Астероиды

Закон Тициуса-Боде
Открытие астероидов
Имена астероидов
Близкое знакомство

Общие сведения

Астероиды - небольшие небесные тела, размером от нескольких метров  до тысячи километров. Вообще, между ними и метеорными телами нет четкого  различия. Количество подобных тел в Солнечной  системе  тем  больше,  чем  они сами меньше. Многие ученые полагают, что большинство метеорных тел являются  осколками астероидов. Астероиды, как и метеориты, состоят из  железа,  никеля  и различных каменистых пород. По составу они близки к планетам земной группы.

Свое название астероиды получили за сходство со звездами при наблюдении в телескоп. Будучи крохотными, астероиды  кажутся, как и звезды, точками. Астероид означает "звездоподобный".

Большинство астероидов движутся в  так  называемом  поясе  астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Юпитер возмущает их движения. В  результате этого, астероиды сталкиваются друг с другом, меняют свои орбиты. Некоторые из них могут подходить ближе к Солнцу или, наоборот, забираться  дальше  от него, нежели большая часть малых планет.

Астероиды изредка  сталкиваются  с большими планетами. Многими учеными считается, что причиной резкого изменения климата, повлекшего вымирание динозавров миллионы лет назад, послужил астероид, врезавшийся в Землю. На Земле даже обнаружили кратер, который мог образоваться от такого удара. Надо сказать, что Земля пережила несколько подобных "странных" вымираний животных. К примеру, за долго до динозавров так же внезапно вымерли трилобиты.

За орбитой  Нептуна  обнаружено несколько  небесных  тел  с размерами 100-200 км. Видимо, там тоже располагается пояс астероидов. Он назван поясом Койпера. Объекты пояса имеют более схожий состав с кометами, чем с самими астероидами. Орбита Плутона проходит уже внутри этого пояса.

В феврале 1997-го года было высказано предположение,  что  за  орбитой Плутона, на расстоянии в 50 а.е., существует еще один  пояс  астероидов.  В нем, как и в поясе между орбитами Марса и Юпитера, как и в  поясе  Койпера, как и в Облаке Оорта, находится неизрасходованный при  строительстве крупных тел Солнечной системы материал. Именно наличием этого пояса  предложено объяснить образование двойной планеты Плутон-Харон,  которые,  по-видимому, ранее являлись самостоятельными телами. Возможно, что в этом поясе есть тела крупнее Плутона. Внутренние области этого пояса расчистил своим  тяготением Нептун. Вероятно даже, что этот пояс малых тел не стоит различать с поясом Койпера.

Возможно, на месте пояса астероидов между Марсом и Юпитером  вращалась большая планета, которую принято называть Фаэтон. Приливные  силы  Юпитера или катастрофическое столкновение с большим небесным телом разорвали ее  на отдельные маленькие куски. Большинство же ученых думает, что никакой планеты не было, что Юпитер своим воздействием просто не дал  собраться  воедино множеству планетезималей - зародышам планет - в начале истории Солнечной системы. Как бы то ни было, а суммарная масса всех тел пояса астероидов не превышает массы Луны. Очень большой планеты из всех астероидов бы не вышло. Предполагается, что существует около ста тысяч  астероидов внутри орбиты Юпитера, доступных наблюдениям.

Закон Тициуса-Боде

Странно, но, по ничем физически необоснованному закону Тициуса-Боде, указывавшему на порядок расположения планет в Солнечной системе, на месте пояса астероидов действительно должна была быть планета.

