Небесные тела какого размера согласно принятым соглашениям относятся к астероидам

Обновлено: 02.07.2024

Исследователи космоса высказывают различные предположения о причине большой концентрации астероидов в сравнительно узком пространстве межпланетной среды между орбитами Марса и Юпитера.

Наибольшую популярность среди господствующих в XIX веке гипотез о происхождении тел пояса астероидов получила гипотеза, предложенная в 1802 году, вскоре после обнаружения Паллады, немецким учёным Генрихом Ольберсом. Он предположил, что Церера и Паллада могут быть фрагментами гипотетической планеты Фаэтон, когда-то существовавшей между орбитами Марса и Юпитера и разрушенной в результате столкновения с кометой много миллионов лет назад. Однако более поздние исследования опровергают эту гипотезу. Аргументами против являются очень большое количество энергии, необходимое, чтобы разрушить целую планету, крайне малая суммарная масса всех астероидов главного пояса, которая составляет лишь 4 % массы Луны, и практическая невозможность формирования крупного объекта типа планеты в области Солнечной системы, испытывающей сильные гравитационные возмущения от Юпитера. Существенные различия химического состава астероидов также исключают возможность их происхождения из одного тела. Скорее всего, пояс астероидов является не разрушенной планетой, а планетой, которая так и не смогла сформироваться ввиду гравитационного влияния Юпитера и, в меньшей степени, других газовых гигантов.

Художественное представление протопланетного диска вокруг звезды

В целом формирование планет и астероидов Солнечной системы близко к описанию этого процесса в небулярной гипотезе, согласно которой 4,5 млрд лет назад облака межзвёздного газа и пыли под действием гравитации образовали вращающийся газопылевой диск, в котором происходили уплотнение и конденсация вещества диска. В течение первых нескольких миллионов лет истории Солнечной системы, вследствие турбулентных и других нестационарных явлений, в результате слипания при взаимных столкновениях мелких частиц замёрзшего газа и пыли возникали сгустки вещества. Этот процесс получил название аккреции. Взаимные неупругие столкновения, наряду с возрастающим по мере увеличения их размеров и массы гравитационным взаимодействием, вызывали увеличение скорости роста сгустков. Затем сгустки вещества притягивали окружающие пыль и газ, а также другие сгустки, объединяясь в планетезимали, из которых впоследствии образовались планеты.

Видео

Происхождение пояса астероидов

Художественное представление протопланетного диска вокруг звезды

В отличие от древних сказок, в научном сообществе принято считать, что пояс астероидов – это отнюдь не обломки взорвавшейся планеты, а скопление протопланетного вещества. Такая теория, скорее всего, верна, так как, последние данные показывают, что между Марсом и Юпитером планета попросту не могла образоваться. Причина этого – сильное гравитационное влияние Юпитера. Именно оно не дало протопланетному веществу (космической пыли, из которой создаются планеты) образоваться в полноценное небесное тело на таком далеком от Солнца расстоянии.

Исследование метеоритов

Мелкая пыль в поясе астероидов, возникшая в результате столкновений астероидов, создаёт явление, известное как зодиакальный свет.

Исследования метеоритов, которые вышли из пояса астероидов и упали на Землю, показывают, что большинство из них относится к хондритам – метеоритам, в которых, в отличие от ахондритов, не происходила сепарация веществ, как обычно бывает в процессе формирования планет. Данные исследования лишний раз подтверждают вышеизложенную гипотезу, которая опираясь на реальные научные данные, выглядит гораздо убедительнее той версии, которую нам предлагают шумерские мифы.

Сегодня, ученым отлично известно, что пояс астероидов – отнюдь не сказочная, расколовшаяся планета, а остатки протопланетного вещества, которое появилось еще во времена зарождения Солнечной системы. Однако мифы и предания о легендарном Фаэтоне до сих пор живы и заставляют многих людей по всему миру проявлять интерес к такому астрономическому явлению, как пояс астероидов.

Открытие пояса астероидов

Своеобразной предысторией начала изучения пояса астероидов можно считать открытие зависимости, приблизительно описывающей расстояния планет от Солнца, получившей название правила Тициуса — Боде.

Впервые оно было сформулировано и опубликовано немецким физиком и математиком Иоганном Тициусом ещё в 1766 году, но несмотря на то, что ему, с указанными оговорками, удовлетворяли все шесть известных на то время планет (от Меркурия до Сатурна), правило долго не привлекало внимания. Так продолжалось до тех пор, пока в 1781 году не был открыт Уран, большая полуось орбиты которого точно соответствовала предсказанной данной формулой. После этого Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования пятой от Солнца планеты между орбитами Марса и Юпитера, которая, согласно данному правилу, должна была находиться на расстоянии 2,8 а. е. и при этом до сих пор не была обнаружена. Открытие Цереры в январе 1801 года, причём именно на указанном расстоянии от Солнца, привело к усилению доверия к правилу Тициуса — Боде среди астрономов, которое сохранялось вплоть до открытия Нептуна, который выпадает из этого правила.

Общие сведения

На сегодняшний день, пояс астероидов насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. По состоянию на 6 сентября 2011 года количество именованных астероидов пояса достигло 285 075. Крупнейшие образования пояса астероидов названы в честь римских божеств: Церера, Веста, Паллада и Гигея. Церера – это самый большой объект пояса астероидов; но ученые считают данное небесное тело карликовой планетой – подробнее об этом мы поговорим ниже.

