Астэроід

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Здымак астэроіда Эрас (433) зондам NEAR

Астэро́ід — планетападобны касмічны аб'ект з дыяметрам ад 1 да 1000 км з рухам паводле законаў Кеплера вакол Сонца. Астэроіды рухаюцца па эліптычных арбітах, размешчаных пераважна паміж арбітамі Марса і Юпітэра (тут знаходзіцца так званы пояс астэроідаў).

Сёння вядома каля 338 000 астэроідаў, сапраўдная колькасць усіх астэроідаў верагодна перавышае мільёны. Працэнтныя суадносіны астэроідаў з дыяметрам вышэй 100 км да іх агульнай колькасці невялікія.

Агульная колькасць малых планет, што назіраюцца ў тэлескопы — каля 100 тыс. (занумеравана і ўключана ў каталог кал 6 тыс.). Буйнейшыя з іх: Цэрэра, Палада, Веста.

Сярод малых планет: Беларусь, Мінск, Брэст, Хатынь.

Вызначэнні[правіць | правіць зыходнік]

Тэрмін астэроід (ад стар.-грэч.: ἀστεροειδής — «падобны зорцы», з ἀστήρ — «зорка» і εἶδος — «выгляд, якасць») быў прыдуманы кампазітарам Чарлзам Бёрні[1] і ўведзены Уільямам Гершэлем на падставе таго, што гэтыя аб'екты пры назіранні ў тэлескоп выглядалі як кропкі зорак — у адрозненне ад планет, якія пры назіранні ў тэлескоп выглядаюць дыскамі. Дакладнае вызначэнне тэрміна «астэроід» дагэтуль не з'яўляецца ўсталяваным. Да 2006 года астэроіды таксама звалі малымі планетамі.

Галоўны параметр, па якім праводзіцца класіфікацыя, — памер цела. Астэроідамі лічацца целы з дыяметрам больш 30 м, целы меншага памеру завуць метэароідамі[2].

У 2006 годзе Міжнародны астранамічны саюз аднёс большасць астэроідаў да малых целаў Сонечнай сістэмы[3].

Астэроіды ў Сонечнай сістэме[правіць | правіць зыходнік]

У цяперашні момант у Сонечнай сістэме выяўлены сотні тысяч астэроідаў. Па стане на 11 студзеня 2015 г. у базе дадзеных налічвалася 670 474 аб'екты, з якіх для 422 636 дакладна вызначаны арбіты і ім прысвоены афіцыйны нумар[4], больш 19 000 з іх мелі афіцыйна зацверджаныя назвы[5][6]. Мяркуецца, што ў Сонечнай сістэме можа знаходзіцца ад 1,1 да 1,9 мільёна аб'ектаў, што маюць памеры больш 1 км[7].

Большасць вядомых на дадзены момант астэроідаў засяроджана ў межах пояса астэроідаў, змесцаванага паміж арбітамі Марса і Юпітара.

Самым буйным астэроідам у Сонечнай сістэме лічылася Цэрэра, мелая памеры прыблізна 975?909 км, аднак з 24 жніўня 2006 года яна атрымала статус карлікавай планеты. Два іншыя найбуйнейшыя астэроіды (2) Палада і (4) Веста маюць дыяметр ~500 км. (4) Веста з'яўляецца адзіным аб'ектам пояса астэроідаў, які можна назіраць няўзброеным вокам. Астэроіды, што рухаюцца па іншых арбітах, таксама могуць быць назіраны ў перыяд праходжання паблізу Зямлі (гл., прыкладам, (99942) Апофіс).

Агульная маса ўсіх астэроідаў галоўнага пояса ацэньваецца ў 3,0—3,6×1021 кг[8], што складае ўсяго каля 4 % ад масы Месяца. Маса Цэрэры — 9,5×1020 кг, то бок каля 32 % ад агульнай, а разам з трыма найбуйнейшымі астэроідамі (4) Веста (9 %), (2) Палада (7 %), (10) Гігея (3 %) — 51 %, то бок абсалютную большасць астэроідаў маюць нікчэмную па астранамічных мерках масу.

