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 временное обозначение, отражающее 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.
Интересные факты об астероидах
- На Землю падают не только астероиды. Каждый день на нашу планету осыпается больше 100 тонн материала от астероидов и комет. Большая часть уничтожается в атмосфере из-за трения. Уцелевшие осколки именуют метеоритами;
- Падения астероидов в прошлом происходили намного чаще, чем сегодня;
- Падение скалы 65 млн. лет назад привело к истреблению динозавров (повлияло на развитие земной жизни);
- С периодичностью в 2000 лет на Землю падает скала с размером в футбольное поле;
- Раз в год к нам прибывают скалы с параметрами машины. В итоге можно наблюдать за великолепным огненным шаром. Но объект чаще всего сгорает и не успевает коснуться поверхности;
- Астероиды богаты не только на воду, но и на драгоценные и полезные металлы;
- Некоторые астероиды выступают разрушенными кометами. Из-за сближения с Солнцем лед тает и остается лишь каменистое ядро;
- У некоторых астероидов есть свои спутники;
- Также астероиды именуют малыми планетами и планетоидами;
Иногда астероиды называют малыми планетами. Это скалистые остатки от ранней Солнечной системы, сформировавшейся 4.6 млрд. лет назад. Большая часть осколков расположена между Марсом и Юпитером. Астероиды могут быть огромными (Веста с протяжностью в 530 км) и мелкими (менее 10 м). Общая масса все астероидов Солнечной системы уступает лунной.
Мозаика из наилучших обзоров крупнейшего астероида Веста
Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторым удалось стать почти сферическими с кратерными формированиями. При вращении на эллиптических орбитах астероиды также хаотично падают. Примерно 150 объектов располагают спутниками (у некоторых даже два). Есть двойные астероиды, где два скалистых тела сходятся по размерам и вращаются вокруг общего центра масс.
Аппарат Галилео заметил, что астероиды способны располагать спутниками
Существует 3 астероидных класса: С, S и М. Чаще всего можно встретить С-тип (хондриты), представленные глиной и силикатами, а по внешнему виду кажутся темными. Это одни из древнейших объектов в системе. S-типа (каменистые) состоят и силикатов и никелевого железа. А М-тип – металлические. Отличия в составе основываются на удаленности от Солнца при формировании. Некоторые поддались температурному нагреву и частично расплавились.
Мощная гравитация Юпитера и удары с другими астероидами приводят к изменению траекторий, из-за чего их выбрасывает из привычного места проживания к другим планетам. В прошлом множество крупных объектов врезалось в Землю, что помогло привнести новые элементы в состав.
Околоземные астероиды
Ученые все время следят за астероидами, подлетающими к нашей планете или пересекающими ее орбитальный путь. Минимальная критическая удаленность составляет 45 млн. км. Ценным инструментом выступает радар. Он отражает сигналы от объектов и получает необходимые данные: орбита, размер, форма и концентрация металлов.
К астероидам специально отправляли несколько миссий. В 1991 году к Гаспре и Иде направили Галилео. За Матильдой и Эросом следил NEAR-Шумейкер. В 2008 году к Стейну наведался Розетта, а в 2010 году – к Лютеции. Близкие пролеты осуществили Deep Space 1 и Stardust.
Сравнение масс астероидов
В 2005 году корабль Хаябуса приземлился на астероиде Итокава и попытался взять образцы. В 2010 году он доставил их на Землю. В 2007 году стартовала миссия Dawn. В 2012 году аппарат направился к Церере, куда прибыл в 2015-м.
Распределение астероидов в Солнечной системе
Клеопатра не привыкла гулять одна
Астероиды сами по себе достаточно небольшие по размеру тела, поэтому привычнее видеть их в качестве небольших спутников более крупных небесных тел.
Однако, астероид Клеопатра (открыт в 1880 г), имеющий крайне любопытную форму в виде кости (размером 217х941 км), выделяется наличием собственного спутника, а точнее даже двух: Алекселиоса и Клеозены, диаметр первого составляет около 5 км, второго — 3 км.
