетах и Плутоне, но и еще нескольких структурах, включающих большое количество космических тел. К ним относятся пояс Койпера, рассеянный диск, облако Оорта, а также пояс астероидов. О последнем и пойдет речь ниже.

Определение

Термин «астероид» был заимствован Уильямом Гершелем у композитора Чарлза Берни. Слово имеет греческое происхождение и означает «подобный звезде». Применение такого термина было связано с тем, что при изучении просторов космоса через телескоп астероиды казались похожими на звезды: выглядели как точки в отличие от планет, которые напоминали диски.

Как такового определения термина сегодня нет. Основная характерная особенность объектов пояса астероидов и аналогичных структур — размер. Нижний предел — диаметр 50 м. Космические тела меньшего размера — это уже метеоры. Верхняя граница — диаметр Цереры, практически 1000 км.

Расположение и некоторые особенности

Пояс астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера. Сегодня известно более 600 тысяч его объектов, из которых свыше 400 000 имеют собственный номер или даже название. Примерно 98% из последних — объекты пояса астероидов, удаленные от Солнца на расстояние от 2,2 до 3,6 Наиболее крупное тело среди них — Церера. На собрании МАС в 2006 году она вместе с Плутоном и еще несколькими объектами получила статус карликовой планеты. Следующие по размерам Веста, Паллада и Гигея вместе с Церерой составляют 51% от общей массы пояса астероидов.

Форма

Составляющие пояс, помимо размеров имеют еще ряд основных характеристик. Все они представляют собой каменистые объекты, обращающиеся по своим орбитам вокруг Солнца. Наблюдения за астероидами позволили установить, что, как правило, они имеют неправильную форму и вращаются. Снимки, сделанные пролетавшими сквозь пояс астероидов в Солнечной системе, подтвердили эти предположения. Согласно мнению ученых, такая форма — результат частых столкновений астероидов друг с другом и прочими объектами.

Состав

На сегодняшний день астрономы выделяют три класса астероидов согласно основному веществу, входящему в их состав:

углеродные (класс С);
силикатные (класс S) с преобладанием кремния;
металлические (класс М).

Первые составляют примерно 75% от числа всех известных астероидов. Подобная классификация, однако, некоторыми учеными не считается приемлемой. На их взгляд, существующие данные не позволяют однозначно утверждать, какой элемент преобладает в составе космических тел пояса астероидов.

В 2010 году группа астрономов сделала интересное открытие, касающееся состава астероидов. Ученые обнаружили на поверхности Фемиды, достаточно крупного объекта этой зоны, водяной лед. Находка подтверждает косвенно гипотезу о том, что одним из источников воды на молодой Земле были астероиды.

Прочие характеристики

Средняя скорость, с которой объекты этой области облетают Солнце, равна 20 км/с. При этом на один оборот астероиды главного пояса тратят от трех до девяти земных лет. Для большинства из них характерен небольшой наклон орбиты к плоскости эклиптики — 5-10º. Однако встречаются и объекты, траектория полета которых составляет с плоскостью вращения Земли вокруг светила более внушительный угол, вплоть до 70º. Эта характеристика легла в основу классификации астероидов на две подсистемы: плоскую и сферическую. Наклон орбит объектов первого типа меньше либо равен 8º, вторых — больше указанного значения.

Возникновение

В позапрошлом столетии в научных кругах широко обсуждалась гипотеза о погибшем Фаэтоне. Расстояние от Марса до Юпитера достаточно внушительное, и здесь могла бы проходить орбита еще одной планеты. Однако подобные представления сегодня уже считаются устаревшими. Современные астрономы придерживаются версии, что на месте, где проходит пояс возникнуть просто не могла. Причина этого в Юпитере.

Газовый гигант еще на ранних этапах своего формирования оказывал гравитационное воздействие на область, лежавшую ближе к Солнцу. Он притягивал к себе часть вещества из этой зоны. Не захваченные Юпитером тела разбрасывались в разные стороны, скорости протоастероидов возрастали, увеличивалось число столкновений. В результате они не только не наращивали массу и объем, но даже становились мельче. В процессе подобных преобразований вероятность возникновения планеты между Юпитером и Марсом стала равняться нулю.

Постоянное влияние

Юпитер и сегодня «не оставляет в покое» астероидный пояс. Его мощная гравитация становится причиной изменения орбит некоторых тел. Под ее влиянием появились так называемые запретные зоны, в которых астероидов практически нет. Тело, залетающее сюда из-за столкновения с другим объектом, выталкивается из зоны. Иногда при этом орбита меняется настолько, что оно покидает пояс астероидов.

Дополнительные кольца

Главный пояс астероидов не одинок. На его внешней границе размещаются еще два менее внушительных подобных образования. Одно из этих колец расположено непосредственно на орбите Юпитера и представлено двумя группами объектов:

«греки» опережают газовый гигант примерно на 60º;
«троянцы» отстают на такое же количество градусов.

Характерной особенностью этих тел является стабильность их движения. Она возможна благодаря расположению астероидов в «точках Лагранжа», где уравновешиваются все гравитационные воздействия на эти объекты.

Несмотря на относительно близкое расположение к Земле, пояс астероидов изучен недостаточно и хранит множество тайн. Первая из них, конечно, это происхождение малых тел Солнечной системы. Существующие предположения на этот счет, хотя и звучат достаточно убедительно, еще не получили однозначного подтверждения.

Вызывают вопросы и некоторые особенности строения астероидов. Известно, например, что даже родственные объекты пояса по некоторым параметрам достаточно сильно отличаются друг от друга. Изучение характеристик астероидов и их происхождения необходимо как для понимания событий, предшествующих формированию Солнечной системы в известном нам виде, так и для построения теорий о процессах, происходящих в удаленных участках космоса, в системах других звезд.

Ученые считают, что гибель планеты Фаэтон, образовало пояс астероидов между Марсом и Юпитером. Но почему погибла планета Фаэтон и грозит ли Земле подобная судьба науке неизвестно.

Пояс астероидов-вместо планеты

Фаэтон называют гипотетической планетой, существовала ли она на самом деле в далеком прошлом - это большой вопрос, до сих пор вызывающий горячие дискуссии среди ученых. Как же была «открыта» планета, которую никто никогда не видел? Произошло это в XVIII веке, когда немецкие астрономы Иоанн Тициус и Иоганн Боде совместными усилиями сформулировали так называемое правило Тициуса-Боде.

Согласно этому правилу, расстояния известных тогда планет от Солнца подчинялись определенной математической закономерности, благодаря которой можно было рассчитать, где находятся еще не открытые планеты.