Все астероиды обнаруженные с 1980 года

Хотя открытие и изучение пояса астероидов немыслимо без науки, свое начало история исследования этого астрономического чуда берет в древних мифах и легендах.

Столкновения

Относительно высокая концентрация тел в главном поясе создаёт среду, в которой очень часто по астрономическим меркам происходят столкновения между астероидами. Так, столкновения между крупными астероидами радиусами около 10 км происходят раз в 10 млн лет. При столкновении крупных астероидов происходит их дробление на отдельные фрагменты, что может привести к образованию новой астероидной семьи или кластера. Впрочем, если астероиды сближаются на сравнительно небольших скоростях, это может привести не к дроблению астероидов, а, наоборот, к их объединению в одно более крупное тело. Именно этот процесс привёл к образованию планет 4 млрд лет назад. С тех пор влияние этих двух процессов полностью изменило пояс астероидов, и теперь он кардинально отличается от того, который существовал тогда.

Мелкая пыль в поясе астероидов, возникшая в результате столкновений астероидов, создаёт явление, известное как зодиакальный свет

Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Однако, в связи с влиянием эффекта Пойнтинга — Робертсона, эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу.

Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца. Размеры частиц, которые его вызывают, в среднем колеблются в районе 40 мкм, а время их существования не превышает 700 тыс. лет. Таким образом, наличие этих частиц свидетельствует о том, что процесс их образования происходит непрерывно.

Метеориты

Обломки, возникающие при столкновении астероидов, могут разлетаться по всей Солнечной системе, и некоторые из них иногда встречаются с нашей планетой и падают на её поверхность в виде метеоритов. Практически все найденные на поверхности Земли метеориты (99,8 %), которых на сегодняшний день насчитывается около 30 000, в своё время появились в поясе астероидов. В сентябре 2007 года были опубликованы результаты чешско-американского исследования, согласно которым, в результате столкновения с астероидом (298) Баптистина другого крупного тела во внутреннюю часть Солнечной системы было выброшено большое количество крупных фрагментов, часть из которых могла оказать серьёзное влияние на систему Земля — Луна. В частности, считается, что именно они могут быть ответственны за образование кратера Тихо на поверхности Луны и кратера Чиксулуб в Мексике, образовавшегося при падении метеорита, по некоторым версиям, погубившего динозавров 65 млн лет назад. Впрочем, по данному вопросу в научной среде нет единства — кроме Баптистины, есть и другие астероиды, обломки которых могут быть виновниками этой катастрофы.

Современные исследования пояса астероидов

Полёт космического аппарата Dawn к Весте (слева) и Церере (справа)

Физические характеристики

Изображение: Wikimedia Commons

Некоторые думают, что пояс астероидов – это очень плотное скопление небесных тел, но это не так. На 2020 год известно более 300 тысяч астероидов, образующих этот пояс, а общее их количество может превышать несколько миллионов. Однако из-за большой протяженности пояса они находятся друг от друга на огромном расстоянии. Ни один космический аппарат, проходивший через этот пояс, ни разу не столкнулся с каким-нибудь объектом. Более того, вероятность такого столкновения или даже случайного сближения зонда с астероидом меньше одной миллиардной.

Суммарная масса всех небесных тел в главном поясе оценивается в 3,4•10 21 кг, что в 1600 раз меньше массы Земли. При этом треть этой массы приходится на один объект – Цереру. Это карликовая планета, ранее считавшаяся наикрупнейшим астероидом.

Температура у поверхности астероидов также зависит от дистанции до Солнца. На расстоянии 2,2 а.е. от звезды температура составляет – 73° С, а на дистанции 3,2 а. е. она падает до – 108° С.

Семейства и группы пояса Астероидов

Примерно 1/3 небесных тел в поясе астероидов входит в семейства. Они делятся по сходству в орбитальных особенностях, вроде эксцентриситета, орбитального наклона и прочих спектральных признаков. Могли сформироваться при столкновении с более крупными объектами, которые позже распались на мелкие тела.

Художественная концепция создания астероидных семей

Среди наиболее известных семейств стоит вспомнить группы Флоры, Эвномы, Корониса, Эоса и Темис. Семья Флоры считается одной из крупнейших и вмещает более 800 объектов. Могла появиться из-за удара миллиард лет назад. Находится во внутренней области пояса. Объекты относятся к S-типу и составляют 4-5% от общего астероидного количества.

В Эвноме проживают тела S-типа. Наименование взято от богини права и порядка. Тела находятся в промежуточном поясе и охватывают 5%. Примерно 300 астероидов живет в Коронисе. Среди них крупнейшим выступает 208 Лакримоса, простирающийся на 41 км.

Семья Эоса отдалена на 2.96-3.03 а.е. и появилась после удара 1-2 млрд. лет назад. Включает 4400 участников, напоминающих S-тип. Но ИК-анализ показывает отличия, поэтому отнесли в собственную категорию (К).

Наблюдаемые астероиды демонстрируют кратерные поверхности

Группа Темис расположена на внешней территории пояса при удаленности в 3.13 а.е. Среди объектов примечательным кажется 24 Темис, относящийся к С-типу. Крупнейшим считается Веста, а одноименное семейство сформировалась из-за столкновений.

Также в астероидном поясе можно найти пылевые линии с радиусами частичек до нескольких сотен микрометров. Мелкий материал создается при астероидных столкновениях. Есть три линии с похожими орбитальными наклонами.