Вывучэнне астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

Вывучэнне астэроідаў пачалося пасля адкрыцця ў 1781 годзе Уільямам Гершэлем планеты Уран. Яго сярэдняя геліяцэнтрычная адлегласць апынулася адпаведным правілу Тыцыуса — Бодзе.

У канцы XVIII стагоддзя Франц Ксавер арганізаваў групу з 24 астраномаў. З 1789 года гэта група займалася пошукамі планеты, якая, паводле правіла Тыцыуса-Бодзе, павінна была знаходзіцца на адлегласці каля 2,8 астранамічных адзінак ад Сонца — паміж арбітамі Марса і Юпітара. Заданне складалася ў апісанні каардынат усіх зорак у вобласці задыякальных сузор'яў на вызначаны момант. У наступныя ночы каардынаты правяраліся, і вылучаліся аб'екты, якія ссоўваліся на большую адлегласць. Меркаванае зрушэнне шуканай планеты павінна было складаць каля 30 вуглавых секундаў у гадзіну, што павінна было быць лёгка заўважана.

Па іроніі лёсу першы астэроід, Цэрэра, быў выяўлены італьянцам Піяцы, якія не ўдзельнічалі ў гэтым праекце, выпадкова, у 1801 годзе, у першую ж ноч стагоддзя. Тры іншыя — (2) Палада, (3) Юнона і (4) Веста былі выяўлены ў наступныя некалькі гадоў — апошні, Веста, у 1807 годзе. Яшчэ праз 8 гадоў бясплодных пошукаў большасць астраномаў вырашыла, што там больш нічога няма, і спыніла даследаванні.

Аднак Карл Людвіг Хэнке выявіў настойлівасць, і ў 1830 годзе аднавіў пошук новых астэроідаў. Праз пятнаццаць гадоў ён выявіў Астрэю, першы новы астэроід за 38 гадоў. Ён таксама выявіў Гебу менш чым праз два гады. Пасля гэтага іншыя астраномы далучыліся да пошукаў, і далей выяўлялася не менш аднаго новага астэроіда ў год (за выняткам 1945 года).

У 1891 годзе Макс Вольф упершыню выкарыстаў для пошуку астэроідаў метад астрафатаграфіі, пры якім на фатаграфіях з доўгім перыядам экспанавання астэроіды пакідалі кароткія светлыя лініі. Гэты метад значна паскорыў выяўленне новых астэроідаў у параўнанні з раней выкарыстоўванымі метадамі візуальнага назірання: Макс Вольф у адзінотку выявіў 248 астэроідаў, пачынальна з (323) Брусия, тады як да яго было выяўлена няшмат чым больш 300. Цяпер, праз стагоддзе, 385 тысяч астэроідаў маюць афіцыйны нумар, а 18 тысяч з іх — яшчэ і імя.

У 2010 г. дзве незалежныя групы астраномаў з ЗША, Іспаніі і Бразіліі заявілі, што адначасна выявілі вадзяны лёд на паверхні аднаго з самых буйных астэроідаў галоўнага пояса — Феміды. Гэта адкрыццё дазваляе зразумець паходжанне вады на Зямлі. Напачатку свайго існаванні Зямля была занадта гарачая, каб утрымаць дастатковую колькасць вады. Гэта рэчыва павінна было прыбыць пазней. Меркавалася, што ваду на Зямлю маглі занесці каметы, але ізатопны склад зямной вады і вады ў каметах не супадае. Таму можна выказаць здагадку, што вада на Зямлю была занесена пры яе сутыкненні з астэроідамі. Даследчыкі таксама выявілі на Фемідзе складаныя вуглевадароды, у тым ліку малекулы — папярэднікі жыцця[9].

Найменне астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

Спачатку астэроідам давалі імёны герояў рымскай і грэчаскай міфалогіі, пазней адкрывальнікі атрымалі права зваць іх як дагодна — прыкладам, сваім імем. Спачатку астэроідам даваліся пераважна жаночыя імёны, мужчынскія імёны атрымвалі толькі астэроіды, мелыя незвычайныя арбіты (прыкладам, Ікар, надыходны да Сонца бліжэй Меркурыя). Пазней і гэта правіла перастала выконвацца.