То, что это «правило Тициуса-Боде» верно и реально работает, было доказано последующими открытиями Урана, Нептуна и Плутона. Еще в 1781 году после открытия Урана впервые возник вопрос о планете «Фаэтон» которая, согласно правилу, должна была находиться между Марсом и Юпитером.

Начались поиски этой недостающей пятой планеты, за которые взялась группа из 24 астрономов.

Так уже получилось, что эту группу в 1801 году опередил итальянский астроном Джузеппе Пьяцци, он открыл на предсказанной орбите карликовую планету Цереру, которая была слишком мала, чтобы считать ее «планетой №5».

Когда в 1802 году астроном Генрих Ольберс на близкой орбите открыл еще одну карликовую планету Палладу, он предположил, что все эти небольшие космические тела являются фрагментами некогда существовавшей большой планеты.

После этого Ольберс рассчитал, где можно искать новые карликовые планеты. Уже в 1804 году в предсказанном ученым месте была открыта Юнона, а через три года сам Ольберс открыл Весту.

Гипотеза Ольберса о погибшей пятой планете, получившей впоследствии название Фаэтон в честь мифического героя, сына бога Солнца Гелиоса, была настолько правдоподобной, что на длительный период она стала общепризнанной. В последующие десятилетия были открыты сотни новых астероидов, а потом и тысячи. По разным оценкам, в поясе астероидов находится от двух до четырех тысяч относительно крупных космических тел, ну а количество различной мелочи может насчитывать сотни тысяч объектов.

По приблизительным подсчетам, если бы из всех тел пояса астероидов «слепить» один большой шар, то получилась бы планета диаметром около 5900 километров. Она была бы больше Меркурия (4878 км), но меньше Марса (6780 км).

Если такая внушительная планета на самом деле существовала, что могло стать причиной ее разрушения на столь большое количество фрагментов?

Что погубило планету Фаэтон

Самое простое и короткое по изложению объяснение гибели планеты Фаэтон связано с гигантом Юпитером. Согласно одной из гипотез, Фаэтон разрушился под воздействием мощной гравитации планеты-гиганта. Юпитер просто «разорвал» соседнюю планету при содействии гравитационного поля Марса.

Разрушение Фаэтона могло произойти при тесном сближении с Юпитером, которое случилось по неизвестной нам причине. Правда, скептики считают, что в результате взрыва планеты сильно пострадал бы и сам Юпитер, и система его спутников.

Согласно расчетам одной группы ученых, разрушение Фаэтона произошло 16 млн лет назад, а вот на восстановление всех параметров Юпитера после взрыва ушло бы не менее 2 миллиардов лет. Получается, что разрушение Фаэтона если и произошло, то случилось не 16 миллионов, а миллиарды лет назад. В пользу этого предположения говорит и астероид, уничтоживший динозавров 65 миллионов лет назад; если Фаэтон разрушился 16 миллионов лет назад, то откуда он взялся?

Есть и другие гипотезы, объясняющие разрушение Фаэтона. Согласно одной из них, из-за слишком быстрого суточного вращения планету разорвала центробежная сила. А вот по другой гипотезе, Фаэтон стал жертвой столкновения со своим собственным спутником. Пожалуй, самую интересную гипотезу предложили писатели-фантасты, которые в ряде произведений связали разрушение Фаэтона с атомной войной, развязанной его обитателями. Были нанесены настолько мощные ядерные удары, что планета не выдержала и развалилась.

Как вариант этой гипотезы существует предположение, что цивилизация Фаэтона воевала с цивилизацией Марса. После обмена мощнейшими ядерными ударами Красная планета стала безжизненной, а Фаэтон полностью разрушился.

Кому-то данная гипотеза покажется слишком фантастической и невероятной, однако недавно известный астрофизик Джон Брандербург заявил, что причиной гибели жизни на Марсе стали два мощнейших ядерных удара, нанесенных из космоса миллионы лет назад.

Кстати, в эту гипотезу вписывается и тайна тектитов, загадочных образований, похожих на стекловидные шлаки, которые образуются в местах наземных ядерных взрывов. Одни считают, что тектиты - это следы древней атомной войны, которая когда-то произошла на Земле, другие видят в тектитах осколки стеклянных метеоритов.

Известный астроном Феликс Зигель полагал, что если стеклянные метеориты на самом деле существуют, то они образовались в результате ядерных взрывов на каком-то из крупных космических тел. Может, этим телом был Фаэтон?

КОГДА ЛУНЫ ЕЩЕ НЕ СУЩЕСТВОВАЛО

Уже упомянутый выше советский астроном Феликс Юрьевич Зигель в свое время разработал весьма любопытную гипотезу. Ученый предположил, что когда-то на общей орбите вокруг Солнца вращалась трехпланетная система, состоящая из Марса, Фаэтона и Луны. Катастрофа, превратившая Фаэтон в тысячи обломков, нарушила равновесие этой системы, в результате Марс и Луна оказались на более близких к Солнцу орбитах.

Последовал разогрев этих космических тел, Марс потерял, большую часть своей атмосферы, а Луна - всю. Закончилось это тем, что Луна, оказавшись вблизи от Земли, была «захвачена» нашей планетой.

Интересно, что существуют исторические сведения об отсутствии Луны на небе в допотопные времена. В III веке до н. э. главный смотритель Александрийской библиотеки Аполлоний Родиус писал, что было время, когда на земном небе не было Луны. Эту информацию Родиус получил, перечитывая древнейшие рукописи, которые сгорели вместе с библиотекой. В самых древних мифах бушменов Южной Африки также говорится о том, что до Потопа ночное небо освещали лишь звезды. Отсутствуют сведения о Луне и в наиболее древних хрониках майя.

Известный писатель и исследователь А. Горбовский считает, что Фаэтон погиб 11652 года назад, заметьте, это около 12 тысяч лет назад. К этому времени некоторые исследователи как раз относят появление на небосклоне Луны и глобальную катастрофу - .

«Причалив» к Земле, Луна, без сомнения, и вызвала это бедствие, нашедшее отражение в мифах и преданиях практически всех народов нашей планеты. Поразительно, но существует гипотеза, что Луна является ядром разрушившегося Фаэтона!

ФАЭТОН-ЭТО МИФ ИЛИ ВСЕ ТАКИ ПРАВДА

Согласно древнегреческому мифу Фаэтон выпросил у своего отца Гелиоса позволение править солнечной колесницей, но его упряжка погубила его: кони неумелого возницы отклонились от правильного направления и приблизились к земле, отчего та загорелась. Гея взмолилась к Зевсу, и тот сразил Фаэтона молнией, и Фаэтон рухнул в Эридан и погиб.

Общепризнанным существование в далеком прошлом планеты Фаэтон было лишь до второй половины 40-х годов XX века. После появления космогонической теории О. Ю. Шмидта об образовании планет многие ученые стали говорить о том, что пояс астероидов является лишь «заготовкой» для несостоявшейся планеты.

