Астероиды

                                      Астероиды.



   Астероиды (малые планеты). Эти космические  тела  отличаются  от  планет
прежде всего своими  размерами.  Так,  самая  большая  из  маленьких  планет
Церера имеет в поперечнике 995 км; следующая за ней  (по  размеру):  Палада-
560 км, Хигея - 380 км, Психея - 240 км и т.д. Для сравнения можно  указать,
что наименьшая из больших планет Меркурий имеет диаметр 4878 км,  т.е.  в  5
раз превосходит -  поперечник Цереры,  а  массы  их  различаются  во  многие
сотни раз.
   Общее число малых планет, доступных наблюдению современными телескопами,
определяется в 40 тыс., но общая их масса в 1 тыс. раз меньше массы Земли.
   Движение малых планет вокруг Солнца происходит по эллиптическим орбитам,
но более вытянутым (средний эксцентриситет орбит у них 0,51), чем у  больших
планет, а наклон орбитальных плоскостей к эклептике  у  них  больше,  чем  у
больших планет (средний угол 9,54). Основная масса планет  вращается  вокруг
Солнца  между  орбитами  Марса  и  Юпитера,  образуя  так  называемый   пояс
астероидов. Но имеются и малые планеты, орбиты которых  располагаются  ближе
к Солнцу, чем орбита Меркурия. Самые же  далекие  находятся  за  Юпитером  и
даже за Сатурном.
   Исследователи  космоса  высказывают  различные  соображения  о   причине
большой  концентрации   астероидов   в   сравнительно   узком   пространстве
межпланетной среды  между  орбитами  Марса  и  Юпитера.  Одной  из  наиболее
распространенных  гипотез  происхождения  тел  пояса   астероидов   является
представление о разрушении мифической планеты Фаэтон. Сама по  себе  идея  о
существовании планеты  поддерживается  многими  учеными  и  даже  как  будто
подкреплена математическими расчетами. Однако необъяснимой остается  причина
разрушения   планеты.   Высказываются    различные    предположения.    Одни
исследователи считают,  что  разрушение  Фаэтона  произошло  вследствии  его
столкновения с каким-то крупным телом. По мнению других,  причинами  распада
планеты были взрывные процессы в  ее  недрах.  В  настоящее  время  проблема
происхождения тел астероидного пояса входит составным элементом  в  обширную
программу исследований космоса на международном и национальных уровнях.
   Среди малых планет выделяется своеобразная группа  тел,  орбиты  которых
пересекаются  с  орбитой  Земли,  а  следовательно,  имеется   потенциальная
возможность их столкновения  с  нею.  Планеты  этой  группы  стали  называть
Apollo object, или просто Apollo (Wetherill, 1979). Впервые о  существовании
Apollo стало известно  с  30-х  годов  текущего  столетия.  В  1932  г.  был
обнаружен астероид. Его назвали
   Apollo 1932 HA. Но он не возбудил особого интереса,  хотя  его  название
стало нарицательным для всех астероидов, пересекающих земную орбиту.
   В 1937 г. космическое тело с поперечником приблизительно в 1 км прошло в
800 тыс. км от Земли и в двукратном расстоянии  от  Луны.  Впоследствии  его
назвали Гермес. На сегодняшний день выявлено 31 такое тело, и каждое из  них
получило собственное название. Размеры их поперечников колеблются от 1 до  8
км, а наклон орбитальных плоскостей к эклиптике находиться в пределах  от  1
до 68. Пять из них вращаются на орбитах между Землей и Марсом,  а  остальные
26 - между Марсом и Юпитером (Wetherill, 1979). Полагают,  что  из  40  тыс.
Малых планет астероидного пояса с поперечником более 1  км  может  оказаться
несколько сот Apollo. Поэтому  столкновение  таких  небесных  тел  с  Землей
вполне вероятно, но через весьма длительные интервалы времени.
   Можно полагать, что раз в столетие одно из таких космических  тел  может
пройти вблизи Земли на расстоянии меньше, чем от нас до Луны, а раз  за  250
тыс. лет может произойти столкновение его  с  нашей  планетой.  Удар  такого
тела выделяет энергию равную 10 тыс. Водородных  бомб  каждая  мощностью  10
Мт. При этом должен образоваться кратер диаметром  около  20  км.  Но  такие
случаи редки и  за  человеческую  историю  неизвестны.  Гермес  относится  к
астероидам III класса, а ведь много таких тел и более крупного размера -  II
и I классов. Удар при столкновении  их  с  Землей,  естественно,  будет  еще
