Чем интересны самые большие астероиды и их движение? Самые большие астероиды.

Любое космическое тело диаметром более 3 километров грозит Земле при столкновении исчезновением цивилизации. Поэтому так важно знать о самых больших астероидах и их движении по орбитах, ведь среди 670 тысяч объектов Солнечной системы попадаются весьма необычные экземпляры. Основная масса крупных небесных тел располагается в так называемом поясе астероидов, далеко от Земли, так что прямой угрозы нам нет. По мере обнаружения их называли женскими именами из римской и греческой мифологии, а затем, с увеличением количества открытий, это правило перестало соблюдаться.

Церера

Это немаленькое небесное тело (диаметр 975*909 км) кем только не было с момента открытия: и полноценной планетой Солнечной системы, и астероидом, а с 2006 года приобрела новый статус – карликовая планета. Последнее название самое правильное, так как Церера не главная на своей орбите, а всего лишь самая большая в поясе астероидов. Открыл ее совершенно случайно итальянский астроном Пиацци в 1801 году.

Церера имеет сферическую форму (что нехарактерно для астероидов) с каменным ядром и корой из водяного льда и минералов. Расстояние между ближайшей точкой орбиты этого спутника Солнца и Землей – 263 млн километров. Ее путь пролегает между Марсом и Юпитером, но при этом наблюдается некоторая склонность к хаотичному движению (что увеличивает шансы на столкновение с другими астероидами и изменение орбиты). Невооруженным взглядом с поверхности нашей планеты ее не видно – это звезда всего лишь 7 величины.

Паллада

Размер 582*556 километров, и она тоже часть пояса астероидов. Угол оси вращения Паллады очень высокий – 34 градуса (у остальных небесных тел не превышает 10). Паллада движется по орбите с большой степенью отклонения, отчего ее расстояние до Солнца все время меняется. Это углеродный астероид, богатый кремнием и представляет интерес в дальнейшем с точки зрения добычи полезных ископаемых.

Веста

Это самый тяжелый астероид на сегодняшний момент, хотя и уступает в размерах предыдущим. Из-за состава породы Веста отражает в 4 раза больше света, чем та же Церера, хотя ее диаметр в половину меньше. Получается, что это единственный астероид, движение которого можно наблюдать невооруженным взглядом с поверхности Земли, когда она приближается раз в 3-4 года на минимальное расстояние – 177 миллионов километров. Ее движение осуществляется по внутренней части пояса астероидов и никогда не пересекает нашу орбиту.

Интересно, что при длине в 576 километров на ее поверхности находится кратер диаметром 460 километров. Вообще, весь пояс астероидов вокруг Юпитера представляет собой гигантскую каменоломню, где небесные тела сталкиваются между собой, разлетаются на куски и изменяют свои орбиты – но как Веста пережила столкновение со столь крупным объектом и сохранила свою целостность, остается загадкой. Ее ядро состоит из тяжелого металла, а кора – из легких скальных пород.

Гигeя

Этот астероид не пересекается с нашей орбитой и вращается вокруг Солнца. Очень тусклое небесное тело, хотя и имеет диаметр 407 километров, было открыто позже остальных. Это самый распространенный тип астероидов, с углеродистым содержимым. Обычно для наблюдения за Гигией требуется телескоп, но в момент наибольшего приближения в Земле ее можно рассмотреть в бинокль.

Сегодня астероид, упав на Землю, принесет с собой жертвы, разрушения и катаклизмы. Но, несмотря на то что астрономы называют этот вид небесных тел «космическим мусором», именно им мы обязаны появлением жизни на нашей планете. В 2010 году независимо друг от друга две группы исследователей обнаружили на астероиде Фемида (входящей в 20-ку самых больших) водяной лед, сложные углеводороды и молекулы, изотопный состав которого совпадает с земным.

В самом начале XIX в. итальянский астроном Пиацци (1746-1826) случайно открыл первую малую планету (астероид). Она была названа Церерой. В дальнейшем было открыто много других малых планет, образующих пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

Движение астероидов

На фотографиях звездного неба, снятых с большими экспозициями, астероиды получаются в виде светлых черточек. Зарегистрировано более 5500 малых планет. Общее число астероидов должно быть в десятки раз больше. Астероиды, орбиты которых установлены, получают обозначения (порядковые номера) и названия. Некоторые новые астероиды названы в честь великих людей (1379 Ломоносова), государств (1541 Эстония, 1554 Югославия), обсерваторий (1373 Цинциннати – американская обсерватория, являющаяся Международным центром наблюдений астероидов) и т.д.