Она не смогла сформироваться из-за гравитационного влияния Юпитера. То есть планета-гигант не разрушала Фаэтон, она просто не дала ему образоваться.

Не в пользу гипотезы Ольберса о Фаэтоне говорят и некоторые расчеты. Например, московский астроном А. Н. Чибисов попытался по законам небесной механики как бы «сложить» все астероиды вместе и вычислить приблизительную орбиту разрушившейся планеты.

После проведенных расчетов ученый пришел к выводу, что нет возможности определить ни область, где произошло разрушение планеты, ни орбиту ее движения до взрыва.

А вот азербайджанский ученый Г. Ф. Султанов, наоборот, попытался рассчитать, как распределились бы фрагменты планеты при ее взрыве. Различия в распределении оказались настолько большими, что нет оснований говорить о взрыве единого космического тела.

Противопоставить данным расчетам можно только то, что за длительное время после гибели Фаэтона под влиянием планетных возмущений орбиты астероидов сильно изменились и перепутались, установить теперь их первоначальные параметры уже невозможно.

Но для тех, кто верит, что Фаэтон когда-то существовал, все же есть приятная новость. Сравнительно недавно палеонтологи нашли в каменных метеоритах окаменевшие бактерии, похожие на цианобактерии, живущие на Земле в горных породах и горячих источниках. Ученые не сомневаются, что эти метеориты образовались из обломков планеты, на которой была жизнь. Этой планетой мог быть Фаэтон.

Пояс астероидов – область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, являющаяся местом скопления множества объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами.

Между Марсом и Юпитером

Первые астероиды пояса были обнаружены астрономами еще в начале XIX века. Сегодня пояс астероидов известен астрономам как одно из крупнейших скоплений космических объектов, находящихся в Солнечной системе. Для многих ученых он представляет изрядный научный интерес.
Эту область также часто называют главным поясом астероидов или просто главным поясом, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.

Общие сведения

Область пространства, располагающаяся от Солнца на расстоянии от 2,06 до 3,27 а. е., иногда называется ядром пояса астероидов и содержит до 93,4 % всех нумерованных астероидов.
На сегодняшний день пояс астероидов насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. По состоянию на 6 сентября 2011 года количество именованных астероидов пояса достигло 285 075. Суммарная масса главного пояса равна примерно 4 % массы Луны, больше половины её сосредоточено в четырёх крупнейших объектах, которые названы в честь римских божеств: Церера (диаметр по экватору 950 км), Веста (диаметр – 529,2 км), Паллада (примерный диаметр – 532 км) и Гигея (диаметр 407,12 км). Церера – это самый большой объект пояса астероидов, ученые считают данное небесное тело карликовой планетой.
Астероиды движутся по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, в зависимости от величины большой полуоси, их период обращения колеблется от 3,5 до 6 лет.
Температура на поверхности астероида зависит от расстояния до Солнца и величины его альбедо. Для частиц пыли на расстоянии 2,2 а. е. температурный диапазон начинается с 200 К (−73 °C) и ниже, а на расстоянии 3,2 а. е. уже со 165 К (−108 °C). Однако для астероидов это не совсем справедливо, поскольку из-за вращения температуры на его дневной и ночной сторонах могут существенно различаться.
Поверхность большинства астероидов диаметром более 100 м, вероятно, покрыта толстым слоем раздробленной породы и пыли, образовавшихся при падении метеоритов или собранных в процессе движения по орбите. Измерения периодов вращения астероидов вокруг своей оси показали, что существует верхний предел скоростей вращения для относительно крупных астероидов диаметром более 100 м, который составляет 2,2 часа.
На сегодняшний день известно, что почти каждый третий астероид входит в состав какого-либо семейства. Признаком принадлежности астероидов к одному семейству являются примерно одинаковые орбитальные параметры, такие как большая полуось, эксцентриситет и наклон орбиты, а также аналогичные спектральные особенности, последние указывают на общность происхождения астероидов семейства, образовавшихся в результате распада более крупного тела.
Меньшие ассоциации астероидов называются группами или кластерами.
Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу.
Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца. Размеры частиц, которые его вызывают, в среднем колеблются в районе 40 мкм, а время их существования не превышает 700 тыс. лет. Наличие этих частиц свидетельствует о том, что процесс их образования происходит непрерывно.

В главном поясе, в зависимости от химического состава, выделено 3 основных спектральных класса астероидов: углеродные (класс C), силикатные (класс S) и металлические или железные (класс M). Все эти классы астероидов, особенно металлические, представляют интерес с точки зрения космической индустрии в целом и промышленного освоения астероидов в частности.

Хотя открытие и изучение пояса астероидов немыслимо без науки, история исследования этого астрономического чуда берет свое начало в древних мифах и легендах.

Загадочный Фаэтон

Гипотеза о существовании Фаэтона часто используется в научной фантастике (особенно советской). Как правило, предполагается, что на Фаэтоне существовали разумные существа, которые своими действиями вызвали разрушение планеты. Легенда об этой планете ярко описана в книге Александра Казанцева «Фаэты». В этой книге поведана история, как алчные жители планеты Фаэтон – фаэты, загубили свою землю, взорвав ее, после чего она распалась на бессчетное количество маленьких кусочков. Считается, что именно из этих кусочков и образовался сегодняшний пояс астероидов. Похожая версия происхождения этого скопления небесных тел прослеживается и в древних шумерских мифах и легендах.
Эта версия лежит также в основе романа Михаила Чернолусского «Фаэтон», повестей Олеся Бердника «Катастрофа» и "Стрела времени" и Константина Брендючкова «Последний ангел», Николая Руденко «Сын Солнца - Фаэтон», в мультфильме о путешествии землян к поясу астероидов «Фаэтон - сын солнца», рассказа Георгия Шаха «Гибель Фаэтона».
Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?

Происхождение пояса астероидов

В отличие от древних сказок, в научном сообществе принято считать, что пояс астероидов – это отнюдь не обломки взорвавшейся планеты, а скопление протопланетного вещества. Такая теория, скорее всего, верна, так как, последние данные показывают, что между Марсом и Юпитером планета попросту не могла образоваться. Причина этого – сильное гравитационное влияние Юпитера. Именно оно не дало протопланетному веществу (космической пыли, из которой создаются планеты) образоваться в полноценное небесное тело на таком далеком от Солнца расстоянии.
Исследования метеоритов, которые вышли из пояса астероидов и упали на Землю, показывают, что большинство из них относится к хондритам – метеоритам, в которых, в отличие от ахондритов, не происходила сепарация веществ, как обычно бывает в процессе формирования планет. Данные исследования лишний раз подтверждают вышеизложенную гипотезу, которая опираясь на реальные научные данные, выглядит гораздо убедительнее той версии, которую нам предлагают шумерские мифы.
Сегодня, ученым отлично известно, что пояс астероидов – отнюдь не сказочная, расколовшаяся планета, а остатки протопланетного вещества, которое появилось еще во времена зарождения Солнечной системы. Однако мифы и предания о легендарном Фаэтоне до сих пор живы и заставляют многих людей по всему миру проявлять интерес к такому астрономическому явлению, как пояс астероидов.

