Астероиды

Астероиды.

 

 

 

   Астероиды (малые планеты). Эти космические  тела  отличаются  от  планет

прежде всего своими  размерами.  Так,  самая большая из  маленьких планет

Церера имеет в поперечнике 995 км; следующая за ней  (по  размеру):  Палада-

560 км, Хигея - 380 км, Психея - 240 км и т.д. Для сравнения можно указать,

что наименьшая из больших планет Меркурий имеет диаметр 4878 км,  т.е.  в  5

раз превосходит -  поперечник Цереры,  а  массы  их  различаются  во  многие

сотни раз.

   Общее число малых планет, доступных наблюдению современными  телескопами,

определяется в 40 тыс., но общая  их масса в 1 тыс. раз меньше массы  Земли.

   Движение малых планет  вокруг Солнца происходит по  эллиптическим орбитам,

но более вытянутым (средний  эксцентриситет орбит у них 0,51), чем  у  больших

планет, а наклон орбитальных плоскостей к эклептике  у них больше,  чем у

больших планет (средний угол 9,54). Основная масса планет  вращается  вокруг

Солнца  между  орбитами  Марса  и  Юпитера,  образуя  так  называемый   пояс

астероидов. Но имеются и малые  планеты, орбиты которых  располагаются  ближе

к Солнцу, чем орбита Меркурия. Самые же  далекие находятся за  Юпитером  и

даже за Сатурном.

   Исследователи  космоса   высказывают  различные  соображения   о   причине

большой  концентрации   астероидов   в   сравнительно   узком   пространстве

межпланетной среды  между  орбитами  Марса  и  Юпитера.  Одной  из  наиболее

распространенных  гипотез  происхождения  тел  пояса   астероидов   является

представление о разрушении мифической планеты Фаэтон. Сама по  себе  идея  о

существовании планеты поддерживается  многими учеными и даже  как будто

подкреплена математическими расчетами. Однако необъяснимой остается  причина

разрушения   планеты.   Высказываются    различные    предположения.    Одни

исследователи считают,  что  разрушение  Фаэтона  произошло  вследствии  его

столкновения с каким-то крупным  телом. По мнению других,  причинами  распада

планеты были взрывные процессы в  ее  недрах.  В  настоящее  время  проблема

происхождения тел астероидного пояса  входит составным элементом  в  обширную

программу исследований космоса на международном и национальных уровнях.

   Среди малых планет выделяется  своеобразная группа  тел,  орбиты  которых

пересекаются  с  орбитой  Земли,  а  следовательно,  имеется   потенциальная

возможность их столкновения  с  нею.  Планеты  этой  группы  стали  называть

Apollo object, или просто Apollo (Wetherill, 1979). Впервые о существовании

Apollo стало известно  с 30-х годов текущего  столетия.  В 1932  г.  был

обнаружен астероид. Его назвали

   Apollo 1932 HA. Но он не возбудил особого интереса,  хотя  его название

стало нарицательным для всех астероидов, пересекающих земную орбиту.

   В 1937 г. космическое тело  с поперечником приблизительно  в 1 км прошло в

800 тыс. км от Земли и в  двукратном расстоянии  от  Луны.  Впоследствии  его

назвали Гермес. На сегодняшний день выявлено 31 такое тело, и каждое из  них

получило собственное название. Размеры их поперечников колеблются от 1 до  8

км, а наклон орбитальных плоскостей к эклиптике находиться в пределах  от  1

до 68. Пять из них вращаются на орбитах  между Землей и Марсом,  а  остальные

26 - между Марсом и Юпитером (Wetherill, 1979). Полагают,  что из  40  тыс.

Малых планет астероидного пояса с  поперечником более 1  км  может  оказаться

несколько сот Apollo. Поэтому столкновение  таких небесных  тел с Землей

вполне вероятно, но через весьма длительные интервалы времени.

   Можно полагать, что раз  в столетие одно из таких  космических  тел  может

пройти вблизи Земли на расстоянии меньше, чем от нас до Луны, а раз  за  250

тыс. лет может произойти столкновение его  с  нашей  планетой.  Удар  такого

тела выделяет энергию равную 10 тыс. Водородных  бомб  каждая  мощностью  10

Мт. При этом должен образоваться кратер диаметром  около  20  км.  Но  такие

случаи редки и  за  человеческую  историю  неизвестны.  Гермес  относится  к

астероидам III класса, а ведь много  таких тел и более крупного размера -  II

и I классов. Удар при столкновении  их  с  Землей,  естественно,  будет  еще

более значительным.

   Когда  в  1781  г.   был  открыт  Уран   его   средняя   гелиоцентричекое

расстояние оказалось соответствующим  правилу Тициуса - Бодэ, то  с 1789  г.

начались поиски  планеты,  которая,  согласно  этому  правилу,  должна  была

находиться между орбитами Марса  и Юпитера, на среднем расстоянии а=2,8  а.е.

