Малые тела в Солнечной системе

Малые тела в Солнечной системе

Малые тела солнечной системы

В Солнечной системе, кроме Солнца и девяти больших планет, есть еще так называемые малые тела. Это малые планеты или астероиды, кометы, метеорные тела или метеороидов и межпланетный пыль. В наше время приходится говорить и о космический мусор - совокупность искусственных объектов и их фрагментов в космосе, которые не функционируют, но способны повредить или даже разрушить искусственный спутник или межпланетную станцию. После появления правила группа астрономов в 1796 г. начала поиск небесного тела, которое должно находиться на расстоянии 2,8 а. о. Но открытие этого тела совершенно случайно сделал итальянский астроном Джузеппе Пиацци (1746-1826). 1 января 1801 p., занимаясь составлением каталога звезд, он нашел зореподибний объект 7m, который за сутки сместился на 6. Эту первую из малых планет или астероидов назвали именем античной богини плодородия - Церера. Она самая большая среди известных малых планет, ее диаметр оценивается в 1 ООО км. Сразу же было открыто еще три малых планеты: Паллада (диаметр около 600 км), Веста (540 км) и Юнона (245 км).

 

На протяжении XIX в. количество малых планет постепенно увеличивалось, а с конца века их стали отыскивать фотографическим методом: во время длительных экспозиций изображения астероида вследствие быстрого движения имеет вид черточки, а потому его трудно отличить от звезд. Впоследствии на расстоянии от 2,2 а. о. до 3,2 а. о., в так называемом поясе астероидов, к концу XX в. были обнаружены и надежно установлены параметры орбит более 9 000 малых планет. Самая яркая из них - Веста - имеет блеск 6,5, все остальные - слабые.
Астероидам с хорошо определенными орбитами присваивают номера (в порядке открытия) и названия. Первая сотня, за некоторыми исключениями, названная именами богинь греческой и римской мифологии. Впоследствии астрономы обратились к мифам других народов, потом - к эпосу. Сейчас астероиды имеют самые разнообразные названия, где есть имена выдающихся ученых: Коперник (1822), Эйнштейн (2001); географические названия: Амазонка (1042), Украина (1709); имена персонажей художественных произведений и героинь опер: Кармен (558), Aida ( 861); названия наук: Геометрия (876), Астрономия (1154); цветов: Мальва (1072). Среди астероидов есть такие, названия которых связаны с Украиной, как: Ялта (1475), Одесса (2606), Киев (2171), является также Кобзарь (2427), Каменщик (2428), астероиды Всехсвятский (2721), Амосов (2948), Филатов (5316) и другие.
В целом право предоставить имя астероидов имеет ученый, его открыл, после чего предложение рассматривается Комиссией Международного Астрономического Союза и утверждается Конгрессом МАС.
Большинство астероидов с известными орбитами имеют размеры в несколько десятков километров; это - твердые каменистые тела. Количество астероидов с размерами более 1 км, возможно, достигает 50 тыс., а меньших 1 км - сотни тысяч. Однако полная масса малых тел, очевидно, не превышает 1/2q массы Луны, и из всех астероидов, вместе взятых, скомпонувалася бы планета не больше 1 500 км в диаметре.
Движутся астероиды вокруг Солнца в ту же сторону, что и планеты, и имеют вытянутые эллиптические орбиты. Некоторые выходят за рамки пояса астероидов. Одни из них в афелии удаляются за орбиту Сатурна, другие в перигелии даже проникают внутрь орбиты Меркурия. Например, Икар, открытый 1949 p., имеет перигелий 28 млн км и каждые 19 лет приближается к Земле. Последний раз это произошло 1987 p., когда расстояние до астероида составила несколько миллионов километров.
Путешествуя к Юпитеру, АМС «Галилей» (США) в 1993 г. передала на Землю изображение двух астероидов - Гаспры и Иды. В частности на еде поперечником 56 км удалось разглядеть огромное количество мелких кратеров, и на расстоянии до 100 км от нее - маленький спутник размером всего 1,5 км С 1992 г. началось открытие новых объектов - астероидов из пояса Койпера или планетоидов («планетоподибних »). Включая Плутон, пояс Койпера и пояса астероидов начинается за орбитой Нептуна и тянется, как думают, на расстояние до 150 а.е. К началу 2000 г. было известно около 120 планетоидов с размерами до 400 километров. А самый большой среди них, открытый 1996 p., имеет размер около 800 км, что составляет треть поперечника Плутона. По предварительным оценкам, помимо крупных планетоидов, в поясе Койпера должны находиться возле 200 млн небольших тел размерами 5-10 км и менее. В отличие от малых планет из пояса астероидов, эти тела в основном состоят из льда.