Открытие пояса астероидов

Своеобразной предысторией начала изучения пояса астероидов можно считать открытие зависимости, приблизительно описывающей расстояния планет от Солнца, получившей название правила Тициуса - Боде.
Впервые оно было сформулировано и опубликовано немецким физиком и математиком Иоганном Тициусом ещё в 1766 году, но несмотря на то, что ему, с указанными оговорками, удовлетворяли все шесть известных на то время планет (от Меркурия до Сатурна), правило долго не привлекало внимания. Так продолжалось до тех пор, пока в 1781 году не был открыт Уран, большая полуось орбиты которого точно соответствовала предсказанной данной формулой. После этого Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования пятой от Солнца планеты между орбитами Марса и Юпитера, которая, согласно данному правилу, должна была находиться на расстоянии 2,8 а. е. и при этом до сих пор не была обнаружена. Открытие Цереры в январе 1801 года, причём именно на указанном расстоянии от Солнца, привело к усилению доверия к правилу Тициуса - Боде среди астрономов, которое сохранялось вплоть до открытия Нептуна, который выпадает из этого правила.

1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци, наблюдая за звездным небом, открыл первый объект пояса астероидов – карликовую планету Цецера. Затем в 1802 году был открыт еще один крупный объект – астероид Паллада. Оба этих космических тела двигались примерно на одинаковой орбите от Солнца – 2,8 астрономических единицы. После открытия в 1804 году Юноны и в 1807 Весты – крупных небесных тел, двигавшихся по той же самой орбите, что и предыдущие, открытия новых объектов в этой области космоса прекратились до 1891 года. В 1891 году немецкий ученый Макс Вольф, используя метод астрофотографии, в одиночку обнаружил между Марсом и Юпитером 248 мелких астероидов. После чего, открытия новых объектов в этой области неба посыпались одно за другим.

Пояс астероидов вызывал интерес ученых не только в течение прошлых столетий, но и в последние годы. Первым серьезным достижением современных технологий в области изучения этого скопления небесных объектов был полет космического аппарата «Пионер-10», который был создан для изучения Юпитера и долетел до области главного пояса 16 июля 1972 года. Этот аппарат первым прошел сквозь пояс астероидов. С тех пор сквозь пояс пролетело еще 9 космических аппаратов. Ни один из них во время путешествия не пострадал от столкновения с астероидом.
Аппараты «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также зонд «Улисс» пролетали через пояс без запланированных или случайных сближений с астероидами. Аппарат «Галилео» стал первым космическим аппаратом, который сделал снимки астероидов. Первыми сфотографированными объектами стали астероид (951) Гаспра в 1991 году и астероид (243) Ида в 1993 году. После этого в НАСА была принята программа, согласно которой любой аппарат, пролетающий через пояс астероидов, должен, по возможности, пролететь мимо какого-либо астероида. В последующие годы космическими зондами и аппаратами были получены изображения ряда мелких объектов, таких как (253) Матильда в 1997 году с аппарата NEAR Shoemaker, (2685) Мазурский в 2000 году с «Кассини», (5535) Аннафранк в 2002 году со «Стардаст», (132524) APL в 2006 с зонда «Новые горизонты», (2867) Штейнс в 2008 году и (21) Лютеция в 2010 году с «Розетты».

Большинство изображений астероидов главного пояса, переданных космическими аппаратами, получены в результате краткого пролёта зондов вблизи астероидов на пути к основной цели миссии - для подробного изучения астероидов отправляли только два аппарата: NEAR Shoemaker, который исследовал (433) Эрос и Матильду, а также «Хаябуса», главной целью которого было изучение (25143) Итокава. Аппарат в течение длительного времени изучал поверхность астероида и даже, впервые в истории, доставил частицы грунта с его поверхности.

27 сентября 2007 года к крупнейшим астероидам Весте и Церере была отправлена автоматическая межпланетная станция Dawn. Аппарат достиг Весты 16 июля 2011 года и вышел на её орбиту. После изучения астероида в течение полугода он направился к Церере, которой достиг в 2015 году. Изначально предполагалось расширение его миссии для исследования Паллады.

Состав

Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75 % всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938). Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды. В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые нередко находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид (10) Гигея.

Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца. Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией. Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17 % от всех астероидов. Астероид (3) Юнона является самым крупным представителем этого класса.

Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10 % от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей (небесное тело, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска; непрерывно притягивая к себе новый материал и накапливая массу, планетезимали формируют более крупное тело), вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях. Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто. В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида (22) Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S.

Одной из загадок астероидного пояса являются относительно редкие базальтовые астероиды класса V. До 2001 года считалось, что большинство базальтовых объектов в поясе астероидов являются фрагментами коры Весты (отсюда и название класс V), однако подробное изучение астероида (1459) Магния позволило выявить определённые различия в химическом составе открытых ранее базальтовых астероидов, что предполагает их отдельное происхождение.

Прослеживается довольно чёткая зависимость между составом астероида и его расстоянием от Солнца. Как правило, каменные астероиды, состоящие из безводных силикатов, расположены ближе к Солнцу, чем углеродные глинистые астероиды, в которых часто обнаруживают следы воды, в основном в связанном состоянии, но возможно, и в виде обычного водяного льда. Во внутренних областях пояса влияние солнечной радиации было более значительно, что привело к выдуванию лёгких элементов, в частности, воды, на периферию. В результате вода сконденсировалась на астероидах внешней части пояса, а во внутренних областях, где астероиды прогреваются достаточно хорошо, её практически не осталось.

Астероиды как источники ресурсов

Постоянный рост потребления ресурсов промышленностью приводит к истощению их запасов на Земле, по некоторым оценкам, запасы таких ключевых для промышленности элементов, как сурьма, цинк, олово, серебро, свинец, индий, золото и медь, могут быть исчерпаны уже через 50-60 лет, и необходимость искать новые источники сырья станет особенно очевидной.

