Астрономия и астрология
Опрос на сайте
Какую упаковку крема для лица вы предпочитаете?
Пояс астероидов Солнечной системы
Комментарии: 0 | Раздел: Астрономия и астрология
В данной статье рассматриваются объекты, относящиеся к главному поясу астероидов, описывается история его открытия, рассказывается, как он образовался, как астрономы исследуют эти небесные тела, чем привлекают землян далекие «холодные путешественники».
Содержание статьи:
Пояс астероидов — это кольцеобразное формирование, состоящее из тысячи малых планет, миллионов их осколков и песчаных зерен. В системе космических координат он располагается между орбитами Марса и Юпитера, на расстоянии 2-3 астрономических единиц. Вектор направления движения пояса вокруг центральной звезды совпадает с общим вектором перемещения планет нашей системы.
![Гумбольт ввел название «Пояс астероидов»]()
С конца 18-го века, а точнее с 1789 года, учеными был начат поиск неизвестной до этого планеты. Она, в соответствии с правилом, предложенным германскими «звездочетами» Иоганном Тициусом и Иоганном Бодэ, должна предположительно располагаться на середине дистанции между Марсом и Юпитером и на расстоянии более четырехсот миллионов километров (2,8 а.е.) от Солнца.
Еще один немецкий ученый, К.Цах, совместно с коллегами организовал «Общество Лилиенталя», среди народа получившее название «Небесная полиция». Они взялись за скрупулёзное исследование небесных тел, с целью найти еще не открытую планету Фаэтон. Для этого они поделили небо на 24 равных участка, согласно количеству наблюдателей.
Но им не повезло. По воле случая их опередил Джузеппе Пиацци, астроном из Италии, обнаруживший в новогоднюю ночь 1801 года небольшой космический объект, медленно перемещающийся по скоплению звезд Тельца. Эта движущаяся «звезда» оказалась первым ставшим известным науке астероидом. По давней традиции, он был назван в честь божества из пантеона древних эллинов — богини плодородия Цереры.
В ближайшие последовавшие за открытием годы был обнаружен еще ряд планетоидов: Паллада, Юнона и Веста. Все эти небесные тела выглядели как точечный светящийся объект, на котором нельзя было рассмотреть деталей. Поэтому, по предложению В. Гершеля, их назвали астероидами (от древнегреческого «звездоподобный»). Еще одно их название, принятое в науке — «малые планеты».
Дальнейшие открытия новых объектов, по уже известному пути и предположительному местонахождению, посыпались одно за одним. Выяснилось, что космическое пространство между Марсом и Юпитером содержит большое количество небесных объектов. В начале 1850-х гг. Александр фон Гумбальт ввел понятие «пояс астероидов» в своей книге «Космос: план описания физического мира».
![Астероид Церера]()
Долго считалось, что все астероиды между «красной планетой» и Юпитером — это осколки древней планеты Фаэтон. Беря за основу гипотезу Ольберса, она разлетелась на множество разных по размеру частей. После гибели Фаэтона его осколки продолжили движение по орбите разрушившейся планеты либо по причине столкновения с большим небесным телом, либо под действием сил гравитации Солнца и Юпитера.
Просуществовав долгое время, эта красивая теория была опровергнута современными учеными, доказавшими, что внутренний пояс астероидов — это обломки несформировавшейся планеты. В период зарождения Солнечной системы тела, состоящие из частиц протопланетного облака и выросшие до размеров в десятки и даже сотни километров, не могли дальше формироваться из-за влияния огромного Юпитера.
Его гравитация нарушала их упорядоченное круговое движение и сталкивала на больших скоростях, дробя на мелкие осколки. Поэтому даже такие крупные тела пояса астероидов, как Церера и Веста, не смогли стать полноценными планетами только из-за того, что не набрали достаточную для этого массу, навсегда застыв каменными глыбами, роящимися в глубинах космоса.
Астрофизик Иванов А.Г. предложил свою теорию о том, как возник пояс астероидов между Марсом и Юпитером, деля тела по происхождению:
![Размеры астероидов]()
На начало 21-го века астрономам известно более 285 тысяч малых планет, находящихся в Большом поясе астероидов. Причем, огромное количество приходится на астероиды диаметром от 0,7 до 100 км.
Суммарная масса пояса астероидов в Солнечной системе не превышает 0,001 массы Земли, большая часть которой приходится на 4 объекта: Цереру (1,5 по массе), Палладу, Весту, Гигею. Объем занимаемого пространства, где располагается пояс астероидов, гораздо больше объёма Земли — приблизительно в 16 тысяч раз по кубическому километражу.