Астероиды движутся вокруг Солнца в ту же сторону, что и большие планеты. Их обороты имеют большие эксцентриситеты (в среднем 0,15), чем орбиты больших планет. Поэтому некоторые малые планеты далеко выходят за пределы пояса астероидов. Одни из них в афелии удаляются за орбиту Сатурна, другие в перигелии приближаются к Марсу и Земле. Например, Гермес в октябре 1937 г. прошел от Земли на расстоянии 580 000 км (всего лишь в полтора раза дальше Луны), а астероид Икар, открытый в 1949 г., при движении попадает даже внутрь орбиты Меркурия и каждые 19 лет сближается с Землей. В последний раз это произошло в июне 1987 г. Тогда Икар приблизился к Земле на расстояние в несколько миллионов километров, его наблюдали на многих обсерваториях. Разумеется, это не единственный случай. Не исключено, например, что столкновение астероида с Землей привело 65 млн. лет назад к гибели динозавров. А в марте 1989 г. астероид размером около 300 м прошел от Земли на расстоянии менее 650 тыс. км. Поэтому не случайно ученые приступили к разработке эффективных методов своевременного обнаружения, а если понадобиться, уничтожения опасных астероидов.

Физические характеристики астероидов

Астероиды недоступны для наблюдения невооруженным глазом. Самый большой астероид – Церера (диаметр 1000 км). Вообще же астероиды имеют диаметры от нескольких километров до нескольких десятков километров, причем большинство астероидов – бесформенные глыбы. Массы астероидов хоть и различны, но слишком малы, чтобы эти небесные тела могли удержать атмосферу. Общая масса всех астероидов, собранных вместе, примерно в 20 раз меньше массы Луны. Из всех астероидов получилась бы одна планета диаметром меньше 1500 км.

В последние годы удалось открыть спутники (!) у некоторых астероидов. Впервые сфотографировали астероид с расстояния все лишь 16 тыс. км 29 октября 1991 г. с борта американского космического корабля “Галилео”, запущенного 18 октября 1982 г. для исследования Юпитера. Пересекая пояс астероидов, “Галилео” сфотографировал малую планету 951 – астероид Гаспра. Это типичный астероид. Большая полуось его орбиты 2,21 а.е. Он оказался неправильной формы и, возможно, образовался в результате столкновения более крупных тел в поясе астероидов. На фотографиях видны кратеры (их диаметр 1-2 км, освященная часть астероида – 16x12км). На снимках удается различить детали поверхности астероида Гаспра размером 60-100 м.

Ученые полагают, что в этом поясе имеется несколько сотен тысяч астероидов, а всего в космическом пространстве их могут быть миллионы.

Размеры астероидов варьируются от 6 м до 1000 км в поперечнике. (Хотя кажется, что 6 м совсем немного по сравнению с 1000 км, даже мелкий астероид вызовет сильный эффект, если упадет на .)

Небольшие изменения орбит иногда приводят к столкновению астероидов друг с другом, в результате чего от них откалываются мелкие куски.

Бывает, что эти небольшие фрагменты покидают свои орбиты и сгорают в Земли, и тогда их называют .

Астероиды: «подобные звездам»

Именно так переводится с греческого название этих небесных тел, хотя ничего общего со астероиды не имеют.

Таким образом, пояс астероидов является не остатками планеты, а планетой, которая так и не «сумела» сформироваться из-за влияния Юпитера и других планет-гигантов.

Угроза с орбиты

В Солнечной системе перемещается огромное количество , астероидов и крупных метеорных тел.

Большинство их сосредоточено между орбитами Марса и Юпитера, но время от времени некоторые из этих космических объектов меняют привычные орбиты из-за столкновений или гравитационных возмущений и оказываются вблизи Земли.

Реже это случается с кометами, но астероиды представляют реальную опасность, поэтому за их движением пристально следят астрономы.

В прошлом Земле не раз приходилось переживать столкновения с астероидами различных размеров. Исследователи полагают, что результатом таких событий стали образование и гибель .

Небольшой астероид диаметром 20-30 м, движущийся со скоростью 20 км/с, при падении на Землю выделяет столько же энергии, как ядерного заряда мощностью в мегатонну в тротиловом эквиваленте.

Астероиды таких размеров могут причинить колоссальный ущерб, но не угрожают планете глобальной катастрофой. Поэтому внимание «небесных патрулей» приковано к малым небесным телам, чьи размеры превышают половину километра.

