Что такое астероид кто и когда открыл первый кратко
Обновлено: 08.07.2024
Обычно первое января не самое благодатное время для научных открытий. По крайней мере, с тех пор, как установилась традиция отмечать Новый год именно в этот день. Тем не менее одно из самых важных наблюдательных открытий в астрономии XIX века случилось не просто первого января, а в первый же вечер нового века.
Впрочем, история этого открытия началась еще в 1766 году, когда немецкий физик и математик Иоганн Даниэль Тициус предложил правило, которому вроде бы подчинялись расстояния планет Солнечной системы до Солнца. Шесть лет спустя Иоганн Боде доработал и популяризировал его, и еще через девять лет оно получило широкую известность, потому что открытый Уильямом Гершелем в 1781 году Уран прекрасно вписался в правило. И вот тут началось самое интересное.
В Палермской обсерватории работал член священнического ордена театинцев Джузеппе Пиацци, астроном с богословским образованием. И он не искал новую планету, он собирался наблюдать 87-ю звезду из каталога зодиакальных звезд Лакайля. Но увидел, что рядом с ней есть другая звездочка, которую Пиацци вообще изначально принял за комету. Это случилось вечером 1 января 1801 года.
Впрочем, судя по всему, астероидом называть ее можно. А вот малой планетой, как именуют астероиды в Международном астрономическом союзе, уже нет.
Прямо сейчас завершается изучение Цереры космическим аппаратом Dawn, который позволил на несколько порядков увеличить количество наших знаний о самом первом астероиде. Но это уже совсем другая история.
ПРО ИСТОРИЮ ОТКРЫТИЯ АСТЕРОИДОВ
И АСТЕРОИДНУЮ ОПАСНОСТЬ
Первый астероид был открыт в 1801 году и назван ЦЕЦЕРА в честь римской богини Цереры. Астероид был обнаружен Джузеппе Пьяцци из Палермо, Сицилия, 1 января 1801 г. До настоящего времени Цецера - это самый большой астероид, имеющий 932 км в диаметре; его орбита лежит в главном поясе астероидов на расстоянии 2,77 а.е от Солнца. Его масса самая большая и равна 1,17x10 21 кг, что составляет около трети всей массы пояса астероидов. По яркости он достигает максимальной звездной величины 6,9, причем его альбедо составляет только 9%. Период вращения равен 9 час, и в течение этого времени цвет и яркость изменяются очень незначительно (наводя на мысль, что он имеет почти сферическую форму и однородно серый цвет). Спектр Цереры указывает, что ее поверхность по химическому составу может быть подобна углистым хондритам. Расстояние Цереры от Солнца изменяется от 2,55 до 3,05 а. е.
И с тех пор астероиды или новые малые планеты учёные-астрономы стали регулярно открыва ть и открывают до сих пор . Большая часть астероидов расположена между Марсом и Юпитером. Отрытые астероиды в течение долгого времени получали только женские имена, сначала их называли в честь богинь греческих, римских, потом египетских, древнегерманских.
Потом астероиды стали называть именами уважаем ых людей или присваивать им названия сво их город ов , стран, особенно когда эти малые планеты открывали ученые из малых стран. Сейчас не так строго с именами, но до сих пор этот обычай соблюдается. Например, недавно астероиду присвоили имя в честь академика, создателя Сибирского отделения Академии наук М.А.Лаврентьева и его сына, тоже академика. Он называется Лаврентиана.
Более 35 лет назад нумерованных астероидов было 2000. Сейчас "нумерованных", то есть тех, у кого хорошо известна орбита – более 8000. А поскольку их всего около 20 000, значит есть еще 12 тысяч, орбиты которых не очень хорошо известны. Большой список русских ученых получил "персональные" малые планеты. Сейчас вышл о второе издание книги "Академия наук между Марсом и Юпитером" , где перечислены астероиды, названные в честь многих наших крупных ученых. Среди открывателей астероидов были и есть наши ленинградские ученые . Раньше б ыл такой Институт теоретической астрономии, наблюдатели из него работали, в основном, в Крымской обсерватории, они там и сейчас работают. Причём наши ученые были одними из ведущих специалистов в изучении астероидов.