Как и следовало ожидать, такие небесные тела существуют без атмосферы. Исследования изменения регулярно чередовавшегося блеска доказали, что астероиды вращаются вокруг своей оси. Например, Паллада делает поворот на 360 градусов за 7 часов 54 минуты.
Сложившийся после просмотра блокбастеров стереотип, что пояс астероид практически невозможно преодолеть, разрушили астрофизики, предоставившие доказательства о неплотном сосредоточении данных небесных тел.
Разработанная ещё в советское время методика вычисления вида орбит, по которым метеороиды двигались в пространстве до падения на Землю, доказала, что метеориты прибыли из пояса астероидов. Таким образом, стало понятно, что они представляют собой кусочки астероидов, отколовшихся при столкновениях между собой.
Появилась возможность детально изучить химическую структуру столь далеких небесных объектов, не приближаясь к ним. Новых химических элементов, не открытых на Земле, ученые не выявили, в основном в их составе присутствовали железо, кремний, кислород, магний, никель.
![Астероид Ида]()
Ученые классифицируют объекты пояса астероидов по нескольким признакам. В основе таксонометрической классификации лежит широкополосной анализ спектра и альбедо. Согласно этой классификации, все планетоиды делятся на 3 группы и 14 типов:
Различают астероиды и по размерам: в зависимости от поперечного диаметра их можно поделить на крупные и мелкие. Возможности современной научной техники позволяют астрономам наблюдать небесные тела размером всего лишь несколько десятков метров.
Формы астероидов могут быть различными и зависят от их размера: крупные — обычно круглые, сферической формы; более мелкие, которые представляют собой бесформенные глыбы. Могут попадаться уникальные формы, как пример, гантелеобразные.
Отличаются астероиды между собой способностью образовывать так называемые семейства. В начале 20-го века стало известно о существовании группы планетоидов, плотно сгруппировавшейся около Эоса и двигающейся по одной орбите. На сегодняшний день эта популяция насчитывает 4400 космических объектов. Таких семейств в большом поясе, по разным подсчетам, — 75-100.
Есть астероиды, не любящие большие компании и отдающие предпочтение одиночеству.
![Астероид Веста]()
В 1981 году группа ученых, пребывающих в Антарктиде, обнаружила маленький осколок астероида, обладающий необычными магнитными свойствами. Проведя палеомагнитный анализ, астрономы оценили величину его первобытного поля. Далее следовало установить момент формирования минерала с помощью аргона.
Оказалось, что этот метеорит застыл на расплавленной поверхности Весты. Существование этого «космического гостя» подтвердило, что Веста больше схожа с обычными планетами, нежели с астероидами.
Веста — это третий по размеру астероид, уступающий только Церере и Палладе, а по массе эта малая планета оказывается второй. В диаметре она составляет всего 525 км. Получить достоверное изображение Весты удалось только в 1990 году при помощи новейшего телескопа «Хаббл».
Химический состав метеорита показал, что сразу после возникновения на Весте стало происходить разделение ее внутренней структуры на две основные части: ядро из железо-никелевого сплава и каменная (базальтовая) мантия.
Практически весь астероид покрыт значительными по размеру кратерами. Первый, Реясильвия, максимальный по размеру, достигает длины 505 км (общий диаметр Весты — 525 км) и назван в честь легендарной матери Рема и Ромула (основателей Рима).
Второй кратер напоминает снежную бабу, состоящую из трех кратеров, которые названы в честь жриц римской богини Весты: крупнейший — Марция (диаметр — 58 км), средний — Кальпурния (50 км); малый — Минуция (22 км).
В 2011 году НАСА запустили на орбиту малой планеты космический аппарат «DAWN», что в переводе означает «Рассвет». С помощью этого чуда техники ученым удалось раздобыть первые фотоснимки Весты, а также вычислить ее массу по гравитационному воздействию. 5 сентября 2012 года, завершив работу над изучением Весты, космический аппарат покинул ее орбиту и был отправлен на изучение крупнейшего астероида — Цереры.
![Транспортировка астероидов в будущем]()
Всем известно, что запас полезных ископаемых на Земле не вечен. Именно поэтому многие ученые мира разрабатывают аппараты для добычи полезных ископаемых на астероидах.
