Астероиды солнечной системы. Что такое астероид? Что известно о астероиде

Ученые полагают, что в этом поясе имеется несколько сотен тысяч астероидов, а всего в космическом пространстве их могут быть миллионы.

Размеры астероидов варьируются от 6 м до 1000 км в поперечнике. (Хотя кажется, что 6 м совсем немного по сравнению с 1000 км, даже мелкий астероид вызовет сильный эффект, если упадет на .)

Небольшие изменения орбит иногда приводят к столкновению астероидов друг с другом, в результате чего от них откалываются мелкие куски.

Бывает, что эти небольшие фрагменты покидают свои орбиты и сгорают в Земли, и тогда их называют .

Астероиды: «подобные звездам»

Именно так переводится с греческого название этих небесных тел, хотя ничего общего со астероиды не имеют.

Таким образом, пояс астероидов является не остатками планеты, а планетой, которая так и не «сумела» сформироваться из-за влияния Юпитера и других планет-гигантов.

Угроза с орбиты

В Солнечной системе перемещается огромное количество , астероидов и крупных метеорных тел.

Большинство их сосредоточено между орбитами Марса и Юпитера, но время от времени некоторые из этих космических объектов меняют привычные орбиты из-за столкновений или гравитационных возмущений и оказываются вблизи Земли.

Реже это случается с кометами, но астероиды представляют реальную опасность, поэтому за их движением пристально следят астрономы.

В прошлом Земле не раз приходилось переживать столкновения с астероидами различных размеров. Исследователи полагают, что результатом таких событий стали образование и гибель .

Небольшой астероид диаметром 20-30 м, движущийся со скоростью 20 км/с, при падении на Землю выделяет столько же энергии, как ядерного заряда мощностью в мегатонну в тротиловом эквиваленте.

Астероиды таких размеров могут причинить колоссальный ущерб, но не угрожают планете глобальной катастрофой. Поэтому внимание «небесных патрулей» приковано к малым небесным телам, чьи размеры превышают половину километра.

Одним из них является открытый в 2004 г. астероид Апофис, чья орбита сблизится с Землей в 2029 г. на расстояние 29 тыс. км.

При этом существует примерно один шанс из ста на то, что может произойти столкновение астероида с нашей планетой, поэтому уже сейчас все перемещения Апофиса по орбите тщательно отслеживаются и разрабатываются планы его уничтожения, если вероятность столкновения станет действительно большой.

Падение такого космического тела, как Апофис, на Землю может привести к полному уничтожению и деревень в радиусе 300 км, гигантским на море и непредсказуемым экологическим изменениям.

Астероиды в поясе Койпера

Начиная с 1992 г. астрономы начали открывать все новые астероиды в поясе Койпера — сегодня их известно более тысячи. Они отличаются по составу от тех, которые образуют пояс между Марсом и Юпитером.

В главном поясе астероидов выделяют три группы тел — силикатные (каменные), металлические и углистые. Астероиды пояса Койпера практически полностью состоят из и обломков .

Современные телескопы не дают представления о внешнем виде астероидов, и близкое знакомство с ними началось лишь тогда, когда с малыми планетами начали сближаться . Большинство астероидов оказались телами неправильной формы, покрытыми метеоритными .

Исследователи выделяют среди астероидов «семейства» — группы мелких астероидов со сходными орбитами, образовавшиеся при столкновении более крупных астероидов с другими объектами. Три из них нередко сближаются с орбитой Земли — это семейство Амура, Аполлона и Атона.

> Астероиды

Все про астероиды для детей: описание и объяснение с фото, интересные факты, что такое астероид и метеориты, пояс астероидов, падение на Землю, типы и имя.

Для самых маленьких важно запомнить, что астероид представляет собою небольшой каменный объект, лишенный воздуха, вращающийся вокруг звезды и обладающий недостаточным размером, чтобы претендовать на звание планеты. Родители или учителя в школе могут объяснить детям , что общая масса астероидов уступает земной. Но не стоит думать, что их размер не представляет угрозы. В прошлом многие из них врезались в нашу планету, и это может повториться. Именно поэтому исследователи постоянно изучают эти объекты, вычисляя состав и траекторию. И если на нас мчится опасный космический камень, то уж лучше подготовиться.