В книге Академия наук между Марсом и Юпитером" , перечислены астероиды Главного астероидного пояса, который находится вдали от нас. Э то целый пояс между Марсом и Юпитером. Там много разных астероидов. Е сть "троянцы", которые расположились на орбите Юпитера, есть большие и маленькие. Самые большие – Церера и Веста – имеют 1000 и 800 км в диаметре. Это настоящие планеты, только маленькие в сравнении даже с Луной. А есть и маленькие, небольшие астероиды , диаметром в десятки километров. Сейчас открывают небольшие астероиды , размером в несколько километров, они неправильной формы, это, скорее всего, осколки столкнувшихся и расколовшихся планет.
Однако в ХХ веке учёные начали открывать астероиды другого сорта , "нестандартные" астероиды, которые оказались гораздо ближе к Земле. Их стали называть мужскими именами. Таких астероидов существует три группы. Они называются по именам первых из открытых .
Первая - это группа Аполлона, это астероиды, которые расположены между Юпитером и Землей .
Вторая - группа Амура – это астероиды тоже находятся внутри орбиты Юпитера, но не доходят до орбиты Земли.
И , наконец, третья группа – это группа Атона – египетск ого бог а Солнца, – это астероиды, которые подходят к Земле изнутри, от Солнца. Все они гораздо меньших размеров. Их трудно наблюдать, потому что этому мешает Солнце. Они, как утренняя или вечерняя звезда, появляются вблизи Солнца, на освещенном небе или в ыскакивают из-за Солнца. Причём, в неудобное для наблюдения время. Именно поэтому их и начали наблюдать гораздо позже. Так появились астероиды, близкие к Земле. Но их сравнительно немного.
Теперь про астероидную опасность. Э та небесная опасность известна очень давно. Издавна люди наблюд али падения метеоритов – камни с неба падали. И сейчас э ти падающие звезды наблюдаются регулярно, есть определенные периоды, когда выпадают целые дожди падающих звезд. История помнит про и звестный метеорный поток Леониды, есть и другие. Такие метеоритные дожди связаны, очевидно с тем, что когда-то раскололся астероид и летит каменный поток, а Земля его пересекает.
Есть и другая группа малых тел, тоже давно известная, это кометы. Кометы хорошо видны, благодаря своим "хвостам", которые иногда видны и невооруженным глазом, и они издавна привлекали внимание людей как нечто необычное. Они отличаются от астероидов и метеоритов, тем, что астероиды каменно-железистые, твердые, а у комет, когда они достаточно близко подходят к Солнцу, появляется хвост. К ометы состоят из менее крепкого вещества, летучего, из которого при подходе к Солнцу образуется хвост газа и пылинок. И поэтому они очень ярко видны на небе и издревле известны.
Однако и астероиды, и метеориты, тоже отмечены в истории. В нашей истории, в русской, например. В ХII веке был юродивый Прокопий Устюжский. В жити е этого святого говорится, что по его молитве каменный дождь, который должен был упасть на город Устюг, упал в поле в нескольких километрах от города.
Есть и другой астероид, железный, знаменитый Кааба, расположенные в Мекке, к которому ездят поклоняться . Да, именно поклоняться, потому что это святыня мусульман, ведь он появился ещё задолго до Магомета. Да и сегодня бывает, что вдруг упадёт с неба камушек и пробьет какую-нибудь крышу сарая, а иногда бывают даже и человеческие жертвы. В IХ веке в Китае при падении метеорита было уби т о несколько тысяч человек.
Астероиды, расположенные между Марсом и Юпитером составляют Главный астероидный пояс, их там очень много . Это камни, небольшие планеты, тела в несколько километров размером.
Бывает, что астероид состоит из двух кусочков. Или у него есть маленький спутник, правда он на много меньше его самого.
В те времена, когда Коперник и Кеплер выводили законы движения планет (а из них потом вывели законы тяготения), они говорили о "музыке сфер", о том, что тут существует гармония. И ряд из этих гармоний в творении мира, в его устройстве до сих пор привлекает, очаровывает.