Атрымаць імя можа не кожны астэроід, а толькі той, арбіта якога больш-менш надзейна вылічана. Былі выпадкі, калі астэроід атрымваў імя праз дзясяткі гадоў пасля адкрыцця. Датуль, пакуль арбіта не вылічана, астэроіду даецца часовае пазначэнне, якое адлюстроўвае дату яго адкрыцця, прыкладам, 1950 DA. Лічбы пазначаюць год, першая літара — нумар паўмесяца ў годзе, у якім астэроід быў адкрыты (у прыведзеным прыкладзе гэта другая палова лютага). Другая літара пазначае парадкавы нумар астэроіда ў паказаным паўмесяцы, у нашым прыкладзе астэроід быў адкрыты першым. Пакольки паўмесяцаў 24, а английскіх літар — 26, у пазначэнні не выкарыстоўваюцца дзве літары: I (з-за падабенства з адзінкай) і Z. Калі колькасць астэроідаў, адкрытых цягам паўмесяца, перавысіць 24, ізноў вяртаюцца да пачатку алфавіта, прыпісваючы другой літары індэкс 2, пры наступным вяртанні — 3, і г.д.

Пасля атрымання імя афіцыйнае найменне астэроіда складаецца з ліку (парадкавага нумара) і назвы — (1) Цэрэра, (8) Флора і г.д.

Вызначэнне формы і памераў астэроіда[правіць | правіць зыходнік]

Астэроід (951) Гаспра. Адна з першых выяў астэроіда, атрыманых з касмічнага апарата. Перададзена касмічным зондам «Галілеа» падчас яго пралёту міма Гаспры ў 1991 годзе (колеры ўзмоцнены)

Першыя спробы памераць дыяметры астэроідаў, скарыстаючы метад непасрэднага вымярэння бачных дыскаў з дапамогай ніцянога мікраметра(англ.) бел., распачалі Уільям Гершэль у 1802 і Ёган Шротэр у 1805 гадах. Пасля іх у XIX стагоддзі аналагічным спосабам праводзіліся вымярэнні найболей яркіх астэроідаў іншымі астраномамі. Асноўнай нястачай дадзенага метаду былі значныя разыходжанні вынікаў (прыкладам, мінімальныя і максімальныя памеры Цэрэры, атрыманыя рознымі навукоўцамі, адрозніваліся ў дзесяць разоў).

Сучасныя спосабы вызначэння памераў астэроідаў складаюцца з метады палярыметрыі, радыёлакацыйны, спекл-інтэрфераметрыі, транзітны і цеплавой радыяметрыі[10].

Адным з найболей простых і якасных з'яўляецца транзітны метад. Падчас руху астэроіда адносна Землі ён часам праходзіць на фоне аддаленай зоркі, гэта з'ява завецца пакрыццё зорак астэроідам. Памераўшы працягласць зніжэння яркасці дадзенай зоркі і ведаючы адлегласць да астэроіда, можна досыць дакладна вызначыць яго памер. Дадзены метад дазваляе досыць дакладна вызначаць памеры буйных астэроідаў, накшталт Палады[11].

Метад поляриметрии складаецца ў вызначэнні памеру на падставе яркасці астэроіда. Чым больш астэроід, тым больш сонечнага святла ён адлюстроўвае. Аднак яркасць астэроіда моцна залежыць ад альбеда паверхні астэроіда, што ў сваю чаргу вызначаецца складам парод, што складаюць яго. Прыкладам, астэроід Веста з-за высокага альбеда сваёй паверхні адлюстроўвае ў 4 разы больш святла, чым Цэрэра і з'яўляецца самым заўважным астэроідам на небе, які часам можна назіраць няўзброеным вокам.