Формирование астероидов - объяснение для детей

Начать объяснение для детей можно с того, что астероиды – это остаточный материал после образования нашей системы 4.6 миллиарда лет назад. Когда формировался , то он просто не позволял появляться другим планетам в промежутке между собою и . Из-за этого мелкие объекты там сталкивались и превращались в астероиды.

Важно, чтобы дети поняли этот процесс, ведь ученые с каждым днем все глубже погружаются в прошлое. В последнее время фигурировало две теории: модель Ниццы и Grand Tack. Они полагают, что прежде чем остановиться на привычных орбитах, газовые гиганты путешествовали по системе. Это движение могло вырвать астероиды из главного пояса, изменяя его первоначальный вид.

Физические характеристики астероидов - объяснение для детей

Астероиды отличаются по размерам. Некоторые могут достигать объема Цереры (940 км в ширине). Если брать самый маленький, то это был 2015 TC25 (2 метра), пролетевший недалеко от нас в октябре 2015 года. Но дети могут не переживать, так как в ближайшем будущем у астероидов мало шансов, чтобы направиться к нам.

Практически все астероиды сформировались в неправильной форме. Хотя наиболее крупные могут приближаться к сфере. На них заметны углубления и кратеры. Например, у Весты есть огромнейший кратер (460 км). Поверхность большинства усеяна пылью.

Астероиды также обходят звезду по эллипсу, поэтому на своем пути совершают хаотичные кувырки и обороты. Для самых маленьких будет интересно услышать, что у некоторых есть небольшой спутник или же две луны. Бывают двоичные или двойные астероиды, а также тройные. Они примерно одинакового размера. Астероиды могут эволюционировать, если их схватит планета своей гравитацией. Тогда они наращивают массу, выходят на орбиту и превращаются в спутники. Среди кандидатов: и (марсианские спутники), а также большая часть спутников у Юпитера, и .

Они отличаются не только по размерам, но и формам. Бывают твердыми кусками или же мелкими обломками, связанными вместе гравитацией. Между Ураном и Нептуном есть астероид, обладающий собственной системой колец. А еще один наделен шестью хвостами!

Средний температурный показатель достигает -73°C. В течение миллиардов лет они существуют практически без изменений, поэтому важно исследовать их, чтобы взглянуть на первобытный мир .

Классификация астероидов - объяснение для детей

Объекты расположены в трех зонах нашей системы. Большая часть сгруппирована в гигантском кольцевидном участке между орбитами Марса и Юпитера. Это главный пояс, насчитывающий более 200 астероидов с диаметром в 100 км, а также от 1.1-1.9 миллионов с диаметром в 1 км.

Родители или в школе должны объяснить детям , что в поясе обитают не только астероиды Солнечной системы. Ранее Церера считалась астероидом, пока ее не перенесли в класс карликовых планет. Более того, не так давно ученые выявили новый класс – «астероиды основного пояса». Это небольшие каменные объекты с хвостами. Хвост появляется, когда они врезаются, распадаются или же перед вами скрытая комета.

Очень много камней находится за чертой главного пояса. Они собираются возле больших планет в определенных местах (точка Лагранжа), где солнечная и планетная гравитации находятся в балансе. Больше всего представителей – троянцы Юпитера (по численности практически достигают количества пояса астероидов). Также они есть у Нептуна, Марса и Земли.

Околоземные астероиды вращаются ближе к нам, чем . Амуры подходят близко по орбите, но не пересекаются с земной. Аполлоны пересекаются с нашей орбитой, но большую часть времени располагаются в отдалении. Атоны также пересекают орбиту, но находятся внутри нее. Ближе всех расположены атиры. По данным Европейского космического агентства нас окружают 10000 известных околоземных объектов.