По этому закону,  сформулированному в середине 18-го века, большие полуоси орбит всех  планет  должны составлять возрастающую геометрическую прогрессию. Все известные на тот момент планеты (до Сатурна) укладывались в придуманную Тициусом прогрессию. Меркурий соответствовал значению минус бесконечность, Венера соответствовала нулю, Земля - единице, Марс - двойке, Юпитер - четверке, Сатурна - пятерке... И лишь в промежутке между Марсом и Юпитером не хватало одной  планеты,  определяемой числом n, равным трем.  Позднее, Нептун не вписался в  эту  закономерность. Но открытый до того Уран только укрепил "вес" закона в сознании  астрономов: под него подошло очередное число - шесть.  Действительно, столько совпадений в расположении  планет,  вообще говоря, маловероятно. Сегодняшний день вновь ставит вопрос о законе Тициуса-Боде и его правомерности. Тициус, формулируя его, искал гармонию в  расположении небесных тел и нашел ее. Современные  астрономы  пытаются  добраться до знания о рождении всей Солнечной  системы. Существующие  модели этого действа не удовлетворяют всем проблемам, возникающими  вокруг  такого непростого вопроса. Может, закон Тициуса-Боде получит в будущем  физическое и математическое обоснование?

Напомним, что это - не обоснованный научными методами закон, закон, который "просто подошел", такие законы называют эмпирическими. Эмпирическими, к примеру, являются законы Кеплера, известные всем из курса физики газовые законы: закон Шарля, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака. Отличие всех этих законов от закономерности Тициуса-Боде заключается в том, что через какое-то время после их открытия они получили физическое обоснование. Законы Кеплера, к примеру, обосновал Ньютон.

Поиски большой планеты меду Марсом и Юпитером не привели в 18-м веке к успехам. В 1801-м году, в первую же ночь столетия, итальянец Пиацци  открыл первый астероид - Цереру, самый большой из всех малых планет. За  последующие шесть с небольшим лет были открыты Паллада, Юнона и Веста -  самый  яркий астероид, который иногда даже  можно  наблюдать  невооруженным  глазом, как, например, в июле 2000-го года. Орбиты всех эти малых планет пересекались  дважды  в  двух  противоположных точках небесной сферы. Из этого и был сделан вывод, что астероиды -  осколки Фаэтона (Или планеты Ольберса, ученого,  предложившего  эту  теорию).

Увы, на деле, вблизи тех двух точек пересечения орбит долгое время не  удавалось открыть новых объектов. Возмущения больших  планет  сильно  изменили орбиты астероидов, даже если они и являются осколками Фаэтона.  Сейчас  уже известно несколько тысяч астероидов, для многих из них рассчитаны точные орбиты.

Поиски астероидов в наше время ведутся, в основном,  астрономами-любителями с помощью фотопластин. Астрофотографии делают двумя способами.  Либо направляют телескоп на участок неба и следуют за его суточным движением (осуществляют гидирование телескопа) столько времени, сколько требуется для  получения слабых объектов, какими и являются астероиды. Тогда звезды  получаются точками, а успевший переместиться астероид - в виде черточки. Либо, наоборот, ведут телескоп во время  экспозиции  в  направлении  предполагаемого движения астероида. В этом случае, звезды выходят, как  черточки,  а  астероид либо как точка, в  идеале,  либо  как  черточка, отличающаяся от звезд размерами и ориентацией.

Имена астероидов

Астероидам сначала давали имена героев римской и греческой  мифологии,  а потом открыватель получал право назвать его как угодно, хоть своим  именем. Поначалу, имена давали только женские. Лишь астероиды, имеющие  необычные орбиты, получали мужские (к примеру, Икар,  приближающийся  к  Солнцу  ближе Меркурия). После, и это правило перестало соблюдаться.

Получить имена могут не все астероиды, а только те, для которых  имеются более или менее надежно высчитанные орбиты. Бывали  случаи,  когда  астероид получал имя спустя десятки лет после открытия. До тех пор, пока  орбита не рассчитана, астероиду приписывается порядковый номер, отражающий дату его открытия, например, 1950 DA. Цифры означают год. Первая буква - номер  полумесяца в году, в котором был открыт астероид, всего их, следовательно, 24. В приведенном примере, это вторая половина февраля.  Вторая  буква  обозначает порядковый номер астероида в указанном полумесяце, в  нашем  примере,  астероид был открыт первым. В обозначении не используются буквы I и Z,  так  как полумесяцев 24, а букв - 26. Буква I не используется из-за сходства с единицей. Если же 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. Астероиды иногда открываются сотнями в год. Сведения о ярких астероидах и об условиях их наблюдения можно  найти  в астрономических календарях.