В 1908 году, над Сибирью, в глухом районе, пронеслось нечто – громадное, раскаленное, огненное с грохотом, – и где-то там взорвалось. С тех пор в эту глушь ездят экспедиции, изучают, спорят, выдвигают разные гипотезы, вплоть до инопланетян, и т.д. Но сейчас, в большинстве своем, ученые пришли к выводу, что это был взрыв, который произошел над землей, потому что серьезных твердых остатков там так и не нашли. Сейчас нашли крошечные осколки (в результате специальных размышлений), которые попали в треснувшую кору лиственниц, потом заплыли смолой, и сохранились. Их достали и проанализировали, это микронные шарики. Спектры у них оказались, как у ядра кометы Галлея. Считают, что Тунгусское явление – это была снежно-ледяная глыба, достаточно рыхлая, которая вошла с большой скоростью в атмосферу и взорвалась, что, возможно, по своему происхождению это кусок кометы. Но, с другой стороны, хоть до земли ничего не долетело, взрывом вывалило лес в диаметре 250 км, это почти Московская область.
Следующее большое событие произошло в 1930-м году, тоже в пустынном месте, в тропических лесах Амазонки. В 1947-м году менее крупный астероид, но уже не каменный, а железный, выпал в горах Сихотэ-Алиня на Дальнем Востоке, в Уссурийской тайге. Вес астероида, как прикидывают, был 60 тонн, он раскололся, основное тело весило 27 тонн, это примерно полтора метра в диаметре, вот такой увесистый камушек, точнее, железка , плюс еще много мелких. И еще событие, которое гораздо менее известно, но, может быть, является наиболее серьезным. В 1972-м году над Соединенными Штатами и Канадой чиркнул астероид, отразился, видимо от плотной части атмосферы. срикошетил на высоте всего 58 км и ушел. И какого размера он был? Может быть что-то типа тунгусского. Тунгусский метеорит оценивается в 50-70 метров.
Серьезность проблемы астероидной опасности люди осо знали недавно. Где-то 15-20 лет назад в Америке вышла книжка, где были собраны воедино разнообразные данные, и эта проблема была поставлена. В России директор Ленинградского Института теоретической астрономии сумел в самые трудные – 1992-95 – годы ежегодно собирать конференцию по астероидной опасности. Там встречались люди всех специальностей – астрономы и геологи, специалисты по взрывам, даже медики. Итальянские биологи ездили мерить радиацию и генетические последствия падения Тунгусского метеорита туда, в Сибирь, вместе с нашими. В общем, очень активно пошло дело.
Кстати, о д ин первых предложил бороться с астероидами … отец водородной бомбы Эдвард Теллер.
Началось наблюдение опасных тел с Земли. Имеется американская программа, даже не одна, – англичане в Австралии на большом телескопе наблюдают, а также французы и немцы. Наши, так сказать, признанные специалисты по малым телам оказались в хвосте, потому что у нас не было современной аппаратуры для таких маленьких тел. Но Американское астрономическое общество подарило Крымской обсерватории нужную аппаратуру (электронную ПЗС-матрицу), которая позволяет автоматизировать наблюдения и позволяет обеспечить высокую чувствительность, суммировать слабый сигнал. Так что сейчас наши ученые тоже работают в этом направлении, наблюдают астероиды не только в Главном астероидном поясе, но и близкие к Земле.
Сейчас наблюдают и открывают примерно по 5 близких к Земле астероидов в месяц. Около 500 уже нашли. Но все они, в большинстве своем, примерно километрового размера. Но все равно всегда есть те, которых мы не заметим. Особенно те, которые астероиды, которые приходят к нам издалека. Через 10 лет ожидается, что программа выявления околоземных астероидов будет выполнена.
Вероятность попадания километрового астероида, который уничтожит почти все живое, так что нас уж точно не останется, – раз в десятки миллионов лет. Когда динозавры вымерли, то уцелели только мелкие животные, не больше кошки. Наши предки млекопитающие были тогда такими и еще меньше. У нас в этом случае шанса не остается. Но такое бывает раз во много миллионов лет. А 100-метровый может выпасть раз, скажем, в миллион лет, полмиллиона лет. Но с другой стороны, даже и 50-метровый астероид, как Тунгусский, если попадет в город, то наделает бед. Раньше, даже еще сто лет назад, пустых мест было много, теперь их становится все меньше, а те, которые населены, все уязвимее – в них все серьезнее "начинка". Атомные станции, химические заводы – техники много стало на Земле.