С точки зрения промышленного освоения астероиды являются одними из самых доступных тел в Солнечной системе. Ввиду малой гравитации посадка и взлёт с их поверхности требуют минимальных затрат топлива, а если использовать для разработки околоземные астероиды, то и стоимость доставки ресурсов с них на Землю будет низкой. Астероиды могут быть источниками таких ценных ресурсов, как, например, вода (в виде льда), из которой можно получить кислород для дыхания и водород для космического топлива, а также различные редкие металлы и минералы, такие как железо, никель, титан, кобальт и платина, и, в меньшем количестве, другие элементы вроде марганца, молибдена, родия и т. п. По сути, большинство элементов тяжелее железа, добываемых сейчас с поверхности нашей планеты, являются остатками астероидов, упавших на Землю в период поздней тяжёлой бомбардировки.

В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год. Самый крупный известный металлический астероид (16) Психея содержит 1,7·10^19 кг железо-никелевой руды (что в 100 тысяч раз превышает запасы этой руды в земной коре). Этого количества хватило бы для обеспечения потребностей населения земного шара в течение нескольких миллионов лет, даже с учётом дальнейшего увеличения спроса. Небольшая часть извлечённого материала может также содержать драгоценные металлы.

Примером астероида, наиболее перспективного для освоения, является астероид (4660) Нерей. Этот астероид имеет очень низкую первую космическую скорость, даже по сравнению с Луной, что позволяет легко поднимать с его поверхности добытые материалы. Однако, чтобы доставить их на Землю, потребуется разогнать корабль до гораздо большей скорости.

Существует три возможных варианта добычи сырья:

Добыча руды и доставка её на место последующей переработки

Переработка добытой руды прямо на месте добычи, с последующей доставкой полученного материала

Перемещение астероида на безопасную орбиту между Луной и Землёй. Это теоретически может позволить сэкономить добытые на астероиде материалы.

Американцы уже начали юридическую суету.
25 ноября 2015 года Обама подписал U.S. Commercial Space Launch Competitiveness Act (H.R. 2262). Этот закон признает право граждан на владение космическими ресурсами. Согласно статье § 51303 закона:

Гражданин Соединенных Штатов, занимающийся добычей ресурсов астероида или других космических ресурсов, имеет право владеть, транспортировать, использовать и продавать эти ресурсы в соответствии с действующим законодательством и международными обязательствами США.

При этом в законе подчеркивается, что разрешено владеть именно добытыми ресурсами, а не самими космическими объектами (владение космическими объектами запрещает Договор о космосе).

Размеры Солнечной системы

Напоследок хочу привести цитату из книги Билла Брайсона "Краткая история почти всего на свете".

"...Наша Солнечная система, пожалуй, самое оживленное место на триллионы миль вокруг, однако все, что мы видим в ней - Солнце, планеты со спутниками, миллиард или около того кувыркающихся камней пояса астероидов, кометы и разные другие плавающие обломки, - занимает менее одной триллионной части имеющегося пространства. Вы также легко поймете, что ни на одной из встречавшихся вам карт Солнечной системы масштаб даже отдаленно не соответствует реальному. На большинстве школьных схем планеты изображены рядом, вплотную одна к другой - на многих иллюстрациях планеты-гиганты даже отбрасывают друг на друга тени, - но это неизбежный обман, дабы поместить их все на одном листе бумаги. В действительности Нептун расположен не чуть позади, а далеко позади Юпитера - в пять раз дальше, чем сам Юпитер от нас, так далеко, что получает лишь 3 % солнечного света, получаемого Юпитером.
Расстояния эти таковы, что на практике невозможно изобразить Солнечную систему с соблюдением масштаба.
Даже если сделать в учебнике большую раскладывающуюся вклейку или просто взять самый длинный лист бумаги, этого все равно будет недостаточно. Если на масштабной схеме Солнечной системы Землю изобразить размером с горошину, Юпитер будет находиться на расстоянии 300 м, а Плутон в 2,5 км (и будет размером с бактерию, так что в любом случае вы не сможете его разглядеть). В том же масштабе ближайшая звезда, Проксима Центавра, будет находиться в 16 000 км от нас. Если даже вы ужмёте все до такой степени, что Юпитер станет размером с точку в конце этого предложения, а Плутон не больше молекулы, то и в этом случае Плутон будет находиться на расстоянии больше десяти метров...
...А теперь еще одна вещь, которую следует учесть: пролетая мимо Плутона, мы лишь пролетаем мимо Плутона. Если заглянете в план полета, то увидите, что его цель - путешествие к краю Солнечной системы, но боюсь, что мы еще не добрались до него. Плутон может быть последним объектом, отмеченным на школьных схемах, но сама система здесь не кончается. На самом деле ее конца еще даже не видно. Мы не доберемся до края Солнечной системы, пока не пройдем сквозь облако Оорта, огромное царство кочующих комет... Плутон отмечает всего лишь одну 50-тысячную пути, а вовсе не край Солнечной системы, как бесцеремонно указывается на школьных схемах"

Впервые исчезнувшая планета Фаэтон упоминается в записках Иоганна Кеплера. Свои мысли по этому поводу он изложил еще в 1596 г. Выясняя, где находится планета Фаэтон , он заинтересовался "пустым местом" между Марсом и Юпитером. Впоследствии многие ученые проводили расчеты, исследования, выдвигали гипотезы по поводу судьбы этого небесного тела. Рассмотрим далее некоторые теории, связанные с существованием и гибелью планеты Фаэтон.

Правило Тициуса-Боде

Оно было установлено в 1766 г. Немецкий астроном И. Тициус искал гармонию расположения планет. В ходе исследований им была выведена числовая закономерность расстояний небесных тел от Солнца. Правило выглядит так: Rcp = 0,4 + (0,3 х 2n) астрономических единиц. Одна а. е. равна 150 млн км. Для меркурия n= (-1), для Венеры - 0, а для Земли - 1. Согласно расчетам, между Марсом и Юпитером должно было существовать еще одно тело №5. В 1781 г. У. Гершель (английский астроном) открыл Уран. При этом его расстояние от Солнца незначительно отличалось от показателя, предсказанного формулой Тициуса-Боде. Данное обстоятельство существенно повысило доверие исследователей 18 столетия к закономерности об астрономических единицах. В результате в 1796 г. на конгрессе в Готе ученые приняли решение начать поиск исчезнувшей планеты.

Древние шумеры

Как известно, это самая продвинутая цивилизация раннего этапа развития Земли. Ученые предполагают, что древние шумеры знали о существовании Урана (Ану), Нептуна (Эа), а также Плутона (Тага). На это указывают расшифрованные современными специалистами тексты глиняных табличек, созданных 6 тысяч лет назад. В шумерских записях упоминается и Фаэтон - планета Солнечной системы Тиамат, расположенной между орбитами Юпитера и Марса. Как свидетельствуют тексты табличек, это небесное тело было разрушено в ходе космической катастрофы.