2. Кометы. Вероятно, самым эффектным малыми телами Солнечной системы есть кометы. В переводе с греческого слово «комета» означает «длинноволосая». Долгое время, вслед за Аристотелем, придерживались мнения, будто кометы - это сгущение газов в земной атмосфере. Только датский астроном Тихо Браге убедительно доказал: эти объекты находятся дальше от Луны. А сподвижник Ньютона Эдмонд Галлей (1656-1742) определил, что эти светила принадлежат к Солнечной системе. До сих пор зарегистрировано около 1 100 комет.
В отличие от астероидов, имеющих орбиты с малым эксцентриситетом, орбиты комет - это очень вытянутые эллипсы. Чаще всего эллипсы вытянуты так, что участки орбит, которые пролегают внутри Солнечной системы, имеют вид параболы или гиперболы. От степени вытянутости эллипса зависит и период обращения кометы вокруг Солнца. Например, комета Энке имеет период обращения вокруг Солнца 3,31 года. Самая известная среди комет - комета Галлея - возвращается к Солнцу каждые 75,5 лет. ее появление у близких к Солнцу окрестностях зарегистрировано уже ЗО раз, из них дважды - в XX в. (1910 и 1986 pp.).
Кометы, известные по их предварительным появлениями, астрономы называют периодическими. Но таких комет немного, около 330. Основная масса комет, а их открывают ежегодно несколько десятков, влетают в Солнечной системе с огромной скоростью и точно так же, обогнув Солнце, покидают ее. их периоды обращения составляют от тысяч до десятков миллионов лет. Прилетают они к Солнцу с огромной кометного облака, так называемой облака Оорта.
Согласно теории, разработанной в 1950 г. нидерландским астрономом Я. Оортом, на расстоянии примерно 100-150 тыс. а. о. от Солнца находится огромное количество - сотни миллионов может и миллиарды отдельных комет. По предположению, облако Оорта - это остатки материала, которые не пошли на образование планет Уран и Нептун. Еще на ранних стадиях развития Солнечной системы под действием возмущающих сил со стороны планет-гигантов они были выброшены на большое расстояние за пределы планетных орбит.
В среднем раз в 20 лет появляется комета, которую хорошо видно невооруженным глазом, все же остальные наблюдаются только в телескоп.
Известный астроном Ф. Уиппл из Кембриджа предположил, что кометные ядра - это огромные комья из снега, куда вкраплены тугоплавкие частицы. Непосредственная встреча космических аппаратов «Вега-1», «Вега-2» и «Джотто» в 1985-1986 pp. с кометой Галлея подтвердила эту догадку. В состав ядер комет входят в основном водяной лед и другие льды - метановый, аммиачный, из углекислого газа. Тугоплавкие частицы состоят из металлов и силикатов.
На больших расстояниях от Солнца кометное ядро ??увидеть невозможно. Ведь размеры его, как правило, не превышают 10-20 км, и света оно отражает очень мало. Например, у кометы Галлея ядро ??имеет неправильную форму и размеры 16x8x8 км. И с приближением к Солнцу, начиная с расстояния 6 а. о., кометный лед начинает испаряться. Газ, испаряющийся, влечет пылинки. Продукты испарения и пылинки вокруг ядра образуют кому или голову кометы, яркость которого быстро уменьшается по направлению к краю.
Под действием давления солнечного света и солнечного ветра (потоков заряженных частиц со стороны Солнца) вещество головы кометы отбрасывается в сторону, противоположную от Солнца, образуя протяженный хвост кометы. Вот тогда, собственно говоря, комета и становится «кометой» - «длинноволосой».
За действия тех же сил давления, удаляясь от Солнца, комета движется уже хвостом вперед. Чем ближе комета к Солнцу, тем длиннее становится ее хвост, увеличивается и голова кометы. В момент прохождения кометы около Солнца диаметр ее председателя может превышать расстояние от Земли до Луны. А хвост кометы иногда простирается на расстояние до 150 млн км. В зависимости от того, какая сила имеет преимущественное действие на комету - сила отталкивания за счет давления солнечного ветра и солнечного света или сила притяжения со стороны Солнца, - кометные хвосты приобретают разной формы.
За счет испарения вещество кометы непрерывно рассеивается в пространстве, и ее масса. Ядро кометы уменьшается, равно как и содержание летучих составляющих во внешних слоях ядра. При прохождении перигелия вблизи земной орбиты комета может потерять поверхностный слой толщиной до нескольких метров. Длительное существование таких комет, как комета Галлея, объясняют образованием пористого теплоизоляционного слоя, который препятствует слишком интенсивному испарению.