Загадочный Фаэтон

Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?

Столкновения между астероидами

Вопреки мнению многих научно-фантастических фильмов, пересечение пояса астероидов космическим кораблем не будет очень опасным, а риск столкновения с астероидом будет минимальным. Даже если столкновения между астероидами происходят часто в астрономических масштабах (примерно одно столкновение между двумя крупными астероидами каждые 100 000 лет), в наших масштабах это не очень часто!

Следует отметить, что пространство между каждым астероидом главного пояса огромно: в самых плотных областях расстояние между двумя астероидами составляет около 5 миллионов километров (в 15 раз больше расстояния между Землей и Луной). Несколько зондов уже пересекли пояс астероидов: Вояджер 1 и 2, Пионер 10 и 11, Галилео, Кассини-Гюйгенс, NEAR Shoemaker, Улисс и Новые горизонты. Ни один из этих зондов не столкнулся с астероидом!

Открытие

Джузеппе Пиацци — итальянский астроном, открывший Цереру

Ещё два небесных тела, Юнона и Веста, были найдены в 1804 и 1807 г. После этого наступила долгая пауза. Пятый астероид, Астрея, был найден только в 1845 г. Прогресс в конструировании телескопов привел к тому, что новые объекты стали открываться регулярно, и уже в 1868 г. было известно примерно о сотне астероидов.

Следующий шаг в исследовании пояса астероидов был связан с изобретением в 1891 г. М. Вольфом астрофотографии. Суть этого метода сводится к фотографированию неба с очень большой выдержкой. На полученной фотографии астероиды будут оставлять след в виде линии из-за своего движения по небосводу. Вольф смог в одиночку найти сразу 248 астероидов. В 1923 г. был открыт тысячный объект в поясе астероидов, получивший имя Пиацция.

Щели Кирквуда

Наиболее известные щели Кирквуда находятся на следующих орбитальных радиусах: 2,06 а. е. (резонанс 4:1) 2,5 а. е. (резонанс 3:1) 2,82 а. е. (резонанс 5:2) 2,95 а. е. (резонанс 7:3) 3,27 а. е. (резонанс 2:1)

Области пустых орбит, подобные щелям Кирквуда, есть и в кольцах Сатурна, природа их та же — орбитальный резонанс частиц со спутниками Сатурна. Там они называются щелями Кассини, Гюйгенса и Лапласа.

Крупнейшие объекты пояса астероидов

Крупнейшими объектами пояса астероидов считаются:

— Церера – карликовая планета. Диаметр Цереры по экватору составляет 950 км.

— Паллада – астероид. Примерный диаметр – 532 км.

— Веста – астероид. Диаметр – 529,2 км.

— Гигея – астероид. Диаметр 407,12 км.

Все эти объекты находятся в так называемом главном поясе астероидов (обычно его имеют в виду, когда говорят о поясе астероидов в целом). Именно в этой области находится наибольшее скопление астероидов. Она находится в непосредственной близости от планеты Марс.

В этой статье мы изучим малые тела солнечной системы, их происхождение и классификацию. Астрономия из непонятной науки постепенно превратится в увлекательное путешествие по Солнечной системе!

Ночное небо скрывает в себе множество загадок и тайн. Звезды, планеты, спутники, кометы, яркие росчерки метеоритов — что-то из небесных явлений можно наблюдать невооруженным глазом, для других нужен телескоп. И хотя об авторе изобретения телескопа не прекращаются споры, значение этого прибора для исследования космоса огромно.

астероиды,
карликовые планеты,
кометы,
метеоры, болиды, метеориты.

АСТЕРОИДЫ. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

В XVIII веке два астронома, Тициус и Боде, вывели правило, которое впоследствии было названо их именами. Следуя данному постулату, расстояние между существующими планетами Солнечной системы увеличивается в геометрической прогрессии и на расстоянии 2.8 астрономических единиц от Солнца должна находиться неизвестная планета.

С открытием Урана на расстоянии в 19.2 астрономических единицы от Солнца, вычисленному согласно правилу Тициуса – Боде, ученые утвердились в своем предположении и активно занялись поисками пропавшей планеты.

ЛЕГЕНДА О ФАЭТОНЕ

Но в отличие от древних легенд и мифов современные ученые считают, что пояс астероидов — это не останки разрушенной планеты, а скопление протопланетного вещества, которому гравитационное поле массивного Юпитера не позволило сформироваться в полноценную планету.

АСТЕРОИД. ОПАСНОСТЬ РЕАЛЬНАЯ ИЛИ МНИМАЯ?

Астероид — это небольшое планетоподобное тело диаметром более 10 м, имеющее собственную орбиту движения вокруг Солнца.

В настоящее время в поясе астероидов в Солнечной системе насчитывается около 800 000 космических объектов, для 500 000 из них вычислены орбиты и присвоены номера, около 21 000 имеют имена собственные.

КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ

В 2006 году на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза введен новый класс объектов Солнечной системы — карликовая планета.

Согласно определению, данный тип планеты должен соответствовать следующим параметрам:

обладает гидростатическим равновесием, о чем свидетельствует его сферическая форма;
не способен удалить другие малые тела с орбиты, подобной собственной;
не является чьим-либо спутником;
вращается по собственной орбите вокруг Солнца.

В настоящее время ученые-астрономы выделяют пять карликовых планет. Это Плутон, Церера, Макемаке, Эрида, Хаумеа.