Одним из них является открытый в 2004 г. астероид Апофис, чья орбита сблизится с Землей в 2029 г. на расстояние 29 тыс. км.

При этом существует примерно один шанс из ста на то, что может произойти столкновение астероида с нашей планетой, поэтому уже сейчас все перемещения Апофиса по орбите тщательно отслеживаются и разрабатываются планы его уничтожения, если вероятность столкновения станет действительно большой.

Падение такого космического тела, как Апофис, на Землю может привести к полному уничтожению и деревень в радиусе 300 км, гигантским на море и непредсказуемым экологическим изменениям.

Астероиды в поясе Койпера

Начиная с 1992 г. астрономы начали открывать все новые астероиды в поясе Койпера — сегодня их известно более тысячи. Они отличаются по составу от тех, которые образуют пояс между Марсом и Юпитером.

В главном поясе астероидов выделяют три группы тел — силикатные (каменные), металлические и углистые. Астероиды пояса Койпера практически полностью состоят из и обломков .

Современные телескопы не дают представления о внешнем виде астероидов, и близкое знакомство с ними началось лишь тогда, когда с малыми планетами начали сближаться . Большинство астероидов оказались телами неправильной формы, покрытыми метеоритными .

Исследователи выделяют среди астероидов «семейства» — группы мелких астероидов со сходными орбитами, образовавшиеся при столкновении более крупных астероидов с другими объектами. Три из них нередко сближаются с орбитой Земли — это семейство Амура, Аполлона и Атона.

Одним из намечаемых направлений исследований космоса в НАСА является изучение астероидов. Что планируют искать на этих голых космических глыбах, какие тайны в себе таят эти безмолвные куски камня?

В настоящее время учеными достаточно хорошо изучены самые большие астероиды и их движение. Кратко рассказать об этих телах Солнечной системы невозможно (в настоящее время их обнаружено более семисот тысяч). Откуда же взялись и что представляют из себя астероиды?

Планета номер «четыре с половиной»

Уже в восемнадцатом веке астрономам были относительно хорошо известны масштабы и размеры Солнечной системы. Исследователи Тициус и Бозе обратили внимание, что линейка расстояний планет от светила укладывается в правильную математическую последовательность. Вот только в одном месте теория давала сбой. Четыре первые планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс соответствовали математической модели полностью, а затем…

Юпитер, пятая планета, занимала место шестой. Между Марсом и Юпитером не хватало еще одного небесного тела.

Планеты в Солнечной системе, не считая нашей звезды, тела самые большие. Астероиды и их движение были открыты и систематизированы позже. А в тот момент этот сбой в последовательности стал настоящим вызовом для астрономов.

Охота за планетой «№ 4 ½» проходила не без драматизма и увенчалась успехом в 1801 году. Итальянский ученый Пьяцци поздравил землян с Новым, 1801 годом, открыв 1 января первую маленькую планету, названную впоследствии в честь древнегреческой богини плодородия Церерой.

Несостоявшаяся планета или катастрофа вселенского масштаба

Практически следом был открыт второй астероид Паллада. Затем еще два: Юнона и Веста. Потихоньку определялась область системы, в которой расположены самые большие астероиды. Их движение наводило на мысль, что все они - части чего-то большого.

Так возникла теория о существовании древней планеты Фаэтон, вращавшейся по орбите, расположенной между планетами Марс и Юпитер, и разрушенной в результате некоего космического катаклизма.

Не упустили шанс и уфологи, куда ж без них. По их мнению, жители именно Фаэтона посещали нашу планету, являясь аборигенам в виде богов. Они и научили наших доисторических предков письму, математике и прочим наукам, ну и, естественно, построили древнеегипетские пирамиды.

А затем Фаэтон пал жертвой самих фаэтонян, заигравшихся с каким-то своим супероружием.

Однако поздние исследования, проведенные в том числе автоматическими межпланетными зондами НАСА, показали, что красивая теория, увы, несостоятельна.

По современным представлениям между Марсом и Юпитером вращаются остатки вещества протопланетного диска, которого не хватило для формирования полноценной планеты. Да и мощнейшее гравитационное поле гиганта Юпитера не позволило бы образоваться более или менее крупному небесному телу.

Плюс две малые минус одна большая

Первый открытый астероид Церера всегда выделялся среди остальных. В нем, как выяснилось позднее, сосредоточена треть массы всего пояса астероидов. При диаметре около 1000 км он - единственный «обитатель» пояса - имеет массу, достаточную для гидростатического равновесия (образования шарообразной формы).