Аднак само альбеда таксама можна вызначыць досыць лёгка. Рэч у тым, што чым менш яркасць астэроіда, то бок чым менш ён адлюстроўвае сонечнай радыяцыі ў бачным дыяпазоне, тым больш ён яе паглынае і, награваючыся, выпрамяняе яе потым у выглядзе цяпла ў інфрачырвоным дыяпазоне.

Метад палярыметрыі можа быць таксама выкарыстаны для вызначэння формы астэроіда, шляхам рэгістрацыі змены яго бляску падчас кручэння, так і для вызначэння перыяду гэтага кручэння, а таксама для выяўлення буйных структур на паверхні[11]. Апроч таго, вынікі, атрыманыя з дапамогай інфрачырвоных тэлескопаў(англ.) бел., выкарыстоўваюцца для вызначэння памераў метадам цеплавой радыяметрыі[10].

Класіфікацыя астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

Агульная класіфікацыя астэроідаў заснавана на характарыстыках іх арбіт і апісанні бачнага спектра сонечнага святла, адбіванага іх паверхняй.

Групы арбіт і сямейства[правіць | правіць зыходнік]

Астэроіды яднаюць у групы і сямействы на грунце характарыстык іх арбіт. Звычайна група атрымвае назву па імі першага астэроіда, які быў выяўлены на дадзенай арбіце. Групы — адносна свабодныя ўтварэнні, тады як сямействы — шчыльнейшыя, утвораныя ў мінулым пры разбурэнні буйных астэроідаў ад сутыкненняў з іншымі аб'ектамі.

Спектравыя класы[правіць | правіць зыходнік]

У 1975 годзе Кларк Р. Чапмен, Дэвід Морысан (David Morrison) і Бэн Цэлер (Ben Zellner) распрацавалі сістэму класіфікацыі астэроідаў, якая абапіраецца на паказнікі колера, альбеда і характарыстыкі спектра адлюстраванага сонечнага святла[12].

Першапачаткова гэта класіфікацыя вызначала толькі тры тыпы астэроідаў[13]:

Гэты спіс быў пазней пашыраны і лік тыпаў працягвае расці па меры таго, як дэталёва вывучаецца ўсё больш астэроідаў:

Варта ўлічваць, што колькасць вядомых астэроідаў, аднесеных да якога-небудзь тыпу, не абавязкова адпавядае рэчаіснасці. Некаторыя тыпы досыць складаны для вызначэння, і тып вызначанага астэроіда можа быць зменены пры больш старанных даследаваннях.

Праблемы спектравай класіфікацыі[правіць | правіць зыходнік]

Першапачаткова спектравая класіфікацыя засноўвалася на трох тыпах матэрыялу, што складае астэроіды:

Аднак існуюць сумневы ў тым, што такая класіфікацыя адназначна вызначае склад астэроіда. У той час, як розны спектравы клас астэроідаў паказвае на іх розны склад, няма ніякіх довадаў таго, што астэроіды аднаго спектравага класа складаюцца з аднолькавых матэрыялаў. У выніку навукоўцы не прынялі новую сістэму, і ўкараненне спектравай класіфікацыі спынілася.

Размеркаванне па памерах[правіць | правіць зыходнік]

Колькасць астэроідаў заўважна змяншаецца з узростам іх памераў. Хоць гэта ў цэлым адпавядае сталаму закону, ёсць пікі пры 5 км і 100 км, дзе больш астэроідаў, чым чакалася б у адпаведнасці лагарыфмічнаму размеркаванню[14].

Прыблізная колькасць астэроідаў N з дыяметрам больш чым 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

Утварэнне астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

Лічыцца, што планецезімалі у поясе астэроідаў эвалюцыянавалі гэтак жа, як і ў іншых абласцях сонечнай туманнасці да таго часу, пакуль Юпітэр не дасягнуў сваёй бягучай масы, пасля чаго з прычыны арбітальных рэзанансаў з Юпітэрам з пояса было выкінута больш 99 % планецезімалей. Мадэляванне і скокі размеркаванняў скорасцей кручэння і спектравых уласцівасцяў паказваюць, што астэроіды дыяметрам больш 120 км утварыліся ў выніку акрэцыі ў гэту раннюю эпоху, тым часам як меншыя целы з'яўляюцца аскепкамі ад сутыкненняў паміж астэроідамі ў час ці пасля рассейвання пачатковага пояса гравітацыяй Юпітэра[15]. Цэрэра і Веста набылі досыць вялікі памер для гравітацыйнай дыферэнцыяцыі, пры якой цяжкія металы пагрузіліся да ядра, а кара сфармавалася з лягчэйшых скальных парод[16].