КОМЕТЫ

Составные части кометы:

голова, которая состоит из ядра и комы,
хвост — пылегазовый шлейф за кометой, появляющийся при приближении кометы к Солнцу и видимый благодаря рассеиванию солнечного света в кометном веществе.

Кометы делятся на короткопериодические (период обращения до 200 лет) и долгопериодические (период обращения более 200 лет).

Наиболее исследованной кометой Солнечной системы является комета Галлея. Благодаря исследованиям Ньютона ученые научились рассчитывать орбиты комет. В своих расчетах Эдмон Галлей определил орбиты нескольких комет, появлявшихся ранее, установил, что несколько из них очень похожи, и предположил, что это одна и та же комета с периодом обращения около 76 лет.

Эту комету наблюдали в 1531, 1607 и 1682 гг. И когда в 1758 году, уже после смерти ученого, комета появилась на небе вновь в предсказанное исследователем время, ее назвали именем Галлея.

Последнее появление кометы Галлея в 1986 году стало одним из разочарований астрономов, поскольку Солнце закрыло от землян перигелий кометы — точку, когда комета максимально ярка, а хвост имеет максимальную длину. Теперь с нетерпением астрономы ждут 2061 год, когда ожидается самое зрелищное возвращение кометы.

МЕТЕОРЫ. БОЛИДЫ. МЕТЕОРИТЫ

Любители загадать желание вооружаются биноклями и смотрят на ночное небо в надежде увидеть падающую звезду. И космос не подводит: в ясные ночи то там, то здесь яркий след прочерчивает звездное небо.

Сейчас даже школьник младших классов скажет, что это сказочное действо всего лишь падающий и сгорающий в атмосфере метеороид. А в древности это необычное явление природы повергало людей в трепет. Иногда небо особенно щедро на падающие звезды. И это значит, что Земля проходит через метеорный поток.

В чем же разница между метеором, болидом, метеоритом, метеороидом?

Метеороид, или метеорное тело, — мелкие камешки, части астероидов, песчинки попадающие в атмосферу Земли.

Метеор — это явление. Тот самый яркий росчерк на ночном небе или след от проходящего в атмосфере Земли метеороида.

Болид — особенно яркий метеор. Его яркость по шкале звездных величин более −4 m .

Одним из крупнейших болидов, падение которого можно было наблюдать днем, был Бенешов, светимость которого равна −21 m звездной величины. Чтобы представить яркость явления, следует вспомнить, что яркость Луны равна −21 m , а Солнца −26 m

Метеорит — космическое тело, не сгоревшее полностью в атмосфере и упавшее на Землю.

Иногда метеороиды не сгорают в атмосфере полностью, а падают на Землю, принося с собой космический металл. Отчаянные смельчаки научились обрабатывать метеоритное железо еще в эпоху бронзового века, задолго до того, как человек научился выплавлять руду.

Металл из космоса обрастал легендами и считался даром богов, а оружие, сделанное из него, — священным, лишь вожди, фараоны и шаманы достойны были владеть клинками из такого железа.

Шестьдесят пять миллионов лет назад астероид поставил жирную точку в истории динозавров

Космос огромен и прекрасен. Он скрывает в себе великое множество чудес и удивительных загадок. Однако его мрачные глубины таят и серьезные опасности для нашей цивилизации, самой реальной из которых являются астероиды.

Шестьдесят пять миллионов лет назад один из них упал возле побережья острова Юкатан, пробил земную кору и устроил армагеддон поистине планетарного масштаба. Результатом падения астероида стало массовое вымирание динозавров, на смену которым пришли млекопитающие.

Это наиболее известное столкновение Земли с гигантским астероидом, хотя на самом деле в истории нашей планеты подобные катаклизмы случались неоднократно. Мы не знаем, где и когда в следующий раз упадет астероид, но точно должны быть готовы к этому.

В последние годы интерес к изучению этих объектов неуклонно растет, причем к исследованию астероидов все активнее подключают космические аппараты. И это приносит плоды. В 2010 году ученые нашли на астероидах водяной лед. Возможно, это поможет пролить свет на происхождение земных океанов. Астрономы надеются, что благодаря своим изысканиям они смогут лучше понять, как формировалась наша Солнечная система, и какой она была в дни своей молодости.

Что такое астероид

Астероиды – это небесные тела, которые движутся по орбите вокруг Солнца и значительно уступают даже сравнительно небольшим планетам земной группы. Обычно они имеют неправильную форму и не могут похвастать атмосферой.

Церера — небесное тело со сложной судьбой. Сначала ее считали обычной планетой, в 1803 году назвали астероидом, а в 2006 переименовали в карликовую планету

Первоначально названия астероидам давали в честь героев античной мифологии. В наше время первооткрыватель может взять любое имя, например, свое. Однако для этого необходимо высчитать орбиту объекта, что сделать не так уж и просто. Поэтому некоторые астероиды долгие десятилетия остаются безымянными. На этот случай используется временное обозначение, в котором зашифрован год и месяц обнаружения небесного тела.

Вес и габариты: от карликов до гигантов

Размеры астероидов сильно разнятся — от нескольких десятков метров в поперечнике до сотен километров. Самый большой астероид – Церера, ее габариты — 975×909 км. К наиболее крупным также относятся Паллада, Юнона, Психея, Веста. Диаметр этих астероидов превышает 100 км.