Открытие

Планета Фаэтон , точнее, остатки небесного тела, впервые была обнаружена в 1801 г. в г. Палермо Д. Пиацци. В процессе составления звездной карты в районе созвездия Тельца его заинтересовала точка, не отмеченная в каталогах. Ее движение было направлено в обратную сторону относительно вращения неба, как и прочие тела системы. К. Гаусс вычислил орбиту открытой планеты. Расчеты показали, что она располагалась между Юпитером и Марсом точно на расстоянии, выведенном по формуле Тициуса-Боде. Небесное тело назвали Церерой. Спустя время было открыто несколько новых планет. Так, в 1802 г. Ольберс обнаружил Палладу, в 1807 г. - Весту, в 1804 г. Гардинг установил расположение Юноны. Все эти тела перемещались примерно на том же расстоянии от Солнца, что и Церера (порядка 240 млн км). Эти данные позволили Ольберсу в 1804 г. выдвинуть предположение, что эти малые планеты являются элементами одной большой, разорванной на куски. Располагалась она на расстоянии 2,8 а. е. от Солнца. Этой планете дали название Фаэтон.

Астероиды

К 1891 году было открыто 320 малых тел. Исследуя пространство между Юпитером и Марсом, ученые пришли к выводу, что в этом месте системы вращается огромное скопление астероидов. Они все являются остатками одного крупного небесного тела. Стоит сказать, что и сегодня периодически открываются новые астероиды. К настоящему времени обнаружено порядка 40 тысяч малых тел. Более чем для 3,5 тыс. из них рассчитаны орбиты. Ученые предполагают, что общее количество астероидов, диаметр которых больше 1,5 км, может быть более 500 тысяч. Между Юпитером и Марсом астрономы обнаруживают только крупные тела. Мелкие под влиянием гравитационных сил рядом расположенных планет и в результате столкновений выходят из района наблюдения. Общее их число исчисляется миллиардами. Некоторые из астероидов достигают Земли.

Размеры

Масса известных астероидов составляет 1/700-1/1000 от веса Земли. В поясе между Юпитером и Марсом может располагаться несколько миллиардов еще неоткрытых тел. При этом их размер варьируется от десятков километров до пылинок. Примерно такое же число астероидов вышло из пояса, по мнению ученых. Расчеты, выполненные Зигелем с использованием параметров гипотетической плотности и массы астероидного вещества, показали, что планета Фаэтон могла иметь диаметр 6880 км. Эта величина чуть больше, чем у Марса. Близкие цифры присутствуют и в работах некоторых зарубежных и отечественных исследователей. Есть предположения, что планета Фаэтон по своим размерам сопоставима с Луной. В этом случае ее диаметр порядка 3500 км.

Гибель планеты Фаэтон

По поводу времени разрушения небесного тела нет единого мнения. Ученые приводят разные даты, среди которых 3,7-3,8 млрд, 110, 65, 16 млн, 25 и 12 тыс. лет. Каждая из указанных дат связана с определенными катастрофами, имевшими место в геологической истории. Из вероятных моментов разрушения планеты ученые исключают 25 и 12 тысяч лет. Объясняется это тем, что на изображениях астероида Эрос, которые были получены зондом "НИАР Шумейкер", четко просматривается слой реголита. Практически повсеместно им перекрываются коренные породы. На дне кратеров реголит достигает большой мощности. Принимая во внимание очень медленную скорость образования слоя, можно заключить, что возраст астероидов не может быть меньше нескольких миллионов лет. Маловероятной считается дата 3,7-3,8 млрд лет. Это объясняется тем, что для такого возраста слишком велика доля углистых образований в астероидном поясе. Даты 110 и 65 млн лет связаны с периодом великих катастроф на Земле. Последняя цифра, в частности, относится к гибели динозавров. Эти даты обоснованы только тем, что якобы позволяют описать происхождение астероидов, столкнувшихся с Землей в давние времена. Между тем, многие ученые сходятся во мнении, что, вероятнее всего, планета Фаэтон была разрушена 16 млн лет назад.

Научное обоснование

В одной из своих статей А. В. Колтыпин говорит об обнаруженном в 2000 г. метеорите Ямато. Он был найден в горах Антарктиды. Возраст поверхностных слоев метеорита составляет 16 млн лет. В них обнаруживаются следы мощного динамического стресса. Анализируя газовый состав включений и атмосферы Марса, ученые отнесли Ямато к одному из 20 марсианских метеоритов. Основываясь на этих данных, Колтыпин предположил, что на Красной планете катастрофа могла возникнуть 16 млн лет назад. Если допустить, что атмосфера Марса была аналогична оболочке, которую имел Фаэтон, планета Солнечной системы , как полагает Колтыпин, взорвалась, а осколки начали атаковать ближайшее небесное тело. Им, соответственно, стал Марс. Эта атака и привела к гибели жизни на нем. Этот вывод можно сделать, только если считать, что Ямото - осколок Фаэтона, а не марсианский метеорит.

Теории существования

Прежде чем говорить о причинах, по которым разрушилась планета Фаэтон (фото катастрофы смоделированы сегодня в разных вариантах), следует понять, действительно ли она была. Как выше было сказано, о небесном теле упоминают шумеры. Из их записей следует, что в системе существует планета Тиамат. Это тело раскололось на 2 части в результате страшной космической катастрофы. Один осколок переместился на другую орбиту, став Землей (по другой версии - Луной). Вторая часть продолжала разрушаться и сформировала астероидный пояс между Юпитером и Марсом. Стоит сказать, что Фаэтон признавали с конца 18 столетия вплоть до 1944 г. - до появления гипотезы Шмидта о формировании тел из захваченного Солнцем метеоритного облака, пролетавшим сквозь него. В соответствии с этой теорией, астероиды являются не обломками, а материалом необразовавшегося объекта. Между тем, ряд учетных полагает, что данная гипотеза в большей степени имеет историческую, нежели научную ценность. Вполне вероятно, эта концепция, как и ряд других аналогичных теорий, легла в основу фантастических художественных произведений. Например, может быть упомянута известна книга советского писателя про планету Фаэтон (А. Казанцев "Фаэты"). В ней автор рассказывает о разрушении небесного тела. Кратко, книга про планету Фаэтон повествует о ядерном взрыве. Уцелевшие обитатели небесного тела расселяются по космосу. Через миллион лет на Земле встречаются их потомки. Спустя несколько тысячелетий космическая экспедиция обнаруживает угасающую цивилизацию, родиной которой была планета Фаэтон. Книга заканчивается тем, что земляне переустраивают Марс для жизни ее представителей.