Сейчас запущен целый ряд астероидных программ – есть американские, европейские, японские. Планируются и российские. Американский аппарат долетел до Эроса, астероида, близкого к Земле. Есть европейские аппараты, проекты. Сейчас планируется американская программа, аппарат полетит с электроракетным двигателем малой тяги, ионным. Он будет лететь 6 лет к астероидам Весте и Церере. Эти программы говорят о внимании к изучению малых тел, к кометам тоже.
Правда, человечеству понадобится около 10 лет с момента обнаружения опасности до исполнения всех операций . А какая вероятность обнаружить угрожающий Земле астероид, который не относится к поясам, который выскочил по длинной орбите? В случае длинной орбиты рецептов вообще нет. Его можно будет заметить только незадолго до подлета. Разве что только как-то особенно повезет.
Что такое « Астероидный патруль" ?
Это идея академика Т.М.Энеева, одного из ветеранов нашей космонавтики. Он предлагает кроме системы наблюдения опасных тел с Земли создать уже космическую систему наблюдения. Шесть аппаратов размещают на орбиту Земли, и они, наблюдая навстречу друг другу, создают шестиугольный "барьер", с помощью которого контролируют всю окрестность орбиты Земли. Все они движутся по орбите Земли , на каждом телескоп, и они наблюдают, создают "оптический барьер" на определенную высоту, вокруг орбиты Земли, так что все, что его пересекает, должно быть зафиксировано. Если там стоят достаточно мощные телескопы, которые различают 22-23 звездную величину, то большая часть 100-200 метровых астероидов будет замечена. Причем основная часть их не уходит дальше орбиты Юпитера, значит у них всего 5-6 лет период обращения или даже меньше. За шесть лет они, как минимум, дважды пересекут "оптический барьер", который контролирует патруль. Можно будет определить их орбиты, оценить, опасны ли они. Таким путем можно будет заметить тела от 100-150 метров. Это следующий разряд опасных тел, после тех, что открывают сейчас телескопами с Земли. И если больших тел, километровых, одна – полторы тысячи, то таких уже – 100-150 тысяч. И это еще не все, остаются 50-ти метровые, как Тунгусский метеорит, но уже и этот этап будет существенным продвижением.
Эта об щая схема , но она опирается на модель формирования Солнечной системы, которую создал Тимур Магометович Энеев вместе с Н.Н.Козловым более 30 лет назад. Тогда, в 1980 году он предсказал еще один пояс астероидов за Нептуном. Сейчас он открыт, там сотни 200-300 километровых тел. Большие планеты влияют на их орбиты, изменяют их, они сталкиваются, раскалываются. Потом большие планеты "бросают" их осколки внутрь Солнечной системы. Часть бросают внутрь, а другие вовне, даже могут выкинуть из Солнечной системы, но эти нас сейчас не интересуют.
Если орбиты "опускаются" во внутрь Солнечной системы, они попадают под влияние более близких к Солнцу планет. Планеты как бы передают малые тела друг другу, сдвигают их "вниз", и они заходят в область Земли и ее соседей. Образуются околоземные малые тела – астероиды и кометы. Они мигранты, причем одним из первых, кто проследил их путь издалека, на примере комет группы Юпитера, была Е.И.Казимирчак-Полонская в Ленинграде, более 40 лет назад. Вероятно, кометы – это части ледяных оболочек, осколки тел занептунного пояса, а астероиды – это куски их каменных ядер. Юпитер и планеты земной группы подправляют их орбиты на заключительном этапе их миграции.
Понимание того, как это все происходит, откуда и как приходят в окрестность Земли опасные тела, позволяет уяснить, что основная их часть – это тела, орбиты которых лежат внутри орбиты Юпитера. У них период обращения сравнительно небольшой и за 5-6 лет можно было бы выявить значительную их часть.
Недавно была обнаружена комета, думали, что она внешняя, оказалось, что она наша , но у нее период 2 тысячи лет. И заметили ее за полгода до ее пролета орбиты Земли. Мы часто рассуждаем сейчас как защититься от астероида. Но е сть не менее важная для человечества задача – как использовать астероиды. Да, астероиды - это далекие небесные тела, и страшные небесные тела, но может оказаться, что человечество не выживет, если не научи тся их использовать.