Эти небесные тела имеют неправильную форму, поскольку большая часть из них – это осколки предшественников. Исключение составляют самые крупные астероиды, в той или иной степени напоминающие сферы. Некоторые из этих космических объектов имеют спутники. Согласно последним данным, существуют даже двойные и тройные астероиды.

Массы астероидов также разнятся и сильно зависят от размеров небесного тела. Например, у Цереры она составляет 9,5⋅1020 кг. В целом же больше половины (51%) массы всего главного пояса астероидов в Солнечной системе сосредоточенно в четырех крупнейших астероидах.

Сравнение размеров астероидов

Все астероиды вращаются, причем, как правило, довольно хаотическим образом. Длительность суток на этих небесных телах в основном составляет от 6 до 12 часов. Ученые считают, что направление и скорость их вращения обусловлены многочисленными столкновениями астероида с его ближайшими соседями. Исключение составляют наиболее массивные Церера, Паллада и Веста, обладающие прямым вращением.

Скорость астероида может достигать 40 км в секунду, хотя эта характеристика зависит от многих факторов и иногда сильно отличается.

Состав и способы их классификации

Информация о химическом составе астероидов в основном получена путем спектрального анализа солнечного света, отраженного от них. Дополнительные сведения дают метеориты, регулярно падающие на Землю, поскольку их основной источник – главный пояс астероидов.

Из чего же состоят астероиды?

По химическому составу они делятся на три основные группы или три спектральных класса:

Класс С. К данному типу относятся объекты, имеющие в своем составе значительное количество углерода. Это самый многочисленный тип – 75%;
Класс S. Отличается высоким содержанием силикатов. На долю этой группы приходится примерно 17% известных астероидов;
Класс M. По большей части состоят из металлов с небольшой примесью прочих соединений.

Существует и другая, более расширенная классификация, основанная на отражательной способности и показателях спектра. Она выделяет уже больше десяти типов этих небесных тел. Например, к классу Р относятся объекты с довольно низким альбедо и красноватым спектром с размытыми линиями поглощения.

Орбиты и пояса астероидов

Распределение объектов в главном поясе астероидов не является равномерным. В нем есть значительные пустоты, называемые пробелами или люками Кирквуда и плотные скопления объектов, именуемые семействами. Причина такой неоднородности – влияние мощной гравитации планет на орбиты астероидов.

Семейства состоят из астероидов с примерно одинаковыми характеристиками орбит, из чего можно предположить, что они являются осколками более крупного объекта пояса, распавшегося когда-то по той или иной причине.

Данная группа – это самые опасные астероиды, вероятность столкновения с которыми наиболее высока. Их сложно отслеживать, маленькие астероиды тяжело обнаружить даже с помощью радиолокатора или телескопа. Сейчас известны около 2 тыс. объектов размером более 1 км, которые периодически пересекают орбиту Земли.

В отдельную группу небесных тел следует отнести так называемых кентавров – удивительный гибрид астероида и кометы. Одним из таких объектов является Хирон, который время от времени распускает красивый кометный хвост. Хотя, по своему размеру он гораздо больше любой кометы.

Когда был открыт охотничий сезон

В 1891 году немецкий ученый Макс Вольф предложил использовать новый метод – астрофотографию, что значительно упростило и ускорило изыскания. С его помощью Вольф лично обнаружил более 240 объектов.

В последние десятилетия поиски астероидов ведутся с использованием чувствительных фотометров и мощных компьютеров, способных быстро вычислять орбиты объектов. Космические аппараты и современная техника позволяют не только обнаруживать новые небесные тела, но и исследовать химический состав и поверхность астероидов.

Больше всего радует, что интерес к теме исследований астероидов не угасает. В настоящее время готовится несколько новых миссий, которые будут запущены в ближайшие годы.

Как избежать судьбу динозавров

Удар астероида — это самая страшная из космических угроз

Здесь есть два аспекта. Во-первых, астероид, угрожающий Земле, сначала нужно обнаружить, что сделать совсем непросто. Этих небесных тел очень много, их орбиты нередко запутаны и часто меняются под действием гравитации планет. Астрономы постоянно наблюдают за небом, обнаруживая новые астероиды и высчитывая их орбиты. Однако этого мало. В настоящее время действует несколько программ, направленных специально на поиск потенциально опасных космических объектов. Мы должны знать, что к планете приближается астероид хотя бы за несколько лет до его падения. Существующая система мониторинга околоземного пространства, к сожалению, этого гарантировать не может.

Во-вторых, пока нет надежных способов предотвратить угрозу. То, что предлагается сейчас, скорее, теоретические выкладки, которые никто не проверял на практике. Сегодня все существующие идеи можно разделить на две большие группы: фрагментация объекта или его отклонение. Перехватить тело, летящее с огромной скоростью, очень сложно. Также следует учитывать, что астероиды могут состоять из многих частей, едва связанных гравитацией. Удар разобьет такой объект, но вряд ли сильно изменит траекторию. Многие ученые сомневаются в эффективности ядерного оружия против смертельных астероидов, предлагая вместо этого кинетический удар для изменения орбиты.

Недавно появилась информация о миссии DART, которая запланирована на 2022 год. Ее цель – изменение орбиты астероида с помощью специального зонда. Выводить аппарат в космос будет компания SpaceX Илона Маска, уже выигравшая соответствующий тендер. Вероятно, это будет первая попытка воплотить в жизнь то, что мы не раз видели в многочисленных голливудских фильмах.