На малых планетах можно найти практически все востребованные металлы: золото, никель, железо, молибден, рутений, марганец, многие редкоземельные элементы. Такой расклад значительно уменьшит потребление топлива при доставке руды на планету.
Существует три основных типа добычи ископаемых на планетоидах:
Очень важным объектом запланированных последующих исследований для ученых является сам пояс астероидов в Солнечной системе. Поэтому в 2018 году Япония планирует осуществить проект Хаябуса-2, США в 2019 запустит OSIRIS-REX, Россия в 2024 — Фобос-Грунт 2.
Шагает в ногу со временем и правительство Люксембурга. В июне 2016 года на государственном уровне принято решение о добычи минералов и платиновых руд, находящихся на астероидах. Под этот масштабный проект выделяется кругленькая сумма в размере 200 млн. евро.
Смотрите видео о поясе астероидов:
Многие крупные коммерческие фирмы очень заинтересованы перспективами, которые сулит внеземная добыча полезных ископаемых, ведь только на Психее запасы железо-никелевых руд не исчерпаются несколько тысяч лет.
- История открытия
- Особенности формирования
- Характеристики
- Основные разновидности
- Исследования Весты
- Чем полезны
Пояс астероидов — это кольцеобразное формирование, состоящее из тысячи малых планет, миллионов их осколков и песчаных зерен. В системе космических координат он располагается между орбитами Марса и Юпитера, на расстоянии 2-3 астрономических единиц. Вектор направления движения пояса вокруг центральной звезды совпадает с общим вектором перемещения планет нашей системы.
История открытия астероидов
С конца 18-го века, а точнее с 1789 года, учеными был начат поиск неизвестной до этого планеты. Она, в соответствии с правилом, предложенным германскими «звездочетами» Иоганном Тициусом и Иоганном Бодэ, должна предположительно располагаться на середине дистанции между Марсом и Юпитером и на расстоянии более четырехсот миллионов километров (2,8 а.е.) от Солнца.
Еще один немецкий ученый, К.Цах, совместно с коллегами организовал «Общество Лилиенталя», среди народа получившее название «Небесная полиция». Они взялись за скрупулёзное исследование небесных тел, с целью найти еще не открытую планету Фаэтон. Для этого они поделили небо на 24 равных участка, согласно количеству наблюдателей.
Но им не повезло. По воле случая их опередил Джузеппе Пиацци, астроном из Италии, обнаруживший в новогоднюю ночь 1801 года небольшой космический объект, медленно перемещающийся по скоплению звезд Тельца. Эта движущаяся «звезда» оказалась первым ставшим известным науке астероидом. По давней традиции, он был назван в честь божества из пантеона древних эллинов — богини плодородия Цереры.
В ближайшие последовавшие за открытием годы был обнаружен еще ряд планетоидов: Паллада, Юнона и Веста. Все эти небесные тела выглядели как точечный светящийся объект, на котором нельзя было рассмотреть деталей. Поэтому, по предложению В. Гершеля, их назвали астероидами (от древнегреческого «звездоподобный»). Еще одно их название, принятое в науке — «малые планеты».
Дальнейшие открытия новых объектов, по уже известному пути и предположительному местонахождению, посыпались одно за одним. Выяснилось, что космическое пространство между Марсом и Юпитером содержит большое количество небесных объектов. В начале 1850-х гг. Александр фон Гумбальт ввел понятие «пояс астероидов» в своей книге «Космос: план описания физического мира».
В 2016 году российские ученые спроектировали и построили мощный телескоп очень высокого уровня. Он предназначен для предупреждения астероидно-кометной угрозы. Его возможности фантастически: в считанные секунды умный телескоп может засечь астероид размером около 50 м на расстоянии 150 млн. км, что позволит предотвратить падение небесного объекта, дав фору землянам в несколько месяцев для принятия мер по спасению Земли.
Особенности формирования большого пояса астероидов
Долго считалось, что все астероиды между «красной планетой» и Юпитером — это осколки древней планеты Фаэтон. Беря за основу гипотезу Ольберса, она разлетелась на множество разных по размеру частей. После гибели Фаэтона его осколки продолжили движение по орбите разрушившейся планеты либо по причине столкновения с большим небесным телом, либо под действием сил гравитации Солнца и Юпитера.
Просуществовав долгое время, эта красивая теория была опровергнута современными учеными, доказавшими, что внутренний пояс астероидов — это обломки несформировавшейся планеты. В период зарождения Солнечной системы тела, состоящие из частиц протопланетного облака и выросшие до размеров в десятки и даже сотни километров, не могли дальше формироваться из-за влияния огромного Юпитера.