У мадэлі Ніцы многія аб'екты пояса Койпера утварыліся ў вонкавым поясе астэроідаў, на адлегласці больш за 2,6 а.е. Большасць з іх былі пазней выкінуты гравітацыяй Юпітара, але тыя, што засталіся, могуць быць астэроідамі класа D, магчыма, улучаючы Цэрэру[17].

Небяспека астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

Нягледзячы на тое, што Зямля значна больш усіх вядомых астэроідаў, сутыкненне з целам памерам больш 3 км можа прывесці да знішчэння цывілізацыі. Сутыкненне з целам меншага памеру (але больш 50 метраў у дыяметры) можа прывесці да шматлікіх ахвяр і гіганцкай эканамічнай шкоды.

Чым больш і цяжэй астэроід, тым вялікую небяспеку ён уяўляе, аднак і выявіць яго ў гэтым выпадку значна лягчэй. Найболей небяспечным на дадзены момант лічыцца астэроід Апофіс, дыяметрам каля 300 м, пры сутыкненні з якім у выпадку дакладнага траплення можа быць знішчаны вялікі горад, аднак ніякай пагрозы чалавецтву ў цэлым такое сутыкненне не нясе.

1 чэрвеня 2013 года астэроід 1998 QE2 наблізіўся на самую блізкую адлегласць да Зямлі за апошнія 200 гадоў. Адлегласць склала 5,8 млн кіламетраў[18].

З 2016 года ў Расіі працуе тэлескоп АЗТ-33 ВМ па выяўленні небяспечных нябесных цел. Ён здольны апазнаць небяспечны астэроід памерам 50 метраў на адлегласці да 150 мільёнаў кіламетраў за 30 секундаў. Гэта дае магчымасць загадзя (самае малое — за месяц) заўважыць патэнцыйна небяспечныя для планеты целы, аналагічныя Тунгускаму метэарыту[19].

Першыя 30 астэроідаў[правіць | правіць зыходнік]

  1. Цэрэра (цяпер мае статус карлікавай планеты)
  2. Палада
  3. Юнона
  4. Веста
  5. Астрэя
  6. Геба
  7. Ірыда
  8. Флора
  9. Метыда
  10. Гігея
  11. Парфенопа
  12. Вікторыя
  13. Эгерыя
  14. Ірэна
  15. Эўномія
  16. Псіхея
  17. Фетыда
  18. Мельпамена
  19. Фартуна
  20. Масалія
  21. Лютэцыя
  22. Каліёпа
  23. Талія
  24. Феміда
  25. Факея
  26. Празерпіна
  27. Эўтэрпа
  28. Белона
  29. Амфітрыта
  30. Уранія

Знакі[правіць | правіць зыходнік]

Першыя 37 астэроідаў маюць астранамічныя знакі. Яны пададзены ў табліцы.