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 спутник Дактиль, (433) Эрос, (951) Гаспра, (2867) Штейнс, (25143) Итокава

Астеро́ид (распространённый до 2006 года синоним — малая планета) — 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.

Главный параметр, по которому проводится классификация, — размер тела. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами [2] .

В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По данным Minor Planet Center (MPC) на 1 апреля 2017 года, обнаружено 729 626 малых планет, причем в течение 2016 года было обнаружено 47 034 малых тел. [4] По состоянию на 11 сентября 2017 г. в базе данных насчитывалось 739 062 объекта, из которых для 496 915 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер [5] , более 19 000 из них имели официально утверждённые наименования [6] [7] . Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км [8] . 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 невооружённым глазом в период прохождения вблизи Земли (см., например, (99942) Апофис).

Общая масса всех астероидов главного пояса оценивается в 3,0—3,6⋅10 21 кг [9] , 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 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 2010 году 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 [10] . Японский инфракрасный спутник Akari, проведший спектроскопические исследования 66 астероидов, подтвердил, что 17 из 22 астероидов класса С действительно содержат следы воды в разных пропорциях в виде гидратированных минералов, а на некоторых находятся водяной лёд и аммиак. Следы воды нашли и на единичных силикатных астероидах класса S, которые считались полностью безводными. Вода на астероидах класса S, скорее всего, имеет экзогенное происхождение. Вероятно, она была получена ими при столкновениях с гидратированными астероидами. Также выяснилось, что под воздействием солнечного ветра, столкновений с другими небесными телами или остаточного выделения тепла астероиды постепенно теряют воду [11] [12] .

8 сентября 2016 года запущена американская межпланетная станция OSIRIS-REx, предназначенная для доставки образцов грунта с астероида (101955) Бенну (достижение астероида и забор грунта запланировано на 2019 год, а возвращение на Землю — на 2023).

Первые попытки измерить диаметры астероидов, используя метод прямого измерения видимых дисков с помощью нитяного микрометра, предприняли Уильям Гершель в 1802 году и Иоганн Шрётер в 1805. 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 [13] .

Одним из наиболее простых и качественных является транзитный метод. Во время движения астероида относительно Земли он иногда проходит на фоне отдалённой 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 [14] .

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 [14] . Кроме того, результаты, полученные с помощью инфракрасных телескопов, используются для определения размеров методом тепловой радиометрии [13] .

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, Дэвид Моррисон [en] и Бенджамин Целлнер разработали систему классификации астероидов, опирающуюся на показатели цвета, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. [15] Изначально эта классификация определяла только три типа астероидов [16] :

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

Количество астероидов заметно уменьшается с ростом их размеров. 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 [17] .

Приблизительное количество астероидов N с диаметром больше чем D

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

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.

В настоящее время имена астероидам присваивает Комитет по номенклатуре малых планет [18] . 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. Когда орбита астероида становится надёжно установленной, астероид получает постоянный номер, а первооткрыватель — право в течение десяти лет предложить название для астероида на рассмотрение Комитета по номенклатуре малых планет. Одобренное Комитетом имя астероида публикуется в Циркуляре малых планет вместе с описанием названия, и после такого опубликования становится официальным именем астероида [18] .

После получения имени официальное именование астероида состоит из числа (порядкового номера) и названия — (1) Церера, (8) Флора и т. д.

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 [19] . 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 [20] .

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 [21] .

Несмотря на то, что Земля значительно больше всех известных астероидов, столкновение с телом размером более 3 км может привести к уничтожению цивилизации. Столкновение с телом меньшего размера (но более 50 метров в диаметре) может привести к многочисленным жертвам и гигантскому экономическому ущербу.

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 может быть уничтожена целая страна.

Оценки последствий падения астероидов [22]

Диаметр объекта, м	Энергия удара, Мт тнт	Диаметр кратера, км	Эффекты и сравнимые события
—	0,015	—	взрыв атомной бомбы над Хиросимой
30	2	—	болид, ударная волна, малые разрушения
50	10	≤1	взрыв аналогичный тунгусскому событию, малый кратер
100	80	2	взрыв водородной бомбы 50 Мт (СССР, 1962 год)
200	600	4	разрушения в масштабах целых государств
500	10 000	10	разрушения в масштабах целых континентов
1 000	80 000	20	миллионы и миллиарды жертв
5 000	10 000 000	100	миллиарды жертв, глобальное изменение климата
≥10 000	≥80 000 000	≥200	закат человеческой цивилизации

1 июня 2013 года астероид 1998 QE2 приблизился на самое близкое расстояние к Земле за последние 200 лет. Расстояние составило 5,8 млн километров, что в 15 раз дальше чем Луна [23] .

С 2016 года в России работает телескоп АЗТ-33 ВМ по обнаружению опасных небесных тел. Он способен опознать опасный астероид размером 50 метров на расстоянии до 150 миллионов километров за 30 секунд. Это даёт возможность заранее (самое малое — за месяц) заметить потенциально опасные для планеты тела, аналогичные Тунгусскому метеориту [24] .

Символы

Первые 37 астероидов имеют астрономические символы. Они представлены в таблице.

В самом начале XIX в. итальянский астроном Джузеппе Пиацци (1746-1826) случайно открыл первую малую планету (астероид) - Цереру.

