Астероїди

Астероиды.

Астероїди (малі планети). Ці космічні тіла від планет передусім своїми розмірами. Так, найбільша із малих планет Церера має у поперечнику 995 км; наступна з ним (за величиною): Палада- 560 км, Хигея — 380 км, Психея — 240 км тощо. Порівняйте можна вказати, що найменша із великих планет Меркурій має діаметр 4878 км, тобто. в розмірі 5 разів перевищує - поперечник Цереры, а маси їх різняться в численні сотні раз.

Загальна кількість малих планет, доступних спостереженню сучасними телескопами, визначається 40 тис., але загальна їх маса один тис. разів менша маси Земли.

Рух малих планет навколо Сонця іде за рахунок эллиптическим орбітам, а більш витягнутим (середній ексцентриситет орбіт вони 0,51), ніж в великих планет, а нахил орбітальних площин до эклептике вони більше, ніж в великих планет (середній кут 9,54). Переважна більшість планет обертається навколо Сонця між орбітами Марса і Юпітера, створюючи так званий пояс астероїдів. Але є і маленькі планети, орбіти яких розміщені ближче до Сонцю, ніж орбіта Меркурія. Найбільш ж далекі перебувають поза Юпітером і за Сатурном.

Дослідники космосу висловлюють різні міркування щодо причини великий концентрації астероїдів в порівняно вузькому просторі міжпланетної середовища між орбітами Марса і Юпітера. Однією із найбільш поширених гіпотез походження тіл пояса астероїдів є уявлення про руйнуванні міфічної планети Фаетон. Сама ідея про існуванні планети підтримується багатьма вченими Франції та навіть начебто підкріплена математичними розрахунками. Проте незрозумілою залишається причина руйнації планети. Висловлюються різні припущення. Одні дослідники вважають, що руйнація Фаетона сталося вследствии його сутички з якимось великим тілом. На думку інших, причинами розпаду планети були вибухові процеси у надрах. Нині проблема походження тіл астероїдного пояса входить складовим елементом в велику програму досліджень космосу міжнародною і національних уровнях.

Серед малих планет виділяється своєрідна група тіл, орбіти яких перетинаються з орбітою Землі, отже, є потенційна можливість їх сутички з нею. Планети цієї групи почали називати Apollo object, чи навіть Apollo (Wetherill, 1979). Вперше про існування Apollo став відомий з 1930;х нинішнього століття. 1932;го р. був виявлено астероїд. Його назвали.

Apollo 1932 HA. Але не порушив особливого інтересу, хоча її назва стало загальним всім астероїдів, котрі перетинають земну орбиту.

У 1937 р. космічне тіло з поперечником приблизно 1 км відбулися 800 тис. кілометрів від Землі та у дворазовому відстані від Місяця. Згодом його назвали Гермес. Сьогодні виявлено 31 таке тіло, і з них одержало власне назва. Розміри їх поперечников коливаються від 1 до 8 км, а нахил орбітальних площин до екліптиці в межах від 1 до 68. П’ять їх обертаються на орбітах між Землею і Марсом, інші ж 26 — між Марсом і Юпітером (Wetherill, 1979). Вважають, що з 40 тис. Малих планет астероїдного пояса з поперечником більше однієї км може бути кілька сотень Apollo. Тому зіткнення таких небесних тіл із Землею цілком можливо, та за дуже тривалі інтервали времени.

Можна припустити, що разів у століття одна з таких космічних тіл може пройти поблизу Землі з відривом менше, ніж ми до Місяця, а разів на 250 тис. років може відбутися зіткнення його з нашої планетою. Удар такого тіла виділяє енергію рівну 10 тис. Водневих бомб кожна потужністю 10 Мгт. У цьому повинен утворитися кратер діаметром близько 20 км. Але такі випадки рідкість й за історію невідомі. Гермес належить до астероїдам III класу, тоді як багато тіл і значнішої розміру — II і I класів. Удар у зіткненні його з Землею, природно, буде ще більш значительным.