Близкое знакомство

1994 XM1
Веста
Гаспра
Геба
Географ
Герментария
Ида
Касталия
Лида
Матильда
Фортуна
Эрос

Изображение астероида 1994 XM1, открытого Дж. Скотти в обсерватории Китт Пик. Время выдержки составило около 150 секунд. угловые размеры участка неба, попавшего на снимок 5,1 на 4,5 минуты. Север - справа,  восток  - внизу. Астероид оставил слабый след в центре. Снимок получен  9-го декабря 1994-го года. Именно этот астероид пронесся всего в 105-ти тысячах километрах от Земли, что наделало много шуму: по космическим меркам,  такое  расстояние ничтожно.

Снимок двух астероидов: Гебы и Герментарии.

Объемная модель астероида Касталия, самого маленького члена  Солнечной системы, изученного радиолокационными методами (размер Касталии  около  2-х км). Этот астероид один из множества подобных тел, которые время от времени подходят близко к Земле, двигаясь по своим орбитам. Правее представлена рельефная карта астероида Касталия (1989 PB).
Сделано: A. Tayfun Oner

Это 4-х секундная экспозиция астероида Фортуна, полученная телескопом имени Хаббла. Астероид имеет размер около 225 км. Будучи удаленным в час съемки от Земли на расстояние 231 млн. км, он  светил лишь как звезда 13-й звездной величины. На снимке астероид находится слева. Справа - случайно попавшая в поле зрения звезда. Этот снимок приводится здесь не для подпитки эстетических начал, а для демонстрации возможностей современной техники.

Изображение астероида Лида (указан стрелкой).

Вращение Весты (телескоп имени Хаббла). Анимация (80,9 к, mpg)

Это первое изображение астероида 433 Эрос, полученное космическим аппаратом NEAR 5 ноября 1998-го года с расстояния. Эрос расположен в центре изображения и обведен окружностью. Во время получения снимка NEAR был расположен в 321-м миллионе километров от Земли, и радиосигнала, который им передавался, шел почти 18 минут, чтобы достигнуть нашей планеты. (JPL/NASA)Этот монтаж был собран из изображений, полученных NEAR 23 декабря, когда космический корабль пролетал мимо астероида на расстоянии 4 100 километров. Вы видите первые девять из 28 снимков Эроса, которые были получены в течение пролета. За два часа, охваченные снимками, астероид сумел повернуться на половину целого оборота. Самая маленькая разрешенная деталь на снимках имеет размер около 500-от метров. (JPL/NASA)Эта пара изображений астероида Эрос была получена аппаратом NEAR 23 декабря 1998-года с расстояния 3 800 километров. Эти снимки показывают нам только крошечную часть дневной стороны Эроса. Разрешение снимков - 400 метров. (JPL/NASA)

Изображение показывает контуры астероида Географ, рассматриваемого со стороны его северного полюса. Снимок основывается на радарных изображениях, полученных 30 августа 1994-го  года. В тот день астероид был в 7,2 миллионах километрах от Земли. Пометки на границах отстоят друг от друга на 1 километр. Центральная белая точка задает положение северного полюса. Все остальные оттенки серого на изображении произвольны.  "Габариты" Географа составляют  примерно 5,1 на 1,8 километра. Правда, пока нельзя с уверенностью сказать, что данное небесное тело не состоит из нескольких самостоятельных фрагментов, удерживаемых гравитацией. Географ был обнаружен на Паломарской обсерватории в 1951- м году. Он является одним из тех астероидов, чьи орбиты могут пересекаться с Земной. Такие астероиды теоретически могут в неопределенном будущем сталкиваться с нашей планетой. (NASA)