Пиацци назвал ее Церера (Ceres), в честь богини плодородия. Через несколько лет были открыты еще три маленьких тела Паллада, Веста и Юнона (Pallas, Vesta, Juno). К концу 19-ого века их было известно уже несколько сотен.

Церера, имеющая размер около 1000 км, является самым крупным объектом, когда-либо отнесенным к классу астероидов.

Любопытно, что изначально Церера была классифицирована как планета, но позднее, по мере обнаружения более мелких астероидов, она стала считаться одним из них. А с начала XXI века, после новых изменений в классификации, Цереру (вместе с Плутоном и несколькими другими транснептуновыми телами) стали относить к классу карликовых планет.

На сегодня открыты и зафиксированы уже несколько сотен тысяч астероидов. Еще тысячи открываются каждый год. Несомненно существуют еще сотни тысяч подобных объектов, которые слишком малы, чтобы быть различимыми с Земли. Существует 26 известных астероидов с диаметром более 200 км. Наши подсчеты самых крупных астероидов почти полны: настоящий момент мы вероятно знаем 99% астероидов размеры которых больше 100 км в диаметре. Среди астероидов с размерами от 10 до 100 км занесена в каталоги лишь половина. А о маленьких астероидах мы знаем слишком мало; возможно, что существует около миллиона астероидов с диаметром меньше 1 км.

Полная масса всех астероидов меньше, чем масса Луны.

Крупнейшие астероиды

Церера

Это самый крупный объект астероидного пояса, имеющий диаметр 950 км. Масса его составляет почти треть от общей массы всех тел пояса. Состоит Церера из каменного ядра, окружённого ледяной мантией. Предполагается, что подо льдом присутствует жидкая вода. Вокруг Солнца карликовая планета обращается за 4,6 лет на скорости 18 км/сек. Период её вращения 9,15 часа, а средняя плотность 2 г/см3.

Паллада

Второй по размерам объект астероидного пояса, но с переводом Цереры в статус карликовой планеты, стал крупнейшим астероидом. Его параметры 582х556х500 км. Облёт светила совершается за 4 года со скоростью 17 км/сек. Сутки на Палладе составляют 8 часов, а температура поверхности 164° К.

Веста

Этот астероид стал самым ярким и единственным, который можно увидеть без применения оптики. Габариты тела – 578х560х458 км, и только ассиметричная форма не позволяет отнести Весту к карликовым планетам. Внутри неё железо-никелевое ядро, а вокруг – каменная мантия.

На Весте много больших кратеров, крупнейший из которых имеет в поперечнике 460 км и расположен в районе южного полюса. Глубина этого образования достигает 13 км, а края его вознеслись над окрестной равниной на 4 – 12 км.

Гигея

Этот достаточно крупный астероид диаметром 215 км. Интересен тем, что у него имеются два спутника. Ими стали Маленький принц (13 км) и S/2004 (6 км). Они удалены от Гигеи соответственно на 1200 и 700 км.

Сейчас самыми крупными астероидами являются Паллада и Веста с размерами около 500 км. Как и множество более мелких объектов, они относятся к так называемому Главному поясу астероидов. Он располагается между орбитами Марса и Юпитера (примерно от 2,2 до 3,2 астрономических единиц). В него входит больше миллиона тел с размером от километра и больше, около трети из этого количества уже идентифицированы.

Движение астероидов

Астероиды движутся вокруг Солнца в ту же сторону, что и большие планеты.

Их обороты имеют большие эксцентриситеты (в среднем 0,15), чем орбиты больших планет. Поэтому некоторые малые планеты далеко выходят за пределы пояса астероидов. Одни из них в афелии удаляются за орбиту Сатурна, другие в перигелии приближаются к Марсу и Земле.

Например, Гермес в октябре 1937 г. прошел от Земли на расстоянии 580 000 км (всего лишь в полтора раза дальше Луны), а астероид Икар, открытый в 1949 г., при движении попадает даже внутрь орбиты Меркурия и каждые 19 лет сближается с Землей.

В последний раз это произошло в июне 1987 г. Тогда Икар приблизился к Земле на расстояние в несколько миллионов километров, его наблюдали на многих обсерваториях. Разумеется, это не единственный случай.

Не исключено, например, что столкновение астероида с Землей привело 65 млн. лет назад к гибели динозавров. А в марте 1989 г. астероид размером около 300 м прошел от Земли на расстоянии менее 650 тыс. км.

Поэтому не случайно ученые приступили к разработке эффективных методов своевременного обнаружения, а если понадобиться, уничтожения опасных астероидов.

В Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) наблюдают за огромным астероидом 52768 (OR2 1998), который в конце апреля пролетит на близком расстоянии от Земли. NASA подсчитало, что скала движется в направлении Земли со скоростью около 8,7 км в секунду или 31 320 км/ч. С такими темпами астероид приблизится к Земле 29 апреля 2020 года. Ждём :)

Существуют группы астероидов, траектории движения которых пересекают орбиту Земли, при этом всё время эти объекты остаются невдалеке от неё. Их обобщенно называют астероидами, сближающимися с Землёй (или околоземными астероидами, от англ. Near-Earth asteroids — NEA), однако это не означает, что они всё время находятся прямо рядом с нашей планетой и непрерывно представляют для неё угрозу. В настоящее время к околоземным астероидам относят примерно 15 000 тел, среди которых около тысячи имеют размер более километра. Ни один из этих объектов не считается опасным на промежутке времени, для которого существуют достаточно точные расчёты их движения.