Необычной же формой, Клеопатра обязана своему происхождению – этот астероид на самом деле образовался из-за столкновения двух астероидов меньшего размера.
Орбита астероида Гектор
Что хотят ученые?
Правдивы ли слухи о добыче металлов из космоса? Конечно, несметные богатства не могут быть разработаны по техническим причинам. Астероид находится далековато, а Земля не имеет подобающей внеземной техники.
Удобное освещение и практичная мебель: идеи дизайна интерьера коворкинг-офиса
Смена обстановки: обеденный перерыв будет казаться дольше, если выйти на улицу
Нежелание делиться знаниями: что еще недопустимо при общении со стажерами
Главная задача исследователей – изучить ядро космического тела. Может быть, оно является ядром бывшей планеты. Это даст представления о зарождении планеты. Возможно, ученые найдут параллели между ядром Земли и данным космическим телом. Запасы железа оцениваются в 8000 квадриллионов фунтов, по подсчетам британцев.
Наше ядро тоже состоит из железо-никелевого сплава, находящимся под температурой 6230 К. Поэтому было высказано предположение о космическом теле, как об остывшем ядре.
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 организовал группу из 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 года).
В 1891 году Макс Вольф впервые использовал для поиска астероидов метод астрофотографии, при котором на фотографиях с длинным периодом экспонирования астероиды оставляли короткие светлые линии. Этот метод значительно ускорил обнаружение новых астероидов по сравнению с ранее использовавшимися методами визуального наблюдения: Макс Вольф в одиночку обнаружил 248 астероидов, начиная с (323) Брюсия, тогда как до него было обнаружено немногим более 300. Сейчас, век спустя, 385 тысяч астероидов имеют официальный номер, а 18 тысяч из них — ещё и имя.
В г. две независимые группы астрономов из США, Испании и Бразилии заявили, что одновременно обнаружили водяной лёд на поверхности одного из самых крупных астероидов главного пояса — Фемиды. Это открытие позволяет понять происхождение воды на Земле. В начале своего существования Земля была слишком горяча, чтобы удержать достаточное количество воды. Это вещество должно было прибыть позднее. Предполагалось, что воду на Землю могли занести кометы, но изотопный состав земной воды и воды в кометах не совпадает. Поэтому можно предположить, что вода на Землю была занесена при её столкновении с астероидами. Исследователи также обнаружили на Фемиде сложные углеводороды, в том числе молекулы — предшественники жизни.
Образование астероидов
Считается, что планетезимали в поясе астероидов эволюционировали так же, как и в других областях солнечной туманности до того времени, пока Юпитер не достиг своей текущей массы, после чего вследствие орбитальных резонансов с Юпитером из пояса было выброшено более 99 % планетезималей. Моделирование и скачки распределений скоростей вращения и спектральных свойств показывают, что астероиды диаметром более 120 км образовались в результате аккреции в эту раннюю эпоху, в то время как меньшие тела являются осколками от столкновений между астероидами во время или после рассеивания изначального пояса гравитацией Юпитера. Церера и Веста приобрели достаточно большой размер для гравитационной дифференциации, при которой тяжёлые металлы погрузились к ядру, а кора сформировалась из более лёгких скальных пород.
В модели Ниццы многие объекты пояса Койпера образовались во внешнем поясе астероидов, на расстоянии более чем 2,6 а.е. Большинство из них были позже выброшены гравитацией Юпитера, но те, что остались, могут быть астероидами класса D, возможно, включая Цереру.
Расчеты на будущее
Профессор и президент Королевского астрономического общества Соединенного Королевства Джон Зарнецкий говорит, что через 25 лет данные футуристические планы о разработке ископаемых на другом космическом теле могут быть достигнуты. Космическое коммерческое производство драгоценных металлов может начаться через 50 лет.