Сейчас учёные говорят о получении гелия-3 для термоядерной энергетики, потому что его на Земле просто нет. Его хотели получать с Луны, но тогда надо перекопать всю Луну. Для экологии это плохо, можно испортить Луну, и тогда неизвестно неизвестно, что будет после этого происходить на Земле. Поэтому сейчас учёные размышляют, а не взять ли его из астероидов? И уже есть горячие головы, предлагающие привозить с астероидов металл, кремний, углерод, воду – транспортировать воду с астероидов или с дальних планет, где воды, наверное, много.
Каким образом потребление вещества, или воды, или даже энергии, которую можно добывать там, в Космосе, уменьшит нужду в электроэнергии здесь? Да, очень просто. Вы должны иметь 10 киловатт на человека в среднем? И 10 миллиардов людей, – вот вам 10 в 11-й степени киловатт. А каким образом использование вещества астероидов уменьшит потребление энергии? Туда вообще можно перенести всю базовую энергетику, все базовое производство, которое сейчас широко развернуто на Земле – металлургия, производство химикатов, производство, может быть, велосипедов – всего, чего угодно.
Сейчас Соединенные Штаты выносят все грязное производство в третьи страны. А мы предлагаем какую-то часть – в Космос. Все будет перенесено туда. Сейчас это выглядит фантастически. Но если это не сделать, то мы столкнемся с гигантскими проблемами. Мы уже сейчас имеем экологические неприятности. Мы уже подошли к границе устойчивости атмосферы. А что будет через 20 лет? Как себя вести? Это то же самое, что поставить металлургический завод в центре Москвы и потом жалеть, что воздуха не хватает. Поэтому астероиды, как оказывается, могут являться не только опасностью для нас, но и заветной мечтой. Надо воспользоваться ими для того, чтобы человечество выжило в ближайшие 100, 200, 500 лет и т.д. Потому что следующий большой астероид ожидается в 2500 году.
Отрадно отмечать, что с трах перед астероидами стимулирует изменение мышления, потому что это комплексная проблема, которая объединяет громадное количество знаний и заставляет по-другому мыслить. Мыслить по-другому не только ученых, но и всех остальных. Потому что иначе мы погрязаем в текучке, тратим время на ерунду, ловим голоса на популизме. А на самом деле, ведь и рядовые люди должны менять свое мышление, чтобы быть в состоянии осознать эти сложные и непривычные проблемы, да и для ученых этот комплексный подход непривычен. Правда, сегодня с реди ученых нет единого мнения по этому вопросу. Но если его не вырабатывать, если потом не передавать задания инженерам, если потом Организация Объединенных Наций или все человечество этим не займется, то все человечество задохнется от выработки собственных продуктов.
Ракета с ядерным двигателем нужна для того, чтобы полететь к астероиду, сесть на него (может быть, сама ракета не должна садиться, а только специальный посадочный аппарат) и обратно вернуться на орбиту Земли. Не на Землю, а на орбиту Земли. Сейчас мы подошли к такому глобальному этапу, что если не предпримем чрезвычайные усилия, то потом будет поздно.
10 лет назад американцы упорно не видели в Космосе ядерных устройств, сейчас они всячески поощряют разработку проектов с ядерными устройствами в Космосе. Э то результат еще и другого уровня доверия, который имеет место теперь – через такой короткий период. Мы не чувствуем, как время идет, как происходят изменения – не только в отрицательном плане. Проблема астероидной опасности очень интересная, важная и касается всех, каждого человека.
(из беседы на тему об астероидной опасности доктора технических наук Леонида Алексеевича Латышева и кандидата физико-математических наук Георгия Борисовича Ефимова)
Составное изображение (в масштабе) астероидов, снятых в высоком разрешении. На 2011 год это были, от большего к меньшему: (4) Веста, (21) Лютеция, (253) Матильда, (243) Ида и его луна Дактиль, (433) Эрос, (951) Гаспра, (2867) Штейнс, (25143) Итокава.
Сравнительные размеры астероида (4) Веста, карликовой планеты Церера и Луны. Разрешение 20 км на пиксел
Астеро́ид — относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму, и не имеют атмосферы, хотя при этом и у них могут быть спутники.