Также имеется и геология, обусловленная погружением более тяжелых компонентов, а этим из космических тел могут похвастать только самые большие.

Астероиды и их движение подверглись пристальному изучению с появлением гигантских зеркальных телескопов, их стали открывать по нескольку тысяч в год. И чем быстрее росла их база, тем очевиднее становилась уникальность в астероидном поясе Цереры.

В 2006 году произошло событие, повысившее статус этого планетоида. Годом ранее были открыты несколько транснептуновых объектов, сопоставимых размерами с Плутоном, который до тех пор считался девятой планетой Солнечной системы.

Так, было решено лишить Плутон «звания» планеты. Отныне все подобные тела стали именоваться «карликовая планета». Под данное определение подошла и Церера. Таким образом, в солнечной семье стало больше на две карликовые планеты за счет одной полноценной и одного астероида.

Орбиты астероидов

Самое «оживленное» движение астероидов сосредоточено, как уже указывалось, между Марсом и Юпитером. Однако форма орбит большинства из них заметно отличается от орбит планет, движущихся по почти идеальным окружностям. Так, если второй по величине астероид Солнечной системы Веста имеет эксцентриситет орбиты 0,089 и постоянно находится в поясе, то, Эрос, например, движется иначе.

В высшей точке орбиты он находится, как ему и положено, в поясе астероидов, а затем, пересекая орбиту Марса, Эрос устремляется к Земле, не доходя до ее орбиты «каких-то» 20 млн километров.

Астероидом же с самой вытянутой траекторией считается 2005НС4. В дальней точке он «улетает» далеко за орбиту Марса, в перигелии же подходит к Солнцу в 7(!) раз ближе Меркурия.

Опасность для Земли

Таких космических «камешков» разных размеров, пересекающих орбиту Земли, а следовательно, теоретически способных врезаться в нас, множество. Это одна из причин, заставляющая ученых всех стран подробно изучать движение астероидов.

Основные сведения об орбитах самых крупных из них были получены много десятилетий назад. К счастью, среди них нет кандидатов на столкновение с нашей планетой в ближайшие несколько миллионов лет.

Этого, увы, не скажешь о более мелких космических телах размером от сотни метров и менее. Несмотря на то что количество открытых астероидов приближается к миллиону, астрономы постоянно обнаруживают новые и новые. К тому же пояс астероидов - довольно «перенаселенный райончик» Солнечной системы. Столкновения их друг с другом запросто могут резко изменить орбиту относительно небольшой скалы, как из пращи, направив ее в одну из планет.

Планеты сокровищ

Однако, похоже, что краткие данные о движении астероидов могут со временем начать появляться в новостях экономики. В последнее время интерес к их изучению обусловлен планами (пока, правда, весьма далекими) на разработку их в будущем как месторождений полезных ископаемых.

Так приблизительно подсчитано, что в недрах Эроса содержится редкоземельных металлов в несколько раз больше, чем добыла и использовала за всю свою историю человеческая цивилизация.

Однако для гипотетической разработки залежей золота и платины на поверхности космического тела желательно, чтобы там имелась хоть небольшая сила тяжести. Этим качеством обладают лишь самые большие астероиды. И их движение и стабильная, почти круговая орбита делают, например, Цереру и Весту, первыми кандидатами на освоение. Не исключено, что через пару-тройку сотен лет на Эрос будут летать молодые пары в свадебное путешествие, недаром же такое название ему придумали…

Между орбитами Марса и Юпитера располагаются многие тысячи мелких объектов, состоящих из каменных пород. Самый крупный из них достигает почти 1000 км в поперечнике, но подавляющая часть имеет значительно меньшие размеры. Это просто камни, оставшиеся еще с той поры, когда формировались планеты.

В январе 1801 г. итальянский астроном Джузеппе Пиацци (1746— 1826) обнаружил небольшое небесное тело, летающее но орбите между Марсом и Юпитером. В то время он составлял звездную карту и вдруг заметил, что одна светящаяся точка, которую он уже нанес на карту этой части неба, теперь переместилась в другое место. Эта движущаяся «звезда» оказалась первым астероидом, ученый назвал его Церерой. Диаметр Цереры 913 км, она значительно крупнее других астероидов. Тем не менее это очень маленькое небесное тело и сравнении со всеми планетами и многими их лунами. Радиус нашей Лупы почти вчетверо больше. Несколько луп Солнечной системы превосходят Цереру но величине. По этой причине Цереру и прочие объекты между Марсом и Юпитером называют малыми планетами.