Кроме разделения по орбитам, они еще бывают трех классов по составу. С-тип (углеродистый) – серый и занимает 75% известных астероидов. Скорее всего, формируются из глины и каменистых силикатных пород и населяют внешние зоны главного пояса. S-тип (кремнезем) – зеленый и красный, представляют 17% объектов. Созданы из силикатных материалов и никель-железа и преобладают во внутреннем поясе. М-тип (металлические) – красные и составляют остальную часть представителей. Состоят из никель-железа. Конечно, дети должны знать, что есть еще много разновидностей, основанных на композиции (V-тип – Веста, обладающая базальтовой вулканической корой).

Астероидная атака - объяснение для детей

С момента формирования нашей планеты прошло 4.5 миллиардов лет и падение астероидов на Землю было частым явлением. Чтобы нанести серьезный ущерб Земле, астероид должен достигать в ширину ¼ мили. Из-за этого в атмосферу поднимется такое количество пыли, которое сформирует условия «ядерной зимы». В среднем сильные удары происходят раз в 1000 лет.

Меньшие объекты падают с периодичностью в 1000-10000 лет и могут разрушить целый город или создать цунами. Если астероид не достиг 25 метров, то вероятнее всего сгорит в атмосфере.

В космическом пространстве путешествуют десятки потенциальных опасных ударников, за которыми постоянно следят. Некоторые довольно близко подходят, а другие рассматривают такую возможность в будущем. Чтобы успеть среагировать, должен быть запас в 30-40 лет. Хотя сейчас все больше говорят о технологии борьбы с такими объектами. Но есть опасность пропустить угрозу и тогда просто не останется времени на реакцию.

Важно объяснить для самых маленьких , что возможная угроза таит в себе и пользу. Ведь когда-то именно астероидный удар стал причиной нашего появления. При образовании планета была сухой и бесплодной. Падающие кометы и астероиды оставляли на ней воду и прочие молекулы на основе углерода, что позволило сформироваться жизни. В процессе формирования Солнечной системы объекты стабилизировались и позволили закрепиться современным формам жизни.

Если астероид или его часть падает на планету, то его называют метеоритом.

Состав астероидов - объяснение для детей

• Железные метеориты: железо (91%), никель (8,5%), кобальт (0,6%).
• Каменные метеориты: кислород (6%), железо (26%), кремний (18%), магний (14%), алюминий (1,5%), никель (1,4%), кальций (1,3%).

Открытие и имя астероидов - объяснение для детей

В 1801 году священник из Италии Джузеппе Пьяцци занимался созданием звездной карты. Совершенно случайно между Марсом и Юпитером он заметил первый и крупный астероид Церера. Хотя сегодня это уже карликовая планета, ведь на ее массу приходится ¼ масса всех известных астероидов в основном поясе или рядом.

В первую половину 19 века нашли очень много таких объектов, но все относили к разряду планет. Только в 1802 году Уильям Гершель предложил слово «астероид», хотя остальные продолжали именовать их «малыми планетами». К 1851 году нашли 15 новых астероидов, поэтому пришлось изменить и принцип наименования, добавив цифры. Например, Церера стала (1) Церера.

Международный астрономический союз не проявляет строгости в наименовании астероидов, поэтому сейчас можно найти объекты, названные в честь Спока из «Звездного пути» или рок-музыканта Фрэнка Хаппы. 7 астероидов назвали в честь экипажа корабля Колумбия, погибших в 2003 году.

Также к ним прибавляются цифры – 99942 Апофис.

Исследования астероидов - объяснение для детей

Впервые крупным планом снял астероиды корабль Галилео в 1991 году. В 1994 году ему также удалось отыскать спутник на орбите астероида. Долгое время НАСА изучало околоземной объект Эрос. После долгих раздумий они решили отправить на него аппарат. NEAR совершил удачную посадку, став первым в этом плане.

Хаябуса стал первым аппаратом, который сел и взлетел с астероида. Он отправился в 2006 году и вернулся в июне 2010 года, привезя с собою образцы. НАСА запустили миссию Dawn (Рассвет) в 2007 году, чтобы изучить Весту в 2011. Через год они отправились с астероида к Церере и достигли ее в 2015. В сентябре 2016 года НАСА отправили OSIRIS-REx, чтобы исследовать астероид Бенну.