Содержание
Определения
Главный параметр, по которому проводится классификация, — размер тела. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами [1] .
Астероиды в Солнечной системе
В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По состоянию на 6 сентября 2011 в базах данных насчитывалось 84 993 238 объектов, у 560 021 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер. [2] 15 615 из них на этот момент имели официально утверждённые наименования. [3] Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км. [4] Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера.
Самым крупным астероидом в Солнечной системе считалась Церера, имеющая размеры приблизительно 975×909 км, однако с 24 августа 2006 года она получила статус карликовой планеты. Два других крупнейших астероида (2) Паллада и (4) Веста имеют диаметр ~500 км. (4) Веста является единственным объектом пояса астероидов, который можно наблюдать невооружённым глазом. Астероиды, движущиеся по другим орбитам, также могут быть наблюдаемы в период прохождения вблизи Земли (см., например, (99942) Апофис).
Общая масса всех астероидов главного пояса оценивается в 3,0—3,6·10 21 кг [5] , что составляет всего около 4 % от массы Луны. Масса Цереры — 9,5·10 20 кг, то есть около 32 % от общей, а вместе с тремя крупнейшими астероидами (4) Веста (9 %), (2) Паллада (7 %), (10) Гигея (3 %) — 51 %, то есть абсолютное большинство астероидов имеют ничтожную по астрономическим меркам массу.
Изучение астероидов
Изучение астероидов началось после открытия в 1781 году Уильямом Гершелем планеты Уран. Его среднее гелиоцентрическое расстояние оказалось соответствующим правилу Тициуса — Боде.
В конце XVIII века Франц Ксавер (англ.) русск. организовал группу, включавшую 24 астрономов. С 1789 года эта группа занималась поисками планеты, которая, согласно правилу Тициуса-Боде, должна была находиться на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца — между орбитами Марса и Юпитера. Задача состояла в описании координат всех звёзд в области зодиакальных созвездий на определённый момент. В последующие ночи координаты проверялись, и выделялись объекты, которые смещались на большее расстояние. Предполагаемое смещение искомой планеты должно было составлять около 30 угловых секунд в час, что должно было быть легко замечено.
По иронии судьбы первый астероид, Церера, был обнаружен итальянцем Пиацци, не участвовавшим в этом проекте, случайно, в 1801 году, в первую же ночь столетия. Три других — (2) Паллада, (3) Юнона и (4) Веста были обнаружены в последующие несколько лет — последний, Веста, в 1807 году. Ещё через 8 лет бесплодных поисков большинство астрономов решило, что там больше ничего нет, и прекратило исследования.
Однако Карл Людвиг Хенке проявил настойчивость, и в 1830 году возобновил поиск новых астероидов. Пятнадцать лет спустя он обнаружил Астрею, первый новый астероид за 38 лет. Он также обнаружил Гебу менее чем через два года. После этого другие астрономы подключились к поискам, и далее обнаруживалось не менее одного нового астероида в год (за исключением 1945).
Именование астероидов
Сначала астероидам давали имена героев римской и греческой мифологии, позднее открыватели получили право называть их как угодно — например, своим именем. Вначале астероидам давались преимущественно женские имена, мужские имена получали только астероиды, имеющие необычные орбиты (например, Икар, приближающийся к Солнцу ближе Меркурия). Позднее и это правило перестало соблюдаться.
Получить имя может не любой астероид, а лишь тот, орбита которого более или менее надёжно вычислена. Были случаи, когда астероид получал имя спустя десятки лет после открытия. До тех пор, пока орбита не вычислена, астероиду даётся порядковый номер, отражающий дату его открытия, например, 1950 DA . Цифры обозначают год, первая буква — номер полумесяца в году, в котором астероид был открыт (в приведённом примере это вторая половина февраля). Вторая буква обозначает порядковый номер астероида в указанном полумесяце, в нашем примере астероид был открыт первым. Так как полумесяцев 24, а английских букв — 26, в обозначении не используются две буквы: I (из-за сходства с единицей) и Z. Если количество астероидов, открытых в течение полумесяца, превысит 24, вновь возвращаются к началу алфавита, приписывая второй букве индекс 2, при следующем возвращении — 3, и т. д.