более значительным.
   Когда  в  1781  г.   был  открыт  Уран   его  средняя   гелиоцентричекое
расстояние оказалось соответствующим правилу Тициуса - Бодэ, то  с  1789  г.
начались поиски  планеты,  которая,  согласно  этому  правилу,  должна  была
находиться между орбитами Марса и Юпитера, на среднем расстоянии а=2,8  а.е.
от солнца. Но разрозненные обзоры неба не приносили  успеха,  и  поэтому  21
сентября 1800 г. несколько немецких астрономов во главе с  К.  Цахом  решили
организовать коллективные поиски.  Они  разделили  весь  поиск  зодиакальных
созвездий  на  24  участка   и  распределили  между  собой  для   тщательных
исследований. Но не успели они поступить к систематическим розыскам, как  1-
го января 1871г. итальянский астроном Дж.  Пиации  (1746-1826)  обнаружил  в
телескоп  звездообразный  объект   седьмой   звездной   величины,   медленно
перемещавшийся  по  созвездию  Тельца.  Вычисленная  К.  Гаусом  (1777-1855)
орбита объекта оказалась  планетой,  соответствующей  правилу  Тициуса-Бодэ:
большая  полуось  а=2,77  а.е.  и  эксцентриситет  е=0,080.  Вновь  открытую
планету Пиации назвал Церерой.
   28  марта  1802  г.  немецкий  врач  и  астроном  В.Ольберс  (1758-1840)
обнаружил вблизи Цереры еще одну планету (8m) , названную  Палладой  (а=2,77
а.е., е=0,235). 2-го сентября 1804 г. была  открыта  третья  планета,  Юнона
(а=2,67 а.е.), а 29 марта  1807  г.-  4,  Веста  (а=2,36  а.е.).  Все  вновь
открытые планеты имели звездообразный вид, без дисков, свидетельствующий  об
их небольших геометрических размерах.  Поэтому  эти  небесные  тела  назвали
малыми планетами или, по предложению В. Гершеля ,  астероидами  (  от  греч.
«астр» - звездный  и  «еидос»- вид).
   К 1891 г.  визуальными методами было обнаружено около 320 астероидов.  В
конце  1891  г.   немецкий   астроном   М.   Вольф   (1863-1932)   предложил
фотографический метод  поисков:  при  2-3-  часовой  экспозиции  изображения
звезд на фотопластинке получались точечные , а след движущегося астероида  -
в  виде  небольшой  черточки.  Фотографические  методы  привели  к   резкому
увеличению открытий астероидов.  Особенно  интенсивные  исследования   малых
планет  проводятся  сейчас   в  Институте  теоретической  астрономии   (   в
Петербурге )  и  в  Крымской  астрофизической  обсерватории   Академии  наук
России.
   Астероидам , орбиты  которых   надежно  определены,  присваивают  имя  и
порядковый  номер.  Таких  астероидов  сейчас  известно  свыше  3500,  но  в
Солнечной системе значительно больше.
   Из   указанного   числа   известных   астероидов   астрономы    Крымской
астрофизической обсерватории открыли около 550, увековечив  в  их  названиях
имена известных людей.
   Подавляющее большинство ( до 98% ) известных астероидов  движется  между
орбитами Марса и  Юпитера, на средних расстояниях от Солнца от 2,06 до  4,30
а.е.  (  периоды  обращения  от  2,96  до  8,92  года).  Однако  встречаются
астероиды с уникальными орбитами,  и им  присваиваются  мужские  имена,  как
правило из греческой мифологии.
   Первые три из этих малых планет движутся вне пояса астероидов, причем  в
перигелии Икар подходит к Солнцу вдвое ближе Меркурия, а Гермес и  Адонис  -
ближе Венеры. Они могут сближаться с Землейна расстоянии от  6  млн.  до  23
млн. км, а Гермес в 1937 г. прошел вблизи  Земли  даже   на  расстоянии  580
тыс. км, т.е. всего лишь в полтора раза дальше Луны. Гидальго  же  в  афелии
уходит за орбиту Сатурна. Но Гидальго не является исключением. За  последние
годы открыто около  10  астероидов,  перигелии  которых  расположены  вблизи
орбит планет земной группы, а афелии - вблизи орбит  Юпитера.  Такие  орбиты
характерны для комет  семейства  Юпитера  и  указывают  на  возможное  общее
происхождение астероидов и комет.
   В 1977 г.  обнаружен  уникальный  астероид,  который  обращается  вокруг
Солнца по орбите с большой полуосью а=13,70 а.е. и эксцентриситетом  е=0,38,
так что в перигелии (q=8,49 а.е.) он заходит  внутрь  орбиты  Сатурна,  а  в
афелии (Q=18,91 а.е.) приближается к орбите Урана. Он  назван  Хироном.  По-
видимому, существуют и другие подобные  далекие  астероиды,  поиски  которых