Коли 1781 р. відкрили Уран його середня гелиоцентричекое відстань виявилося відповідним правилу Тициуса — Бодэ, те з 1789 р. почалися пошуки планети, яка, відповідно до цього правилу, мала перебувати між орбітами Марса і Юпітера, на середньому відстані а=2,8 а.є. від сонця. Але розрізнені огляди неба не приносили успіху, і тому 21 вересня 1800 р. кілька німецьких астрономів на чолі з До. Цахом вирішили організувати колективні пошуки. Вони розділили весь пошук зодіакальних сузір'їв на 24 дільниці і розподілили між собою для ретельних досліджень. Не встигли вони вступити до систематичним розшукам, як 1- го січня 1871 г. італійський астроном Дж. Пиации (1746−1826) знайшов у телескоп зіркоподібний об'єкт сьомий зоряної величини, повільно перемещавшийся по сузір'я Тельця. Розрахований До. Гаусом (1777−1855) орбіта об'єкта виявилася планетою, відповідної правилу Тициуса-Бодэ: велика полуось а=2,77 а.є. і ексцентриситет е=0,080. Знову відкриту планету Пиации назвав Церерой.

28 березня 1802 р. німецький лікар і астроном В. Ольберс (1758−1840) виявив поблизу Цереры ще одне планету (8m), названу Палладой (а=2,77 а.є., е=0,235). 2-го вересня 1804 р. було відкрито третя планета, Юнона (а=2,67 а.є.), а 29 березня 1807 р.- 4, Веста (а=2,36 а.є.). Усі знову відкриті планети мали зіркоподібний вид, без дисків, який свідчить про їх на невеликих геометричних розмірах. Ці небесні тіла назвали малими планетами чи, на пропозицію У. Гершеля, астероїдами (від грецьк. «айстр» — зоряний і «еидос" — вид).

До 1891 р. візуальними методами було знайдено близько 320 астероїдів. У кінці 1891 р. німецький астроном М. Вольф (1863−1932) запропонував фотографічний метод пошуків: при 2−3- годинниковий експозиції зображення зірок на фотопластинці виходили точкові, а слід рушійної астероїда — у вигляді невеличкої рисочки. Фотографічні методи сприяли різкого збільшення відкриттів астероїдів. Особливо інтенсивні дослідження малих планет проводяться зараз у Інституті теоретичної астрономії (в Петербурзі) й у Кримської астрофізичної обсерваторії Академії наук России.

Астероїдам, орбіти яких надійно визначено, привласнюють ім'я і порядковий номер. Таких астероїдів зараз відомо понад 3500, але у Сонячну систему значно больше.

З зазначеного числа відомих астероїдів астрономи Кримської астрофізичної обсерваторії відкрили близько 550, увічнивши у тому назвах імена відомих людей.

Переважна більшість (до 98%) відомих астероїдів рухається між орбітами Марса і Юпітера, на середніх відстанях від поверхні Сонця від 2,06 до 4,30 а.є. (періоди звернення від 2,96 до 8,92 року). Проте зустрічаються астероїди з унікальними орбітами, і це присвоюються чоловічі імена, як правило з грецької мифологии.

Перші троє фахівців з цих малих планет рухаються поза пояса астероїдів, причому у перигелії Ікар наближається до Сонцю вдвічі ближче Меркурія, а Гермес і Адоніс — ближче Венери. Вони можуть зближуватися з Землейна відстані від 6 млн. до 23 млн. км, а Гермес в 1937 р. пройшов поблизу Землі навіть у відстані 580 тис. км, тобто. лише на півтора разу було далі Місяця. Гідальго ж у афелії йде за орбіту Сатурна. Але Гідальго перестав бути винятком. Останні роки відкрито близько 20 астероїдів, перигелії яких розташовано поблизу орбіт планет земної групи, а афелії - поблизу орбіт Юпітера. Такі орбіти притаманні комет сімейства Юпітера і свідчить про можливе загальне походження астероїдів і комет.