После получения имени официальное именование астероида состоит из числа (порядкового номера) и названия — (1) Церера, (8) Флора и т. д.
Определение формы и размеров астероида
Первые попытки измерить диаметры астероидов, используя метод прямого измерения видимых дисков с помощью нитяного микрометра (англ.) русск. , предприняли Уильям Гершель в 1802 и Иоганн Шрётер в 1805 годах. После них в XIX веке аналогичным способом проводились измерения наиболее ярких астероидов другими астрономами. Основным недостатком данного метода были значительные расхождения результатов (например, минимальные и максимальные размеры Цереры, полученные разными учёными, отличались в десять раз).
Современные способы определения размеров астероидов включают в себя методы поляриметрии, радиолокационный, спекл-интерферометрии, транзитный и тепловой радиометрии [6] .
Одним из наиболее простых и качественных является транзитный метод. Во время движения астероида относительно Земли он иногда проходит на фоне отделённой звезды, это явление называется покрытие звёзд астероидом. Измерив длительность снижения яркости данной звезды и зная расстояние до астероида, можно достаточно точно определить его размер. Данный метод позволяет достаточно точно определять размеры крупных астероидов, вроде Паллады [7] .
Метод поляриметрии заключается в определении размера на основании яркости астероида. Чем больше астероид, тем больше солнечного света он отражает. Однако яркость астероида сильно зависит от альбедо поверхности астероида, что в свою очередь определяется составом слагающих его пород. Например, астероид Веста из-за высокого альбедо своей поверхности отражает в 4 раза больше света, чем Церера и является самым заметным астероидом на небе, который иногда можно наблюдать невооружённым глазом.
Однако само альбедо тоже можно определить достаточно легко. Дело в том, что чем меньше яркость астероида, то есть чем меньше он отражает солнечной радиации в видимом диапазоне, тем больше он её поглощает и, нагреваясь, излучает её затем в виде тепла в инфракрасном диапазоне.
Он может быть также использован для определения формы астероида, путём регистрации изменения его блеска в процессе вращения, так и для определения периода этого вращения, а также для выявления крупных структур на поверхности [7] . Кроме того, результаты, полученные с помощью инфракрасных телескопов (англ.) русск. , используются для определения размеров методом тепловой радиометрии [6] .
Классификация астероидов
Общая классификация астероидов основана на характеристиках их орбит и описании видимого спектра солнечного света, отражаемого их поверхностью.
Группы орбит и семейства
Астероиды объединяют в группы и семейства на основе характеристик их орбит. Обычно группа получает название по имени первого астероида, который был обнаружен на данной орбите. Группы — относительно свободные образования, тогда как семейства — более плотные, образованные в прошлом при разрушении крупных астероидов от столкновений с другими объектами.
Спектральные классы
В 1975 году Кларк Р. Чапмен (Clark R. Chapman), Дэвид Моррисон (David Morrison) и Бен Целлнер (Ben Zellner) разработали систему классификации астероидов, опирающуюся на показатели цветности, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. [8] Изначально эта классификация определяла только три типа астероидов [9] :
- Класс С — углеродные, 75 % известных астероидов.
- Класс S — силикатные, 17 % известных астероидов.
- Класс M — металлические, большинство остальных.
Этот список был позже расширен и число типов продолжает расти по мере того, как детально изучается все больше астероидов:
Следует учитывать, что количество известных астероидов, отнесённых к какому-либо типу, не обязательно соответствует действительности. Некоторые типы достаточно сложны для определения, и тип определённого астероида может быть изменён при более тщательных исследованиях.
Проблемы спектральной классификации
Изначально спектральная классификация основывалась на трёх типах материала, составляющего астероиды:
Однако существуют сомнения в том, что такая классификация однозначно определяет состав астероида. В то время, как различный спектральный класс астероидов указывает на их различный состав, нет никаких доказательств того, что астероиды одного спектрального класса состоят из одинаковых материалов. В результате, учёные не приняли новую систему, и внедрение спектральной классификации остановилось.