Его гравитация нарушала их упорядоченное круговое движение и сталкивала на больших скоростях, дробя на мелкие осколки. Поэтому даже такие крупные тела пояса астероидов, как Церера и Веста, не смогли стать полноценными планетами только из-за того, что не набрали достаточную для этого массу, навсегда застыв каменными глыбами, роящимися в глубинах космоса.
Астрофизик Иванов А.Г. предложил свою теорию о том, как возник пояс астероидов между Марсом и Юпитером, деля тела по происхождению:
- Первичные планетоиды. Формировались одновременно с планетами около 4,5 млрд. лет назад. После вспышки на Солнце часть протоновой оболочки разлетелась в космосе и послужила материалом для возникновения «звездоподобных» тел, богатых ураном, иридием, золотом, платиной. Метеориты, бывшие когда-то астероидами и упавшие на Землю, по мнению ученого, внесли большую лепту в геологическое разнообразие, доставив тяжелые металлы на нашу планету.
- Вторичные. Образовались при бомбардировке уже существующих малых планет другими объектами из космоса. Выбрасываемая при этом в пространство магма охлаждалась и образовывала новую космическую единицу. Эти тела в своём составе имеют кремний с примесью других средних металлов.
Сравнительно недавно американская научная лаборатория космического ведомства «NASA» сообщила, что у Земли появился новый спутник — астероид 2016 НО3. Он был открыт астрономом Полом Чодасом при помощи гавайского автоматического телескопа Pan-StaRRs. Но известно, что малая планета находится слишком далеко от Земли, чтобы называться ее полноправным спутником. Для таких астероидов у ученых есть особое понятие — квази-спутник. На 2016 г. НО3 находится около нашей планеты уже около ста лет и, очевидно, не собирается покидать свой пост еще несколько веков.
Характеристики малых планет
На начало 21-го века астрономам известно более 285 тысяч малых планет, находящихся в Большом поясе астероидов. Причем, огромное количество приходится на астероиды диаметром от 0,7 до 100 км.
Суммарная масса пояса астероидов в Солнечной системе не превышает 0,001 массы Земли, большая часть которой приходится на 4 объекта: Цереру (1,5 по массе), Палладу, Весту, Гигею. Объем занимаемого пространства, где располагается пояс астероидов, гораздо больше объёма Земли — приблизительно в 16 тысяч раз по кубическому километражу.
Как и следовало ожидать, такие небесные тела существуют без атмосферы. Исследования изменения регулярно чередовавшегося блеска доказали, что астероиды вращаются вокруг своей оси. Например, Паллада делает поворот на 360 градусов за 7 часов 54 минуты.
Сложившийся после просмотра блокбастеров стереотип, что пояс астероид практически невозможно преодолеть, разрушили астрофизики, предоставившие доказательства о неплотном сосредоточении данных небесных тел.
Разработанная ещё в советское время методика вычисления вида орбит, по которым метеороиды двигались в пространстве до падения на Землю, доказала, что метеориты прибыли из пояса астероидов. Таким образом, стало понятно, что они представляют собой кусочки астероидов, отколовшихся при столкновениях между собой.
Появилась возможность детально изучить химическую структуру столь далеких небесных объектов, не приближаясь к ним. Новых химических элементов, не открытых на Земле, ученые не выявили, в основном в их составе присутствовали железо, кремний, кислород, магний, никель.
К 2014 году во всем мире собрано более 3000 метеоритов размерами от нескольких грамм до десятка тонн. В Намибии в 1920 году был обнаружен самый крупный железный метеорит Гоба массой 60 т.
Основные разновидности астероидов
Ученые классифицируют объекты пояса астероидов по нескольким признакам. В основе таксонометрической классификации лежит широкополосной анализ спектра и альбедо. Согласно этой классификации, все планетоиды делятся на 3 группы и 14 типов:
- Первая группа. Также называется примитивной. Мало изменилась со времени формирования и поэтому богата углеродом и водой. В состав таких небесных тел входят серпинтины, хондриты и др. Они способны отражать до 5% солнечного света. К этой группе принадлежат Гигея, Паллада.
- Вторая промежуточная группа. Включает в себя кремнийсодержащие обломки, составляющие около 17% всех астероидов. В основном эта группа располагается в середине Главного пояса и отражает больше света, идущего от Солнца (примерно 10-25%).