Золотые титаны в промышленности на Земле приносят 4-5 млн унций в год. Рынок рухнет от заявления разработки ископаемых на космических телах. Директор EuroSun Mining Скотт Мур сказал, что такие ресурсы могут стать просто ошеломляющими.
Компании, которые захотят разрабатывать такое космическое тело, будут подсчитывать стоимость платинового ядра астероида, которое по размерам сопоставимо с двумя лондонскими Тауэрами.
Футурологи предостерегают человечество. Прибытие новых ресурсов на планету может оказаться крахом для мировой экономики. Конечно, если бы это было парой унций металлов, то экономика не пострадала бы. Но речь об огромных запасах.
Человек может использовать за 400 лет все ресурсы Солнечной системы, по сообщению футурологов. Вся прибыль сосредоточится у промышленных компаний. Скорее всего, тогда цена на драгоценные металлы снизится. Однако не понятно, как можно использовать такие огромные запасы. Тогда возникнет вопрос об освоении новых ареалов других планет.
Исследование астероидов сегодня
Поводов для проведения исследований астероидов, вообще говоря, — всего два. Первый – это значимый вклад в фундаментальную науку. Благодаря подобным исследованиям у человечества формируется понимание устройства Солнечной системы, а также ее образования, структуры; понимание поведения Вселенной и ее составных. Астрономы активно изучают состав астероидов, чтобы понять их природу. Все вышесказанное не дает определенного понимания пользы от изучения этих небесных тел, поэтому приведем следующий пример.
Точки возможного падения астероида Апофис — ближайшей астероидной угрозы Земле
Модель формирования современных земных природных условий предусматривает возникновение воды на поверхности нашей планеты. Однако, как известно, на первых этапах своей эволюции Земля была слишком разогрета, чтобы после остывания на ней остались запасы воды. Предполагалось, что вода была позже занесена кометами, но благодаря последним исследованиям состава их воды, оказалось, что вода в кометах слишком отлична от земной. В 2010-м году на одном из крупнейших астероидов главного пояса – Фемиде, ученые обнаружили лед. Это позволяет предположить, что вода на Землю была занесена астероидами. Кроме того, на Фемиде также нашли углеводороды и некоторые молекулы, которые могли бы послужить зачатию жизни на Земле.
Второй повод для изучения астероидов, более актуален для рядовых жителей планеты Земля – это возможная угроза со стороны этих космических тел. О том, что может произойти при падении астероида на Землю можно узнать из множества фильмов-катастроф. Поэтому во избежание подобных ситуаций астрономы пристально следят за астероидами, опасными для землян. Одним из таких объектов является Апофис, диаметр которого примерно 325 м. Для сравнения, диаметр Челябинского метеорита – 17 метров. В 2029-м году траектория Апофиса будет проходить вблизи Земли (на высоте 35 000 км), в 2036-м году и вовсе не исключена вероятность столкновения.
Определение формы и размеров астероида
Астероид (951) Гаспра. Одно из первых изображений астероида, полученных с космического аппарата. Передано космическим зондом «Галилео» во время его пролёта мимо Гаспры в 1991 году (цвета усилены)
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.
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.
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.
Метод поляриметрии 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. Кроме того, результаты, полученные с помощью инфракрасных телескопов (англ.)русск., используются для определения размеров методом тепловой радиометрии.
Загадки астероида Психея
«Эта миссия будет первой, которая посетит металлический астероид, и чем больше мы, научное сообщество, знаем о Психеи перед запуском, тем больше вероятность того, что миссия будет иметь наиболее подходящие инструменты для изучения Психеи и сбора данных», — сказала Венди К. Колдуэлл, член Национальной лаборатории Лос-Аламоса, Чик Келлер, постдокторант и ведущий автор статьи, опубликованной недавно в журнале «Икар». «Психея является интересным телом для изучения, потому что это, вероятно, остаток планетарного ядра, который был поврежден во время стадии аккреции, и мы можем узнать много о планетарном образовании от Психеи, если она действительно является в первую очередь металлической».