Теперь известно много малых планет, или астероидов. Почти всем им требуется от трех до шести лег, чтобы сделать полный оборот вокруг Солнца. Они роятся между Марсом и Юпитером, в зоне, называемой поясом астероидов. Еще один подобный пояс был открыт в 19931 г. за Нептуном.

Самые крупные астероиды имеют от 20 до 100 км и поперечнике. Церера и еще несколько больших астероидов являются исключением, превосходя по величине некоторые планетарные лупы. Размер же большинства известных астероидов — менее 20 км. Астрономы считают, что и поясе астероидов курсируют миллионы каменных глыб, обломков и песчаных зерен.

Астероиды нередко попадают в плен, если забредают слишком близко к Юпитеру. Есть две группы астероидов, путешествующих но Солнечной системе перед Юпитером и за ним; их называют троянцами. Изредка какой-нибудь из них соскакивает прямо в поле притяжения Юпитера и тогда превращается в его крошечный спутник.

Математики обнаружили, что некоторые астероиды могут путешествовать но самым разнообразным и причудливым маршрутам. Большие планеты Солнечной системы то и дело стаскивают их с орбит. Астероиды могут внезапно покинуть свою орбиту, а затем устремиться к Солнцу. Астрономы уже нашли более 1000 астероидов, чьи орбиты пересекают ежегодный путь Земли вокруг Солнца. Вполне возможно, что самые маленькие спутники в Солнечной системе — это астероиды, захваченные силой притяжения планет.

Земные телескопы не дают возможности разглядеть какие бы то ни было черты поверхности астероидов ввиду их малых размеров и сильной удаленности. Изучая астероиды, ученые надеются побольше узнать о том материале, ил которого образовались планеты.

В недавнем прошлом (в астрономических масштабах, конечно) в Землю врезались кометы и астероиды. Возраст Метеоритного кратера и Аризоне — всего 50 000 лет. Событие па Тунгуске в Сибири произошло и 1908 г. По всей вероятности, это был взрыв астероида или закончившей свое путешествие кометы. Взрывная волна уложила деревья на площади диаметром более 100 км.

Если бы взрыв, подобный Тунгусскому, произошел в наше время в населенной местности, он имел бы катастрофические последствия. В 1991 г. небольшой астероид пронесся на расстоянии 170 000 км от Земли. В ближайшем будущем несколько известных астероидов должны пройти на расстоянии меньше 1 млн км от Земли. Астрономы затрачивают немалые усилия на исследование подобных небесных тел, чтобы заранее определить то из них, которые могут подойти к нам на опасно близкое расстояние. Не исключено, что к такому объекту будет послана ядерная бомба, чтобы оттолкнуть астероид от пашей планеты, переведя его па более удаленную орбиту.

Уже 150 из 10 000 известных астероидов оказывались очень близко от Земли. Некоторые из них — просто большие камни, которые не причинили бы нам заметного следа. Космический телескоп, предназначенный для исследования небольших астероидов, обнаруживает объекты менее 30 м, а иногда — и менее 10 м в поперечнике. Такой небольшой камень сталкивается с Землей в среднем одни раз в течение человеческой жизни и опасности не представляет.

Некоторые из ближайших к Земле астероидов будут исследованы и ходе космических программ. На этих астероидах могут быть обнаружены минеральные вещества представляющие на Земле большую ценность.

Что касается Земли, то астероид диаметром 1 км врезается в псе в среднем раз в 100 000 лет. Столкновение с таким большим астероидом могло бы иметь катастрофические последствия для всего земного шара.

Эпоха динозавров закончилась одновременно с тем, как 65 миллионов лет назад небольшой астероид упал на полуостров Юкатан, в теперешней Мексике. От взрыва высоко в атмосферу взметнулись обломки, по всей Земле вспыхнули пожары. Шаровые молнии, сыграли роль пускового механизма в глобальном кризисе среды обитания. В результате произошедших климатических изменений две трети живших в то время видов животных было стерто с лица Земли. Не выжило ни одно животное весом более 30 кг. Мелкие млекопитающие размером с мышь выжили, вероятно, только потому, что прятались в норах. Считается, что все нынешние млекопитающие являются потомками тех маленьких животных.

Из всех небесных тел, изучаемых астрономами, только астероиды и кометы способны таким образом воздействовать на Землю, грозя ей катастрофой. Однако вероятность того, что подобная пещь может действительно случиться, очень мала. Значительная часть человечества подвергается гораздо большему риску из-за землетрясений, извержений вулканов, болезней и голода.