Причины разрушения

По поводу обстоятельств гибели планеты выдвигается множество гипотез. Мнения высказываются и учеными, и фантастами. Среди всех вариантов можно выделить три основных. Одной из причин считается гравитационное влияние Юпитера при опасном сближении Фаэтона к нему. Вторая гипотеза предполагает взрыв тела в результате собственной внутренней активности. По третьей версии, Фаэтон столкнулся с другой планетой. Выдвигаются и другие версии разрушения. Например, некоторые авторы предполагают, что тело столкнулось с собственным спутником или объектом, состоявшим из антивещества.

Кинематограф

В настоящее время нет единого мнения о том, как разрушилась планета Фаэтон. Документальный фильм о катастрофе решали снять многие. В основе сюжетов использовались сведения, полученные в результате научных наблюдений. Наиболее правдоподобной версией разрушения считается столкновение с другим телом. Это могла быть большая комета или огромный астероид. Существование последних доказывается неоднократным столкновением с Землей в ранние геологические периоды, еще до того, как разрушилась планета Фаэтон. Фильм 1972 года режиссера В. Ливанова основан на мифе о существовании древней цивилизации, которую обнаружили земляне в ходе исследования астероидного пояса.

Наличие жизни

Некоторые авторы выдвигают гипотезу о техногенной катастрофе на планете. О наличии жизни свидетельствуют находки окаменевших бактерий в метеоритах. Они похожи на обитающие в горячих источниках и горных породах Земли цианобактерии. Вероятно, они появились в астероидном поясе. Наличие большого числа углистых астероидов, свидетельства о том, что некоторые из них образованы осадочными породами, позволяет сделать вывод, что накопление осадков на Фаэтоне могло идти в течение продолжительного времени. Это могли быть сотни миллионов или несколько миллиардов лет. Большая часть осадков на Земле накапливается в водоемах. Логично, что на Фаэтоне тоже существовали океаны и моря. Соответственно, могли развиваться и высокоорганизованные формы жизни. Доподлинно установить, были ли на планете Фаэтон разумные существа, сегодня не представляется возможным.

"Марсианская теория"

Во многих работах ученых обосновывается вероятность существования цивилизации на Марсе. Жители этой планеты вели жестокую борьбу друг с другом, защищались от астероидов разным оружием, ядерным в том числе. Авторы предполагают, что некоторые представители марсианской цивилизации до катастрофы либо непосредственно сразу после нее переселились на Землю. Это наводит исследователей на мысль, что они могли вести межпланетные войны с разумными представителями небесных тел, находящихся по соседству. Вероятно, объект, существовавший в пространстве между Юпитером и Марсом, был разрушен представителями последнего. Однако, как заключают авторы, атака на Фаэтон привела к более глобальной, чем ожидалось, катастрофе.

Потенциально опасные тела

В 1937 г. астероид Гермес прошел на расстоянии около 580 000 километров от Земли. В 1996 г. произошло еще одно опасное сближение. Теперь астероид несколько меньшего размера 1996 JA1 прошел в 450 тыс. км от планеты. Сегодня обнаружено 31 опасное тело с диаметром больше километра. Каждое из них имеет свое название. Размеры тел варьируются от 1 до 8 км. Пять таких объектов вращаются между Землей и Марсом, остальные - между Марсом и Юпитером. Ученые предполагают, что из 40 тысяч малых тел астероидного пояса, поперечник которых больше 1 км, до 2000 могут являться потенциально опасными. Их столкновения с Землей вполне вероятны, хотя и с довольно продолжительными временными интервалами. Исследователи считают, что раз в столетие одно из тел может пролетать рядом с Землей на расстоянии меньшем, чем до Луны. Раз в 250 лет объект может столкнуться с планетой. Удар тела, размером с Гермес, например, обеспечит выделение энергии равной 10 000 водородных бомб, мощностью 10 Мт каждая. При этом возникнет кратер с диаметром порядка 20 км. Удары тел большего размера, разумеется, приведут к более серьезным последствиям.

Однако ученые успокаивают человечество тем, что за новейшую историю такие случаи неизвестны и маловероятны в ближайшем будущем. В настоящее время исследование астероидов осуществляется NEOPO. Это специальное учреждение было создано в 1997 г. NASA. Оно занимается управлением программой околоземных объектов. Именно в нем среди малых тел были выделена группа элементов, орбиты которых пересекают земную. Это и указывает на вероятность потенциального столкновения объектов с нашей планетой. Тела этой группы получили название Apollo.

Эту область также часто называют главным поясом астероидов или просто главным поясом, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.

Общие сведения

На сегодняшний день пояс астероидов насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. По состоянию на 6 сентября 2011 года количество именованных астероидов пояса достигло 285 075. Суммарная масса главного пояса равна примерно 4 % массы Луны, больше половины её сосредоточено в четырёх крупнейших объектах, которые названы в честь римских божеств: Церера (диаметр по экватору 950 км), Веста (диаметр – 529,2 км), Паллада (примерный диаметр – 532 км) и Гигея (диаметр 407,12 км). Церера – это самый большой объект пояса астероидов, ученые считают данное небесное тело карликовой планетой.

Астероиды движутся по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, в зависимости от величины большой полуоси, их период обращения колеблется от 3,5 до 6 лет.
Температура на поверхности астероида зависит от расстояния до Солнца и величины его альбедо. Для частиц пыли на расстоянии 2,2 а. е. температурный диапазон начинается с 200 К (−73 °C) и ниже, а на расстоянии 3,2 а. е. уже со 165 К (−108 °C). Однако для астероидов это не совсем справедливо, поскольку из-за вращения температуры на его дневной и ночной сторонах могут существенно различаться.

Поверхность большинства астероидов диаметром более 100 м, вероятно, покрыта толстым слоем раздробленной породы и пыли, образовавшихся при падении метеоритов или собранных в процессе движения по орбите. Измерения периодов вращения астероидов вокруг своей оси показали, что существует верхний предел скоростей вращения для относительно крупных астероидов диаметром более 100 м, который составляет 2,2 часа.

На сегодняшний день известно, что почти каждый третий астероид входит в состав какого-либо семейства. Признаком принадлежности астероидов к одному семейству являются примерно одинаковые орбитальные параметры, такие как большая полуось, эксцентриситет и наклон орбиты, а также аналогичные спектральные особенности, последние указывают на общность происхождения астероидов семейства, образовавшихся в результате распада более крупного тела.

Меньшие ассоциации астероидов называются группами или кластерами.

Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу.

Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца. Размеры частиц, которые его вызывают, в среднем колеблются в районе 40 мкм, а время их существования не превышает 700 тыс. лет. Наличие этих частиц свидетельствует о том, что процесс их образования происходит непрерывно.

Мелкая пыль в поясе астероидов, возникшая в результате столкновений астероидов, создаёт явление, известное как зодиакальный свет.