Основная масса их расположена в поясе, который протянулся между орбитами Юпитера и . Пояс имеет форму тора, и его плотность уменьшается за расстоянием от в 3,2 а.е.

До 24 августа 2006 года самым большим астероидом считалась Церера (975х909 км), но её статус решили поменять, присвоив ей звание карликовой планеты. А общая масса всех объектов главного пояса невелика – 3,0 – 3,6.1021 кг, что в 25 раз меньше массы .

Фото карликовой планеты Церерры

Чувствительные фотометры позволяют исследовать изменения яркости космических тел. Получается кривая блеска, по форме которой можно узнать период вращения астероида и расположение оси его вращения. Периодичность бывает от нескольких часов до нескольких сотен часов. Также кривая блеска может помочь в определении астероидных форм. К форме шара приближаются только самые крупные объекты, остальные имеют неправильную форму.

По характеру изменения блеска можно предположить, что у некоторых астероидов имеются спутники, а другие являются двойными системами или телами, которые перекатываются по поверхностям друг друга.

Орбиты астероидов изменяются под мощным влиянием планет, особенно сильно на их орбиты влияет Юпитер. Оно привело к тому, что есть целые зоны, где малые планеты отсутствуют, а если им удаётся туда попасть, то очень ненадолго. Такие зоны, называемые люками или пробелами Кирквуда, чередуются с областями, заполненными космическими телами, образующими семьи. Основная часть астероидов разделена на семейства, которые с большой вероятностью образовались от дробления более крупных тел. Названия эти скопления получают по имени крупнейшего своего члена.

На расстоянии после 3,2 а.е. по юпитерианской орбите кружат две стаи астероидов – троянцев и греков. Одна стая (греки) обгоняет газовый гигант, а другая (троянцы) отстаёт. Эти группы двигаются достаточно устойчиво, потому что находятся в «точках Лагранжа», где гравитационные силы, действующие на них, уравнены. Угол расхождения их одинаков – 60°. Троянцы смогли накопиться за долгое время после эволюции столкновений различных астероидов. Но есть и другие семейства с очень близкими орбитами, образованные недавними распадами их родительских тел. Таким объектом является семейство Флора, в котором около 60 членов.

Взаимодействие с Землёй

Недалеко от внутреннего края главного пояса находятся группы тел, чьи орбиты могут пересекаться с орбитами Земли и планет земной группы. К главным объектам относятся группы Аполлона, Амура, Атона. Их орбиты не стабильные, зависящие от влияния Юпитера и остальных планет. Деление на группы таких астероидов достаточно условно, потому что они могут переходить из группы в группу. Такие объекты пересекают орбиту Земли, что создаёт потенциальную угрозу. 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, или на Солнце.

Астероиды в прошлом Земли

Самым известным событием такого плана стало падение астероида 65 млн. лет назад, когда погибла половина всего живущего на планете. Считается, что размер упавшего тела был порядка 10 км, а эпицентром стал Мексиканский залив. На Таймыре также обнаружены следы стокилометрового кратера (в излучине реки Попигай). На поверхности планеты насчитывается около 230 астроблем – крупных ударных кольцевых образований.

Состав

Астероиды можно классифицировать по химическому составу и морфологии. 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:

1. Углеродистые – тип С. Их больше всего – 75%. Они плохо отражают свет, а расположены на внешней стороне пояса.
2. Песчаные – тип S. Свет эти тела отражают сильнее и находятся в зоне внутренней.
3. Металлические – тип М. Отражающая способность их подобна телам группы S, а расположены они в центральной зоне пояса.

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

Другие астероидные пояса

Подобные космические объекты существуют и за пределами орбиты . Их достаточно много на периферийных участках Солнечной системы. За орбитой Нептуна находится пояс Койпера, в котором сосредоточены сотни объектов с размерами от 100 до 800 км.