от солнца. Но разрозненные обзоры неба не приносили  успеха,  и  поэтому  21

сентября 1800 г. несколько немецких астрономов во главе с  К.  Цахом  решили

организовать коллективные поиски.  Они  разделили  весь  поиск  зодиакальных

созвездий  на  24  участка   и  распределили  между  собой  для   тщательных

исследований. Но не успели они поступить  к систематическим розыскам, как  1-

го января 1871г. итальянский астроном Дж.  Пиации  (1746-1826)  обнаружил в

телескоп  звездообразный  объект   седьмой   звездной   величины,   медленно

перемещавшийся  по  созвездию Тельца.  Вычисленная К.  Гаусом  (1777-1855)

орбита объекта оказалась  планетой,  соответствующей  правилу  Тициуса-Бодэ:

большая  полуось  а=2,77  а.е.  и эксцентриситет  е=0,080.  Вновь открытую

планету Пиации назвал Церерой.

   28  марта  1802  г.  немецкий  врач  и  астроном  В.Ольберс  (1758-1840)

обнаружил вблизи Цереры еще одну планету (8m) , названную  Палладой  (а=2,77

а.е., е=0,235). 2-го сентября 1804 г. была  открыта третья  планета,  Юнона

(а=2,67 а.е.), а 29 марта 1807  г.-  4,  Веста (а=2,36  а.е.).  Все вновь

открытые планеты имели звездообразный вид, без дисков, свидетельствующий  об

их небольших геометрических размерах.  Поэтому эти небесные  тела  назвали

малыми планетами или, по предложению  В. Гершеля ,  астероидами (  от  греч.

«астр» - звездный  и  «еидос»- вид).

   К 1891 г.  визуальными методами  было обнаружено около 320 астероидов.  В

конце  1891  г.   немецкий   астроном   М.   Вольф   (1863-1932)   предложил

фотографический метод  поисков:  при  2-3-  часовой  экспозиции  изображения

звезд на фотопластинке получались точечные , а след движущегося астероида -

в  виде  небольшой  черточки.  Фотографические  методы  привели  к   резкому

увеличению открытий астероидов.  Особенно  интенсивные  исследования   малых

планет  проводятся  сейчас   в  Институте  теоретической  астрономии   (   в

Петербурге )  и в Крымской  астрофизической обсерватории   Академии  наук

России.

   Астероидам , орбиты  которых   надежно определены,  присваивают имя и

порядковый  номер.  Таких  астероидов  сейчас  известно  свыше  3500,  но  в

Солнечной системе значительно  больше.

   Из   указанного   числа   известных   астероидов   астрономы    Крымской

астрофизической обсерватории открыли  около 550, увековечив  в  их  названиях

имена известных людей.

   Подавляющее большинство  ( до 98% ) известных астероидов  движется  между

орбитами Марса и  Юпитера, на средних расстояниях от Солнца от 2,06 до  4,30

а.е.  (  периоды  обращения  от  2,96  до  8,92  года).  Однако  встречаются

астероиды с уникальными орбитами,  и им  присваиваются  мужские  имена,  как

правило из греческой мифологии.

   Первые три из этих  малых планет движутся вне  пояса астероидов, причем  в

перигелии Икар подходит к Солнцу вдвое ближе Меркурия, а Гермес и  Адонис  -

ближе Венеры. Они могут сближаться с Землейна расстоянии от  6  млн.  до  23

млн. км, а Гермес в 1937 г. прошел вблизи  Земли  даже   на  расстоянии  580

тыс. км, т.е. всего лишь в полтора  раза дальше Луны. Гидальго  же  в  афелии

уходит за орбиту Сатурна. Но Гидальго не является исключением. За  последние

годы открыто около  10  астероидов,  перигелии  которых  расположены  вблизи

орбит планет земной группы, а афелии - вблизи орбит  Юпитера.  Такие  орбиты

характерны для комет  семейства  Юпитера  и  указывают  на  возможное  общее

происхождение астероидов и комет.

   В 1977 г.  обнаружен   уникальный  астероид,  который   обращается  вокруг

Солнца по орбите с большой полуосью а=13,70 а.е. и эксцентриситетом  е=0,38,

так что в перигелии (q=8,49 а.е.) он заходит внутрь  орбиты  Сатурна,  а в

афелии (Q=18,91 а.е.) приближается к орбите Урана. Он  назван  Хироном.  По-

видимому, существуют и другие подобные  далекие астероиды,  поиски  которых

продолжаются.

   Блеск большинства известных  астероидов во время противостояния  от 7m  до

16m, но есть и более слабые  объекты. Самым ярким (до 6m) является  Веста.

   Поперечники  астероидов  вычисляются  по  их  блеску   и   отражательной

способности в  визуальных  и  инфракрасных  лучах.  Оказалось,  что  крупных

астероидов не так уж много. Наиболее крупные - это Церера  (поперечник  1000

км), Паллада (610 км), Веста (540  км)  и Гигия  (450  км).  Только  у 14

астероидов поперечники более 250 км, а у остальных  меньше,  вплоть  до  0,7

км. У тел   таких малых размеров не может быть сфероидальной формы,   и все

астероиды  (кроме,  может  быть,  наиболее   крупных)   представляют   собой

бесформенные глыбы.

   Массы астероидов крайне различные: наибольшей,  близкой  к  1,5.1021  кг

(т.е. в 4 тыс. раз меньше  массы земли),  обладает  Церера.  Суммарная  масса

всех астероидов не превышает 0,001 массы  Земли. Конечно,  все  эти  небесные

тела лишены атмосферы. У многих   астероидов  по  регулярному  изменению  их

блеска обнаружено осевое вращение.

    В частности, период  вращения Цереры равен 9,1 ч , а Паллады - 7,9ч .

   Быстрее всех вращается  Икар, за 2ч 16м.