Плотность вещества в голове (кроме центральной ее части) и хвосте кометы очень мала. А потому, если даже Земля пройдет сквозь хвост кометы, это не будет угрозой для биосферы Земли. Однако, отражая солнечный свет, кометы ярко светятся на фоне еще более разреженного космического пространства. Но при столкновении Земли непосредственно с ядром кометы может произойти катастрофа. ее масштабы зависят от размеров ядра. По одной из гипотез, Тунгусская катастрофа 1908 была вызвана падением на Землю небольшой кометы, имевшей ядро ??диаметром около 500 м. А в июле 1994 г. астрономы наблюдали явление падения на Юпитер кометы Шумейкера-Леви 9, которая перед тем благодаря притяжению планеты разделилось на более 20 фрагментов. атор к поискам. В XX в. из каждых четырех комет только одну открывали астрономы-специалисты. В наше время в космических просторах путешествуют кометы, названные именами таких украинских астрономов, как Г. Неуймин, Г. Шайн, М. Черных, К. Чурюмов, С. Герасименко, и любителя астрономии Б. Скоритченка.
Метеоры и метеорные потоки. Пылевые частицы, выделяемые из хвоста и головы кометы, рассеиваются вдоль ее орбиты. Если эта орбита пересекается с орбитой Земли, то время от времени поток пылевых частиц будет встречаться с земной атмосферой.
Пылевые частицы, движущиеся параболическими орбитами, имеют скорость 42 км / с. Кроме того, скорость движения Земли по орбите - около ЗО км / с. Поэтому в зависимости от того, догоняют частицы Землю чирухаються ей навстречу, скорость вхождения в атмосферу Земли может составлять 12-72 км / с.
При движении сквозь атмосферу на высоте 110-80 км маломассивные частица полностью разрушается. Световое явление, которое наблюдается при этом, называется метеором.
Если же падает сразу много метеоров, наблюдается необычное небесное явление - метеорный дождь. Кажется, что все метеоры падают из одной точки неба. Эта точка называется радиантом метеорного потока. Название метеорного потока связывается с тем созвездием, в котором находится радиант.
Например, с 12 по 14 августа наблюдается метеорный поток Персеиды с радиантом в созвездии Персея. Этот поток связан с периодической кометой Свифта-Туттля, которая наблюдалась в последний раз 1992 Ежегодно 18-19 ноября наблюдается метеорный поток Леониды с радиантом в созвездии Льва, связанный с периодической кометой Темпеля-Туттля, открытой 1865 Метеорный поток Ориониды с 16 по 26 октября порожден кометой Галлея. На «лице» нашей планеты сейчас известно не менее 150 кратеров, которые получили название астроблем («звездных ран»), их возраст достигает десятков и сотен миллионов лет. Есть астроблемы и на территории Украины: это кольцевые структуры диаметром в несколько сотен километров на севере и на юге страны. Древнейшая из них Ильинецкая (Винницкая область), возраст которой около 400 млн лет, кратер имеет диаметр 7 км и глубину 700 м. Ежегодно на поверхность Земли выпадает около 500 метеоритов массой от 1 кг и более, однако находят их лишь примерно 20. Коллекции этих объектов насчитывают почти 700 метеоритов, падение которых наблюдали, и около 900, найденных случайно. Крупнейший метеорит Гоба, найденный в Юго-Западной Африке, имеет массу около 60 тонн.
В наше время наиболее метеоритов собирают в Антарктиде. В местах, где сильные ветры срывают ледовые шапки, метеорит, который упал сотни тысяч лет назад, оказывается на поверхности. Находят их много и в сухих каменистых пустынях Западной Австралии и Намибии.
В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные хондриты - около 85%, и каменные ахондриты (от греч. "Хондрос» - «зерно») - 7%. Такое название метеориты получили за наличия или, отсутствие в их составе маленьких шарообразных железо-магниевых силикатных включений в виде зерен.
Среди них попадаются такие, которые содержат углеродные хондры (1%).
Отдельную группу метеоритов составляют железные метеориты с высоким содержанием никелистого железа (5%) и железо-каменные (2%) с небольшими каменными включениями.
Считается, что метеориты генетически связаны с астероидами. За исключением образцов лунного грунта, это единственные космические тела, которые можно исследовать в земных лабораториях. Предполагается, что вещество Зодиакальное свет метеоритов представляет собой первичную вещество со времен образования Солнечной системы, а потому с их помощью определяется его возраст. Поэтому неудивительно, что ученые разрабатывают методы своевременного обнаружения, а при необходимости - и уничтожения опасных «пришельцев». Специальные службы контроля, созданные в ведущих космических государств, с помощью радарных, оптических и других методов следят за околоземным пространством. Современные методики позволяют на высотах 40-50 тыс. км обнаруживать объекты до 100 см, а на высотах 200-500 км - даже до 10 см. Разрабатываются также проекты «космических мусоровозов». Таким образом человечество пытается защитить себя от возможной метеоритной опасности.