Между поясом Койпера и главным поясом астероидов находится ещё одно собрание подобных объектов, относящихся к «классу Кентавров». Основным их представителем стал астероид Хирон, который иногда притворяется кометой, покрываясь комой и распуская хвост. Этот двуликий тип имеет размер прядка 200 км и является доказательством, что между кометами и астероидами есть много общего.

Гипотезы происхождения

Что такое астероид - осколок другой планеты или протовещество? Это пока загадка, разрешить которую пытаются давно. Вот две основные гипотезы:

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.

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/см 3 .

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.

Евгения. 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 Евгении соответственно на 1200 и 700 км.

Изучение

Начало детального изучения астероидов положили аппараты «Пионер». Но первым сделал снимки объектов Гаспра и Ида аппарат «Галилео» в 1991 году. Детальное обследование также было произведено аппаратами NEAR Shoemaker и «Хаябуса». Целью их стали Эрос, Матильда и Итокава. С последнего даже были доставлены частицы грунта. В 2007 году к Весте и Церере отправилась станция Dawn, достигшая Весты 16 июля 2011 года. В этом году станция должна прибыть к Церере, а потом она попытается достичь Паллады.

Вряд ли на астероидах отыщется какая-либо жизнь, но там наверняка есть много интересного. Можно ожидать многого от этих объектов, но не хочется только одного: неожиданного их прилёта к нам в гости.

Астероиды? Первым делом хотелось бы сказать, что так называются каменистые твердые тела, которые передвигаются по околосолнечным орбитам эллиптической формы подобно планетам. Однако космические астероиды обладают намного меньшими размерами, чем, собственно, сами планеты. Их диаметр условно находится примерно в следующих пределах: от нескольких десятков метров и до тысячи километров.

Задаваясь вопросом, что такое астероиды, человек невольно задумывается и о том, откуда вообще появился этот термин, что он означает. Переводится он как “звездоподобный”, а ввел его в XVIII веке астроном по имени Уильям Гершель.

Кометы и астероиды можно видеть как точечные источники определенного света, более или менее яркого. Хотя в видимом диапазоне данные ничего не излучают - только отражают солнечный свет, который падает на них. Следует отметить, что кометы отличаются от астероидов. Первое - это их разный внешний вид. Комету легко узнать по ярко светящемуся ядру и хвосту, который идет от нее.

Большая часть астероидов, которые известны астрономам на сегодняшний день, движутся между орбитами Юпитера и Марса на расстоянии примерно в 2,2-3,2 а. е. (то есть, от Солнца. На сегодняшний день ученые открыли около 20 тысяч астероидов. Зарегистрировано же из них только пятьдесят процентов. Что такое астероиды с регистрацией? Это небесные тела, которым присвоили номера, а порой даже собственные имена. Их орбиты рассчитаны с очень большой точностью. Следует отметить, что эти небесные тела имеют обычно имена, которые им присвоили их первооткрыватели. Названия же для астероидов берут, как правило, из древнегреческой мифологии.

В целом из вышеуказанного определения становится ясно, что такое астероиды. Однако что для них еще характерно?

В результате осуществленных за данными небесными телами наблюдений через телескоп был обнаружен интересный факт. Яркость большого количества астероидов может меняться, причем за весьма короткое время - на это нужно несколько дней, а то и несколько часов. Ученые давно выдвинули предположение, что данные изменения в блеске астероидов связаны с их вращением. Следует отметить, что обуславливаются они - в самую первую очередь - их неправильными формами. И первые фотографии, на которых были запечатлены эти небесные тела (снимки сделаны при помощи подтвердили эту теорию, а еще показали следующее: поверхности астероидов полностью изрыты глубокими кратерами и воронками самых разных размеров.

Самым большим астероидом, обнаруженным в нашей Солнечной системе, раньше считалось небесное тело Церера, размеры которого составляли около 975 х 909 километров. Но с 2006 года она получила другой статус. И стала именоваться А другие два крупных астероида (под названиями Паллада и Веста) обладают диаметром в 500 километров! Следует также отметить еще один интересный факт. Дело в том, что Веста - это единственный астероид, который реально наблюдать невооруженным глазом.