Подписывайтесь на наш youtube канал!
Моделирование ударных структур на Психеи способствует нашему пониманию металлических тел и того, как процессы образования кратеров на крупных металлических объектах отличаются от процессов на скалистых и ледяных телах, отметила она.
Команда предоставляет первые 3D модели образования самого большого ударного кратера Психеи, и это первая работа, использующая модели ударных кратеров для получения информации о составе астероидов. Двухмерные и трехмерные модели указывают на наклонный угол соударения, под которым входящий объект ударил бы по поверхности астероида, деформируя Психею очень специфическим и предсказуемым образом, учитывая вероятные материалы, которые могут быть в нем использованы.
Металлы деформируются иначе, чем другие распространенные астероидные материалы, такие как силикаты, и при ударе в цели, сходные по составу с Психеей, должны образовывать кратеры, похожие на те, которые наблюдаются в Психее.
Анимационное видео (см. выше), использующее результаты моделирования команды, показывает теоретический сценарий удара, который мог бы привести к крупнейшему кратеру на Психее. Моделирование показывает, как некоторый материал выбрасывается в пространство после удара, и показывает стадию модификации кратера, где в зоне удара отображается поврежденный материал.
«Наша способность моделировать удар через стадию модификации очень важна для понимания того, как образуются кратеры на металлических телах», — сказал Колдуэлл. «На ранних стадиях формирования кратера материал объекта ведет себя как жидкость. На стадии модификации, однако, прочность материала-мишени играет ключевую роль в том, как материал, который не выбрасывается, «оседает» в кратер».
Результаты исследований подтверждают оценки состава Психеи, основанные на методиках наблюдений. Особый интерес представляет материал, который обеспечил наилучшее соответствие, Монель. Монель — это сплав, основанный на руде из кратера Садбери, который имеет ударную структуру в Канаде. Считается, что руда была получена от ударного элемента, который сформировал кратер, а это означает, что сама руда, вероятно, имеет внеземное происхождение. Успешное моделирование с использованием Монель показывает, что состав материала Психеи в ударных условиях ведет себя аналогично внеземным металлам.
Инструментом моделирования, использованным в работе, на суперкомпьютере Los Alamos, был гидрокод FLAG, ранее показавший свою эффективность в моделировании ударных кратеров и идеальный выбор для моделирования образования кратера на Психеи. Основываясь на вероятной скорости удара, локальной гравитации и оценке насыпной плотности, в образовании самого большого кратера Psyche, вероятно, преобладала прочность, а не гравитация, сказал Колдуэлл.
«Это невероятно, что мы можем сделать с ресурсами лаборатории», — отметил Колдуэлл. «Наши суперкомпьютеры — одни из самых мощных в мире, и для больших проблем, таких как удары астероидов, мы действительно полагаемся на наши инструменты численного моделирования, дополняющие данные наблюдений». опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com
Состав пояса
В составе пояса астероидов приблизительно 200 малых космических тел, которые имеют диаметр свыше 100 км. Еще около 1000 подобных объектов имеют в диаметре более 15 километров.
Самые большие объекты пояса астероидов
Самый большой объект пояса астероидов – Церера. Она причисляется к карликовым планетам, вращающимся вокруг Солнца. Диаметр Цереры – 926 км, и на нее приходится около трети всей массы пояса . Интересно, что Церера имеет мантию и каменное ядро. Когда она подходит ближе к Солнцу, у нее образуется атмосфера, которая состоит из водяного пара.
Церрера
Цереру нельзя увидеть невооруженным глазом, так как она отражает только 5 процентов солнечного света, попадающего на ее поверхность.
Веста – второй крупный объект рассматриваемого участка Солнечной системы с диаметром 526 км. Масса – около 9% от всех астероидов. Благодаря тому, что Веста отражает около 42% попадающего на поверхность солнечного света, ее можно увидеть невооруженным глазом, даже без бинокля.