Земную орбиту периодически пересекают около 2000 объектов, размер которых больше 1 км.Они являются либо обломками более крупных астероидов, либо кометными ядрами, с которых испарились все льды. Через 10 — 100 млн. лет эти тела обязательно упадут на планету, которая их притягивает (т.е. - и на Землю). Или на Солнце.

Состав

Астероиды можно классифицировать по химическому составу. Определить размеры такого небольшого тела как астероид в огромной Солнечной системе, которое к тому же не излучает свет, чрезвычайно трудно. Это помогает осуществить фотометрический метод — измерение блеска небесного тела. По свойствам и характеру отражённого света судят о свойствах астероидов. Так, с помощью этого метода все астероиды разделили на три группы:

Углеродистые

Тип С. Их больше всего – 75%. Они плохо отражают свет, а расположены на внешней стороне пояса.

Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75% всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938).

Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды.

В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид (10) Гигея.

Песчаные

Тип S. Свет эти тела отражают сильнее и находятся в зоне внутренней.

Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца.

Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией.

Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17% от всех астероидов. Астероид (3) Юнона является самым крупным представителем этого класса.

Металлические

Тип М. Отражающая способность их подобна телам группы S, а расположены они в центральной зоне пояса.

Похожее по теме. Астероиды - реальные и мнимые угрозы В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По состоянию на 2016 год в базе данных насчитывалось 670 474 объекта, из которых для 422 636 точно

Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10% от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей, вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях.

Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто.

В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида (22) Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S.

Состав астероидов аналогичен метеоритному, ведь последние фактически являются их осколками. Минералогический состав их не отличается разнообразием. Выявлено всего около 150 минералов, тогда как на Земле их больше 1000.

Класификация по расположению

Астероиды также подразделяются по их положению в солнечной системе:

Основной пояс астероидов

Расположен между Марсом и Юпитером, на расстоянии в 2-4 АЕ от Солнца.

Он, в свою очередь, делится на подгруппы Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles и Hildas (каждая из которых названа по имени главного астероида в группе).

Околоземные астероиды

Те, которые подходят близко к Земле
Atens: большая полуось орбиты меньше 1.0 а.е., а расстояние в афелии больше 0.983 а.е.;
Apollos: большая полуось больше, чем 1.0 а.е. и расстояние в перигелии меньше, чем 1.017 а.е.
Amors: перигелий между 1.017 и 1.3 а.е.

Троянцы

Расположены недалеко от треугольных точек Лагранжа Юпитера (на 60 градусов впереди и позади Юпитера на его орбите). Сегодня известно несколько сотен таких астероидов. согласно оценкам их может быть больше тысячи.

Гипотезы происхождения

Взрыв планеты

Самая романтическая версия – взорвавшаяся мифическая планета Фаэтон. Она якобы была населена разумными существами, достигшими высокого уровня жизни. Но разразилась ядерная война, в итоге и разрушившая планету. Но изучение структуры и состава метеоритов выявило, что вещества только одной планеты недостаточно для такого разнообразия. Да и возраст метеоритов – от миллиона до сотен миллионов лет – показывает, что дробление астероидов было продолжительным. А планета Фаэтон — просто красивая сказка.

Столкновения протопланетных тел

Эта гипотеза превалирует. Она достаточно достоверно объясняет происхождение астероидов. Планеты образовывались из облака, состоящего из газа и пыли. Но в областях, находящихся между Юпитером и Марсом, процесс завершился созданием протопланетных тел, от столкновения которых и рождались астероиды. Есть версия, что самые крупные из малых планет именно зародыши планеты, не сумевшей сформироваться. К таким объектам можно отнести Цереру, Весту, Палладу.

Астероиды недоступны для наблюдения невооруженным глазом.

Как известно, самый большой астероид – Церера (диаметр 1000 км). Вообще же астероиды имеют диаметры от нескольких километров до нескольких десятков километров, причем большинство астероидов – бесформенные глыбы. Массы астероидов хоть и различны, но слишком малы, чтобы эти небесные тела могли удержать атмосферу. Общая масса всех астероидов, собранных вместе, примерно в 20 раз меньше массы Луны. Из всех астероидов получилась бы одна планета диаметром меньше 1500 км.

Ведутся споры по поводу классификации астероидов, комет и спутников. Существует несколько спутников планет, про которые, по всей видимости, лучше сказать, что они являются захваченными астероидами. Крошечные спутники Марса Деймос и Фобос, восемь внешних спутников у Юпитера, у Сатурна самый внешний спутник Феба и, возможно, некоторые из недавно открытых спутников Урана и Нептуна -- все они больше похожи на астероиды, чем на спутники планет.

В последние годы удалось открыть спутники (!) у некоторых астероидов. Впервые сфотографировали астероид с расстояния все лишь 16 тыс. км 29 октября 1991 г. с борта американского космического корабля “Галилео”, запущенного 18 октября 1982 г. для исследования Юпитера. Пересекая пояс астероидов, “Галилео” сфотографировал малую планету 951 – астероид Гаспра. Это типичный астероид. Большая полуось его орбиты 2,21 а.е. Он оказался неправильной формы и, возможно, образовался в результате столкновения более крупных тел в поясе астероидов. На фотографиях видны кратеры (их диаметр 1-2 км, освященная часть астероида – 16x12км). На снимках удается различить детали поверхности астероида Гаспра размером 60-100 м.