Астэроід Сімвалы
(1) Цэрэра Old planetary symbol of Ceres Variant symbol of Ceres Other sickle variant symbol of Ceres
(2) Палада Old symbol of Pallas Variant symbol of Pallas
(3) Юнона Old symbol of Juno Other symbol of Juno
(4) Веста Modern astrological symbol of VestaOld symbol of Vesta Old planetary symbol of Vesta 4 Vesta Unsimplified Symbol.svg
(5) Астрэя 5 Astraea symbol alternate.svg5 Astraea Symbol.svg
(6) Геба 6 Hebe Astronomical Symbol.svg
(7) Ірыда 7 Iris Astronomical Symbol.svg
(8) Флора 8 Flora Astronomical Symbol.svg
(9) Метыда 9 Metis symbol.svg
(10) Гігея 10 Hygeia symbol alternate.svg10 Hygiea Astronomical Symbol.svg
(11) Парфенопа 11 Parthenope symbol alternate.svg11 Parthenope symbol.svg
(12) Вікторыя 12 Victoria symbol.svg
(13) Эгерыя Astronomical symbol of 13 Egeria
(14) Ірэна Astronomical symbol of 14 Irene
(15) Эўномія 15 Eunomia symbol.svg
(16) Псіхея 16 Psyche symbol.svg
(17) Фетыда 17 Thetis symbol.png
(18) Мельпамена 18 Melpomene symbol.svg
(19) Фартуна 19 Fortuna symbol.svg
(26) Празерпіна 26 Proserpina symbol.svg
(28) Белона 28 Bellona symbol.svg
(29) Амфітрыта 29 Amphitrite symbol.svg
(35) Леўкафея 35 Leukothea symbol.png
(37) Фідэс 37 Fides symbol.svg

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. Установлено истинное происхождение термина «астероид»
  2. Шустова Б. М., Рыхловой Л. В. Рис. 1.1 // Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра — М.: Физматлит, 2010. — 384 с. — ISBN 978-5-9221-1241-3.
  3. News Release — IAU0603: IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes(англ.)  — Прэс-рэліз МАС 24 жніўня 2006
  4. How Many Solar System Bodies
  5. MPC Archive Statistics. Архівавана з першакрыніцы 24 студзеня 2012. Праверана 11 студзеня 2013.
  6. Minor Planet Names. Архівавана з першакрыніцы 5 ліпеня 2012. Праверана 11 студзеня 2013.
  7. New study reveals twice as many asteroids as previously believed. Архівавана з першакрыніцы 5 ліпеня 2012. Праверана 28 сакавіка 2006.
  8. Krasinsky, G. A.; Pitjeva, E. V.; Vasilyev, M. V.; Yagudina, E. I. (July 2002). "Hidden Mass in the Asteroid Belt". Icarus 158 (1): 98—105. doi:10.1006/icar.2002.6837. http://adsabs.harvard.edu/abs/2002Icar..158...98K. 
  9. Впервые найден водяной лёд на астероиде
  10. 10,0 10,1 Tedesco, E. (June 14—18, 1993). "Asteroid Albedos and Diameters". Proceedings of the 160th International Astronomical Union: 55—57, Belgirate, Italy: Kluwer Academic Publishers. Праверана 2011-08-08. 
  11. 11,0 11,1 Lang, Kenneth R. (2003). The Cambridge Guide to the Solar System. p. 390—391. ISBN 978-0521813068. http://books.google.com/books?id=RdCUsMy3l7EC&pg=PA384. 
  12. Chapman, C. R., Morrison, D., & Zellner, B. (1975). "Surface properties of asteroids: A synthesis of polarimetry, radiometry, and spectrophotometry". Icarus 25: 104—130. 
  13. McSween Jr., Harry Y.. Meteorites and Their Parent Planets. 0-521-58751-4. 
  14. Davis 2002, «Asteroids III», cited by Željko Ivezić
  15. Bottke, Durda; Nesvorny, Jedicke; Morbidelli, Vokrouhlicky; Levison (2005). "The fossilized size distribution of the main asteroid belt". Icarus 175: 111. doi:10.1016/j.icarus.2004.10.026. Bibcode2005Icar..175..111B. http://astro.mff.cuni.cz/davok/papers/fossil05.pdf. 
  16. Kerrod, Robin (2000). Asteroids, Comets, and Meteors. Lerner Publications Co.. ISBN 0585317631. 
  17. William B. McKinnon, 2008, «On The Possibility Of Large KBOs Being Injected Into The Outer Asteroid Belt». American Astronomical Society, DPS meeting #40, #38.03
  18. В ночь на 1 июня большой астероид пролетит рядом над Землей
  19. В России заработал первый телескоп для обнаружения опасных астероидов. «Газета Известия» (2016-06-15).

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]

Commons

Шаблон:Класы астэроідаў