Веста
Ещё один крупны астероид – Паллада. Ее диаметр – 512 км. Наклон оси этого объекта – 34 градуса, что является необычным для таких космических тел.
Паллада
Другой крупный астероид – Гигея. Ее диаметр составляет 431 км, масса – около 3% от всех астероидов. Из-за низкого альбедо (0,07) его нельзя увидеть невооруженным глазом.
Гигея
Семейства и группы пояса астероидов
Все малые тела, вращающиеся вокруг Солнца, делятся на несколько больших классов.
- Класс С – это темные углеродосодержащие астероиды.
- Класс S – светлые космические тела, которые состоят из кремния.
- Класс М – металлические объекты.
Существуют тела более редких классов, однако их присутствие в главном поясе незначительно. Углеродистые тела, имеющие класс С – это самые распространенные объекты в поясе астероидов: на них приходится 75% всех малых космических тел. Их сложно обнаружить, так как они отражают небольшое количество света, исходящего от Солнца.
Силикатные объекты иначе называются каменными. Они отражают значительно больше солнечного света. Крупнейший астероид такого класса – это Юнона с диаметром 234 километра.
Доля космических объектов класса М составляет примерно 10% всех малых тел. На сегодняшний день ученые не могут точно назвать состав астероидов этого класса. Они отражают от 10 до 19 процентов солнечного света.
Примерно треть пояса астероидов Солнечной системы входят в семейства. Астрономы объединяют их по сходству в эксцентриситете, наклону орбиты и проч. Наиболее распространенные семейства такие.
- Семья Флоры насчитывает около 800 космических объектов. Вероятно, она появилась в результате удара около одного миллиона лет назад.
- Семья Эвномы включает в себя S-тела.
- Семья Коронис насчитывает 300 «жителей». Самый большой из них – 2-8 Лакримоса.
- Семья Эоса удалена от Земли на расстояние приблизительно 3 а.е. Включает около 4400 объектов.
Пролеты космических аппаратов
Ида и ее спутник Дактиль
Первым аппаратом, сделавшим снимки астероидов, была космическая станция «Галилео». В 1991 году она сфотографировала астероид Гаспра, а в 1993 году – Ида. После того, как были получены эти снимки, НАСА приняло решение, что любой космический аппарат, который будет пролетать недалеко от пояса астероидов, должен попытаться сделать фотоснимки этих объектов. С тех пор в непосредственной близости от астероидов проходили такие космические аппараты, как «NEAR Shoemaker», «Стардаст», всемирно известная «Розетта» и другие.
Составное изображение северной полярной области астероида Эрос
Миссия НАСА
Состав и происхождение астероида Психея, упоминаемые ранее, стали объектом пристального внимания ученых НАСА. Космический аппарат планируют отправить к звездному телу уже в 2022 году. Даже частичное попадание элементов с него на Землю обрушит рынки ценных металлов и пошатнет экономику развитых стран.
Проект полета в космос планируется осуществить, основываясь на технические разработки зонда Dawn. Он уже исследовал планету-карлик Цереру. В сентябре 2007 зонд покинул Землю на ракете, а в 2011 – стал первым искусственным спутником астероида Веста. Через год Dawn отправился к Церере и достиг ее в 2015 году. Космический аппарат, построенный по макету зонда, будет исследовать Психею полгода для подробного изучения поверхности, гравитации и других характеристик астероида.
С другой стороны, важность изучения объекта связана с возможностью предотвращения конца света. Гипотеза о схожем составе Земли и Психеи заключается в том, что астероид практически идентичен по составляющим элементам с ядром нашей планеты
Если ученые смогут понять, что произошло, есть шанс предотвратить подобный исход в нашем мире.
Космос не изведан даже наполовину. Еще множество тайн скрыто за тысячи световых лет от нашей планеты. Исследования астероидов открывают новые возможности изучения космического пространства. Скорректированная программа полета зонда к астероиду Психея позволит достигнуть намеченного раньше на несколько лет, и, возможно, новые открытия будут сделаны в ближайшем десятилетии.