- Третья высокотемпературная группа. В нее входят малые планеты, состоящие преимущественно из металлов. Они находятся на орбитах во внутреннем поясе.
Различают астероиды и по размерам: в зависимости от поперечного диаметра их можно поделить на крупные и мелкие. Возможности современной научной техники позволяют астрономам наблюдать небесные тела размером всего лишь несколько десятков метров.
Формы астероидов могут быть различными и зависят от их размера: крупные — обычно круглые, сферической формы; более мелкие, которые представляют собой бесформенные глыбы. Могут попадаться уникальные формы, как пример, гантелеобразные.
Отличаются астероиды между собой способностью образовывать так называемые семейства. В начале 20-го века стало известно о существовании группы планетоидов, плотно сгруппировавшейся около Эоса и двигающейся по одной орбите. На сегодняшний день эта популяция насчитывает 4400 космических объектов. Таких семейств в большом поясе, по разным подсчетам, — 75-100.
Есть астероиды, не любящие большие компании и отдающие предпочтение одиночеству.
Исследования астероида Веста
В 1981 году группа ученых, пребывающих в Антарктиде, обнаружила маленький осколок астероида, обладающий необычными магнитными свойствами. Проведя палеомагнитный анализ, астрономы оценили величину его первобытного поля. Далее следовало установить момент формирования минерала с помощью аргона.
Оказалось, что этот метеорит застыл на расплавленной поверхности Весты. Существование этого «космического гостя» подтвердило, что Веста больше схожа с обычными планетами, нежели с астероидами.
Веста — это третий по размеру астероид, уступающий только Церере и Палладе, а по массе эта малая планета оказывается второй. В диаметре она составляет всего 525 км. Получить достоверное изображение Весты удалось только в 1990 году при помощи новейшего телескопа «Хаббл».
Химический состав метеорита показал, что сразу после возникновения на Весте стало происходить разделение ее внутренней структуры на две основные части: ядро из железо-никелевого сплава и каменная (базальтовая) мантия.
Практически весь астероид покрыт значительными по размеру кратерами. Первый, Реясильвия, максимальный по размеру, достигает длины 505 км (общий диаметр Весты — 525 км) и назван в честь легендарной матери Рема и Ромула (основателей Рима).
Второй кратер напоминает снежную бабу, состоящую из трех кратеров, которые названы в честь жриц римской богини Весты: крупнейший — Марция (диаметр — 58 км), средний — Кальпурния (50 км); малый — Минуция (22 км).
В 2011 году НАСА запустили на орбиту малой планеты космический аппарат «DAWN», что в переводе означает «Рассвет». С помощью этого чуда техники ученым удалось раздобыть первые фотоснимки Весты, а также вычислить ее массу по гравитационному воздействию. 5 сентября 2012 года, завершив работу над изучением Весты, космический аппарат покинул ее орбиту и был отправлен на изучение крупнейшего астероида — Цереры.
Чем могут быть полезны астероиды
Всем известно, что запас полезных ископаемых на Земле не вечен. Именно поэтому многие ученые мира разрабатывают аппараты для добычи полезных ископаемых на астероидах.
На малых планетах можно найти практически все востребованные металлы: золото, никель, железо, молибден, рутений, марганец, многие редкоземельные элементы. Такой расклад значительно уменьшит потребление топлива при доставке руды на планету.
Существует три основных типа добычи ископаемых на планетоидах:
- Добыча металлов на астероиде и последующая переработка на ближайшей станции;
- Добыча ископаемых на малой планете и переработка там же;
- Перенесение астероида на безопасную орбиту между Луной и Землей.
Очень важным объектом запланированных последующих исследований для ученых является сам пояс астероидов в Солнечной системе. Поэтому в 2018 году Япония планирует осуществить проект Хаябуса-2, США в 2019 запустит OSIRIS-REX, Россия в 2024 — Фобос-Грунт 2.
Шагает в ногу со временем и правительство Люксембурга. В июне 2016 года на государственном уровне принято решение о добычи минералов и платиновых руд, находящихся на астероидах. Под этот масштабный проект выделяется кругленькая сумма в размере 200 млн. евро.
Смотрите видео о поясе астероидов:
Многие крупные коммерческие фирмы очень заинтересованы перспективами, которые сулит внеземная добыча полезных ископаемых, ведь только на Психее запасы железо-никелевых руд не исчерпаются несколько тысяч лет.
Другие статьи:
Комментарии (0):