продолжаются.
   Блеск большинства известных астероидов во время противостояния от 7m  до
16m, но есть и более слабые объекты. Самым ярким (до 6m) является Веста.
   Поперечники  астероидов  вычисляются  по  их  блеску   и   отражательной
способности в  визуальных  и  инфракрасных  лучах.  Оказалось,  что  крупных
астероидов не так уж много. Наиболее крупные - это Церера  (поперечник  1000
км), Паллада (610 км), Веста  (540  км)  и  Гигия  (450  км).  Только  у  14
астероидов поперечники более 250 км, а у остальных  меньше,  вплоть  до  0,7
км. У тел   таких малых размеров не может быть сфероидальной формы,   и  все
астероиды  (кроме,  может  быть,  наиболее   крупных)   представляют   собой
бесформенные глыбы.
   Массы астероидов крайне различные: наибольшей,  близкой  к  1,5.1021  кг
(т.е. в 4 тыс. раз меньше массы земли),  обладает  Церера.  Суммарная  масса
всех астероидов не превышает 0,001 массы Земли. Конечно,  все  эти  небесные
тела лишены атмосферы. У многих   астероидов  по  регулярному  изменению  их
блеска обнаружено осевое вращение.
    В частности, период вращения Цереры равен 9,1 ч , а Паллады - 7,9ч .
   Быстрее всех вращается Икар, за 2ч 16м.
   Изучение   отражательной   способности   многих   астероидов   позволило
объединить их в  три  основные  группы:  темные,  светлые  и  металлические.
Поверхность темных астероидов отражает всего лишь до  5%  падающего  на  нее
солнечного света и состоит из веществ, сходными  с  черными  базальтовыми  и
углистыми  породами.  Эти  астероиды  часто  называют   углистыми.   Светлые
астероиды  отражают  от  10%  до  25%  солнечного  света,  что   роднит   их
поверхность  с  кремниевыми   соединениями   -   это   каменные   астероиды.
Металлические астероиды (их абсолютное  меньшинство)  тоже  светлые,  но  по
своим отражательным  свойствам  их  поверхность  похожа  на  железоникелевые
сплавы. Такое подразделение астероидов подтверждается и химическим  составом
выпадающих на Землю метеоритов . Незначительное число  изученных  астероидов
не относится ни к одной из трех основных групп.
   Показательно, что в  спектрах   углистых  астероидов  обнаружена  полоса
поглощения  воды  ((=  3мкм).  В  частности,  поверхность  астероида  Цереры
состоит из минералов, похожих на земные глины и содержащих около 10% воды.
   При  небольших  размерах  и  массах  астероидов  давление  в  их  недрах
невелико:  даже у самых крупных астероидов оно не превышает 7 105
   8 10 5  Гпа (700 - 800 атм) и не  может  вызвать  разогрева  их  твердых
холодных недр. Лишь поверхность астероидов очень слабо  нагревается  далеким
от них Солнцем, но и эта незначительная энергия  излучается  в  межпланетное
пространство.  Вычисленная  по  законам  физики   температура    поверхности
подавляющего большинства астероидов оказалась близкой  к  150  -  170  К  (-
120...-100(С).
      И только у  немногих  астероидов,  которые  проходят  вблизи  Солнца,
поверхность  в  такие  периоды  сильно  нагревается   .   Так,   температура
поверхности Икара повышается почти до 1000 К (+730(С),  а  при  удалении  от
Солнца снова резко понижается.
   Орбиты  остальных  астероидов  подвержены  значительным  возмущениям  от
гравитационного  воздействия  больших  планет,  главным   образом   Юпитера.
Особенно сильные возмущения испытывают небольшие астероиды, что  приводит  к
столкновениям этих  тел  и  их  дроблению  на  соколки  самых  разнообразных
размеров -б от сотен метров в поперечнике до пылинок.
    В настоящее время физическая  природа  астероидов изучается, потому что
по  ней  можно  проследить  эволюцию  (развитие)   вещества,   из   которого
сформировалась Солнечная система.



                      Список использованной литературы:

                        1. М.М. Дагаев, В.М. Чаругин
                                «Астрофизика»
                          Москва «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1988

                             2. А.Е. Криволуцкий
                              «Голубая планета»
                             Москва «Мысль» 1985

                      3. Большая Советская Энциклопедия