У 1977 р. виявлено унікальний астероїд, який звертається навколо Сонця орбітою з великою полуосью а=13,70 а.є. і ексцентриситетом е=0,38, отож у перигелії (q=8,49 а.є.) він заходить всередину орбіти Сатурна, а афелії (Q=18,91 а.є.) наближається до орбіті Урана. Він названо Хироном. Повидимому, є й інші подібні далекі астероїди, пошуки яких продолжаются.

Блиск більшості відомих астероїдів під час протистояння від 7m до 16m, але є і слабкі об'єкти. Найяскравішим (до 6m) є Веста.

Поперечники астероїдів обчислюються з їхньої блиску і отражательной здібності в візуальних і інфрачервоних променях. Виявилося, що великих астероїдів непогані багато. Найбільші - це Церера (поперечник 1000 км), Паллада (610 км), Веста (540 км) і Гигия (450 км). Тільки в 14 астероїдів поперечники більш 250 км, а й у інших менше, до 0,7 км. У тіл таких малих розмірів може бути сфероидальной форми, і всі астероїди (крім, то, можливо, найбільших) є безформні глыбы.

Маси астероїдів вкрай різні: найбільшої, близька до 1,5.1021 кг (тобто. 4 тис. разів менша маси землі), має Церера. Сумарна маса всіх астероїдів вбирається у 0,001 маси Землі. Звісно, всі ці небесні тіла позбавлені атмосфери. В багатьох астероїдів по регулярному зміни їх блиску виявлено осьове вращение.

Зокрема, період обертання Цереры дорівнює 9,1 год, а Паллады — 7,9ч .

Швидше всіх обертається Ікар, за 2ч 16 м.

Вивчення отражательной здібності багатьох астероїдів дозволило об'єднати в три основні групи: темні, світлі і металеві. Поверхня темних астероїдів відбиває лише до 5% падаючого її у сонячного світла, і складається з речовин, подібними з «чорними базальтовими і углистыми породами. Ці астероїди часто називають углистыми. Світлі астероїди відбивають від 10% до 25% сонячного світла, що ріднить їх поверхню з кремнієвими сполуками — це кам’яні астероїди. Металеві астероїди (їх абсолютне меншість) теж світлі, але з своїм отражательным властивостями їх поверхню справляє враження железоникелевые сплави. Таке підрозділ астероїдів підтверджено і хімічний склад випадаючих на Землю метеоритів. Незначне число вивчених астероїдів не належить до однієї з з трьох основних групп.

Показово, що у спектрах углистых астероїдів виявлено смуга поглинання води ((= 3мкм). Зокрема, поверхню астероїда Цереры складається з мінералів, подібних до земні глини і містять близько 20% воды.

При невеликих розмірах і втрачає масах астероїдів тиск у їх надрах невелика: у найбільших астероїдів він перевищує 7 105.

8 10 5 Гпа (700 — 800 атм) не може викликати розігріву їх твердих холодних надр. Лише поверхню астероїдів дуже слабко нагрівається далеким від нього Сонцем, а й ця незначна енергія випромінюється в міжпланетне простір. Розрахований за законами фізики температура поверхні основної маси астероїдів виявилася близька до 150 — 170 До (- 120…-100©.

І лише в небагатьох астероїдів, які відбуваються поблизу Сонця, поверхню на такі періоди сильно нагрівається. Так, температура поверхні Ікара підвищується майже 1000 До (+730©, а під час видалення від Сонця знову різко понижается.

Орбіти інших астероїдів схильні до значних збурюванням від гравітаційного впливу великих планет, переважно Юпітера. Особливо сильні обурення відчувають невеликі астероїди, що зумовлює сутичкам цих тіл та його дробленню на соколки найрізноманітніших розмірівб від сотень метрів в поперечнику до пылинок.

Нині фізична природа астероїдів вивчається, оскільки за нею можна простежити еволюцію (розвиток) речовини, з яких сформувалася Сонячна система.

Список використаної литературы:

1. М.М. Дагаєв, В. М. Чаругин.

«Астрофизика».

Москва «ПРОСВІТНИЦТВО» 1988.

2. А.Є. Криволуцкий.

«Блакитна планета».

Москва «Думка» 1985.

3. Велика Радянська Энциклопедия.