Загадочный Фаэтон

Эта версия лежит также в основе романа Михаила Чернолусского «Фаэтон», повестей Олеся Бердника «Катастрофа» и «Стрела времени» и Константина Брендючкова «Последний ангел», Николая Руденко «Сын Солнца - Фаэтон», в мультфильме о путешествии землян к поясу астероидов «Фаэтон - сын солнца», рассказа Георгия Шаха «Гибель Фаэтона».

Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?

Исследования метеоритов, которые вышли из пояса астероидов и упали на Землю, показывают, что большинство из них относится к хондритам – метеоритам, в которых, в отличие от ахондритов, не происходила сепарация веществ, как обычно бывает в процессе формирования планет. Данные исследования лишний раз подтверждают вышеизложенную гипотезу, которая опираясь на реальные научные данные, выглядит гораздо убедительнее той версии, которую нам предлагают шумерские мифы.
Сегодня, ученым отлично известно, что пояс астероидов – отнюдь не сказочная, расколовшаяся планета, а остатки протопланетного вещества, которое появилось еще во времена зарождения Солнечной системы. Однако мифы и предания о легендарном Фаэтоне до сих пор живы и заставляют многих людей по всему миру проявлять интерес к такому астрономическому явлению, как пояс астероидов.

Открытие пояса астероидов

Впервые оно было сформулировано и опубликовано немецким физиком и математиком Иоганном Тициусом ещё в 1766 году, но несмотря на то, что ему, с указанными оговорками, удовлетворяли все шесть известных на то время планет (от Меркурия до Сатурна), правило долго не привлекало внимания. Так продолжалось до тех пор, пока в 1781 году не был открыт Уран, большая полуось орбиты которого точно соответствовала предсказанной данной формулой. После этого Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования пятой от Солнца планеты между орбитами Марса и Юпитера, которая, согласно данному правилу, должна была находиться на расстоянии 2,8 а. е. и при этом до сих пор не была обнаружена. Открытие Цереры в январе 1801 года, причём именно на указанном расстоянии от Солнца, привело к усилению доверия к правилу Тициуса - Боде среди астрономов, которое сохранялось вплоть до открытия Нептуна, который выпадает из этого правила.

Астероид Веста

Церера, снимок межпланетного зонда Dawn

Ида и ее спутник Дактиль. Размер Иды 58 × 23 км, Дактиля - 1,5 км, расстояние между ними 85 км

Полёт космического аппарата Dawn к Весте (слева) и Церере (справа)

Аппараты «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также зонд «Улисс» пролетали через пояс без запланированных или случайных сближений с астероидами. Аппарат «Галилео» стал первым космическим аппаратом, который сделал снимки астероидов. Первыми сфотографированными объектами стали астероид (951) Гаспра в 1991 году и астероид (243) Ида в 1993 году. После этого в НАСА была принята программа, согласно которой любой аппарат, пролетающий через пояс астероидов, должен, по возможности, пролететь мимо какого-либо астероида. В последующие годы космическими зондами и аппаратами были получены изображения ряда мелких объектов, таких как (253) Матильда в 1997 году с аппарата NEAR Shoemaker, (2685) Мазурский в 2000 году с «Кассини», (5535) Аннафранк в 2002 году со «Стардаст», (132524) APL в 2006 с зонда «Новые горизонты», (2867) Штейнс в 2008 году и (21) Лютеция в 2010 году с «Розетты».

Составное изображение северной полярной области астероида Эрос

Изображение астероида (253) Матильда

Состав

Астероид Гаспра, и спутники Марса Фобос и Деймос

Космический аппарат Dawn и Церера

Белые пятна в кратерах Цереры

Астероиды как источники ресурсов

В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год. Самый крупный известный металлический астероид (16) Психея содержит 1,710^19 кг железо-никелевой руды (что в 100 тысяч раз превышает запасы этой руды в земной коре). Этого количества хватило бы для обеспечения потребностей населения земного шара в течение нескольких миллионов лет, даже с учётом дальнейшего увеличения спроса. Небольшая часть извлечённого материала может также содержать драгоценные металлы.

Существует три возможных варианта добычи сырья:

Добыча руды и доставка её на место последующей переработки

Переработка добытой руды прямо на месте добычи, с последующей доставкой полученного материала

Размеры Солнечной системы

Напоследок хочу привести цитату из книги Билла Брайсона «Краткая история почти всего на свете».

«…Наша Солнечная система, пожалуй, самое оживленное место на триллионы миль вокруг, однако все, что мы видим в ней - Солнце, планеты со спутниками, миллиард или около того кувыркающихся камней пояса астероидов, кометы и разные другие плавающие обломки, - занимает менее одной триллионной части имеющегося пространства. Вы также легко поймете, что ни на одной из встречавшихся вам карт Солнечной системы масштаб даже отдаленно не соответствует реальному. На большинстве школьных схем планеты изображены рядом, вплотную одна к другой - на многих иллюстрациях планеты-гиганты даже отбрасывают друг на друга тени, - но это неизбежный обман, дабы поместить их все на одном листе бумаги. В действительности Нептун расположен не чуть позади, а далеко позади Юпитера - в пять раз дальше, чем сам Юпитер от нас, так далеко, что получает лишь 3 % солнечного света, получаемого Юпитером.

Расстояния эти таковы, что на практике невозможно изобразить Солнечную систему с соблюдением масштаба.

Даже если сделать в учебнике большую раскладывающуюся вклейку или просто взять самый длинный лист бумаги, этого все равно будет недостаточно. Если на масштабной схеме Солнечной системы Землю изобразить размером с горошину, Юпитер будет находиться на расстоянии 300 м, а Плутон в 2,5 км (и будет размером с бактерию, так что в любом случае вы не сможете его разглядеть). В том же масштабе ближайшая звезда, Проксима Центавра, будет находиться в 16 000 км от нас. Если даже вы ужмёте все до такой степени, что Юпитер станет размером с точку в конце этого предложения, а Плутон не больше молекулы, то и в этом случае Плутон будет находиться на расстоянии больше десяти метров…

…А теперь еще одна вещь, которую следует учесть: пролетая мимо Плутона, мы лишь пролетаем мимо Плутона. Если заглянете в план полета, то увидите, что его цель - путешествие к краю Солнечной системы, но боюсь, что мы еще не добрались до него. Плутон может быть последним объектом, отмеченным на школьных схемах, но сама система здесь не кончается. На самом деле ее конца еще даже не видно. Мы не доберемся до края Солнечной системы, пока не пройдем сквозь облако Оорта, огромное царство кочующих комет… Плутон отмечает всего лишь одну 50-тысячную пути, а вовсе не край Солнечной системы, как бесцеремонно указывается на школьных схемах»

Солнечная система

Сериал «Прогулки в космосе». 8-я серия «Пояс астероидов»

Разделы