Распределение по размерам
Число астероидов заметно уменьшается с их размерами. Хотя это в целом соответствует степенному закону, есть пики при 5 км и 100 км, где больше астероидов, чем ожидалось бы в соответствии логарифмическому распределению. [10]
| D | 100 м | 300 м | 500 м | 1 км | 3 км | 5 км | 10 км | 30 км | 50 км | 100 км | 200 км | 300 км | 500 км | 900 км |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | 25 000 000 | 4 000 000 | 2 000 000 | 750 000 | 200 000 | 90 000 | 10 000 | 1100 | 600 | 200 | 30 | 5 | 3 | 1 |
Образование астероидов
Считается, что планетезимали в поясе астероидов возникали так же, как и остальная часть солнечной туманности до того времени, Юпитер достиг своей текущей массы, когда возбуждение от орбитальных резонансов Юпитером выбрасывается более 99 % планетезималей в пояс. Моделирование и прерывания в скорости вращения и спектральных свойств показывают, что астероиды диаметром более примерно на 120 км, образовались в результате аккреции в эту ранюю эпоху, в то время как меньшие тела являются осколками от столкновений между астероидами во время или после разрушения Юпитера [11] . Церера и Веста приобрели достаточно большой размер, чтобы тяжёлые металлические элементы погружения расплавились и опустились к ядру, оставляя скальные породы в коре. [12]
В модели Ниццы многие объекты пояс Койпера захватываются во внешнем поясе астероидов, на расстоянии более чем 2,6 а.е. Большинство из них были позже выбрасывается Юпитером, но те, что остались, могут быть астероидами класса D и, возможно, включают в себя Цереру. [13]
Опасность астероидов
В настоящий момент не существует астероидов, которые могли бы существенно угрожать Земле.
Чем больше и тяжелее астероид, тем большую опасность он представляет, однако и обнаружить его в этом случае гораздо легче. Наиболее опасным на данный момент считается астероид Апофис, диаметром около 300 м, при столкновении с которым в случае точного попадания может быть уничтожен большой город, однако никакой угрозы человечеству в целом такое столкновение не несёт. Представлять глобальную опасность могут астероиды более 10 км в поперечнике. Все астероиды такого размера известны астрономам и находятся на орбитах, которые не могут привести к столкновению с Землёй.
Астероиды (малые планеты) — это тела, двигающиеся по своим орбитам относительно Солнца ориентировочно между Марсом и Юпитером. Еще в начале 20 века было известно около тысячи астероидов. Яркость астероидов невелика (от 6-й звездной величины и слабее), поэтому изучение их сделалось возможным только после применения сильных подзорных труб.
Существование между Юпитером и Марсом какой-то планеты подозревалось еще за столетие до открытия первого астероида. В конце 18 века Титиусом, а затем Воде, было дано эмпирическое правило для определения расстояний планет от Солнца.
Расчеты показали, что пространство, находящееся между Марсом и Юпитером, пустое, и здесь можно предполагать неизвестную планету. В конце 18 века было даже организовано общество, имевшее целью отыскать эту недостающую планету.
Нужно было суметь вычислить по немногим наблюдениям элементы движения и эфемериду (таблицу положений планеты для равноотстоящих моментов времени) для дальнейших наблюдений. Трудная задача была блестяще решена еще молодым тогда Гауссом, который дал метод, как по трем и четырем наблюдениям вычислить элементы эллиптической орбиты. По указаниям Гаусса, Церера была ровно через год снова отыскана среди звезд Ольберсом. Ее среднее расстояние от Солнца оказалось равным 2,8 радиуса земной орбиты, что хорошо согласуется с правилом Титиуса-Боде.
Недалеко от Цереры Ольберс открыл новый астероид 7-й величины, названный Палладой; ее расстояние от солнца оказалось тоже равным 2,8 радиуса земной орбиты. Ольберс сделал предположение, что астероиды представляют собою осколки разбившейся на части по неизвестной причине большой планеты. В таком случае орбиты всех этих осколков,
согласно законам механики, должны пересекаться в общей точке. Эта точка, по Ольберсу, могла проектироваться с земли либо в созвездие Кита, либо Девы.
В 1804 году Гардинг в созвездии Кита открыл Юнону — это был третий астероид, а Ольберс в созвездии Девы открыл четвертый астероид — Весту. Дальнейшие поиски в указанных созвездиях не дали успешных результатов, а исследование орбит астероидов не подтвердило предположения Ольберса об их общем происхождении.
Читайте также: