Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое астероид, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое астероид, кометы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Астрономия.
После открытия в 1781 году Урана астрономы убедились, что правило ТициусаБоде хорошо описывает основные закономерности в расположении планетных
орбит и стали искать планету, расположенную на расстоянии 2,8 а.е. от Солнца,
т.е. между орбитами Марса и Юпитера.
1 января 1801 года Джузеппе Пиацци из Сицилии увидел слабую “звезду” в созвездии Тельца, которая не была нанесена на звездных картах. Астроном заметил, что это небесное тело постоянно меняет свое положение. К концу 1801 года
было установлено, что объект делает оборот вокруг Солнца за 4,6 года на расстоянии 2,77 а.е.. Это расстояние как раз указывается правилом Тициуса-Боде.
Так был открыт первый астероид, названный Церерой - по имени богини покровительницы Сицилии.
В 1802 году Генрих Ольберс обнаружил еще один слабый объект, который оказался вторым астероидом. Его назвали Палладой. Паллада делает оборот вокруг
Солнца за 4,6 года на расстоянии 2,77 а.е.
Так как открытые астероиды имели малую яркость, астрономы решили, что они
невелики по размерам. Действительно, диаметр Цереры - самого большого астероида всего 900 км. Ни Церера, ни Паллада не подходили на роль искомой планеты, но так как оба астероида имели почти одинаковые орбиты, ученые решили, что эта планета взорвалась. Эта гипотеза была подтверждена открытием в
1804 году Юноны (4,4 года, 2,67 а.е.) и в 1807 году Весты (3,6 года, 2,36 а.е.).
Пятый астероид был открыт лишь в 1845 году Карлом Генке и получил имя Астрея. К 1890 году было найдено около 300 астероидов.
Изобретение фотографии и применение ее в астрономии значительно облегчило
поиск малых планет.
В наше время официально зарегистрировано свыше 5000 астероидов и вычислены их орбиты.
Все крупные астероиды открыты давно. У 230 из них диаметр более 100 км.
Предполагается, что малых астероидов, с диаметром не более нескольких км.
около 100 000.
Первоначально астероидам давали женские имена из мифологии, потом просто
женские имена. Когда они иссякли, стали давать имена, связанные с фамилиями
известных ученых, названиями стран и городов.
Почти все астероиды обращаются между орбит Марса и Юпитера, на расстояниях от 2,2 до 3,6 а.е. от Солнца, поэтому эта область называется поясом астероидов.
Среди астероидов есть семейства, орбиты которых близко подходят одна к другой. Две такие группы называются греками и троянцами. Греки движутся вокруг
Солнца приблизительно по орбите Юпитера, на 600
впереди него, а троянцы
позади.
Хоть астероидов и много, их общая масса очень мала. Она составляет всего
лишь обычный спутник, не дотягивая до малой планеты.
Гипотеза о том, что астероиды - осколки планеты сталкивается с большими
трудностями. Масса астероидов недостаточна, чтобы образовать планету. Скорее всего это осколки вещества протопланетной туманности, так и не сумевшие
сконденсироваться в планету.
Кольцо астероидов испытывает большую возмущающую силу со стороны
Юпитера. Его гравитационное воздействие приводит к тому, что в кольце суще-
ствует семь больших щелей в интервале 2,2 - 3,3 а.е. от Солнца. Эти щели называются пробелами Кирквуда.
Каждая щель соответствует орбите, период обращения по которой равен простой дроби (1/2, 1/3 и т.д.) от периода Юпитера. При нахождении на такой орбите небесное тело и Юпитер часто располагаются на одной линии с Солнцем и
Юпитер отклоняет астероид на другую орбиту.
Астероиды состоят из твердых каменных пород, в которых иногда содержится
значительное количество железа. Спектральный анализ показывает, что химический состав астероидов схож с метеоритным.
Астероиды имеют различную форму. Самым вытянутым является Географос.
Он меняет свой блеск в шесть раз. Продольный размер астероида больше поперечного почти в 3 раза. Длина составляет 5 км. и поперечник 2 км. Период
вращения равен 5ч13м. Таких вытянутых астероидов очень мало, всего около
1%.
В феврале 1996 года была запущена ракета со спутником “NEAR” к ближайшему к Земле астероиду Эрос. Этот аппарат станет искусственным спутником
астероида. Астероид имеет продолговатое тело размерами 35х15х13 км. В перигелии расстояние 1,13 а.е., в афелии 1,46 а.е. Сближение произойдет в 1999
году. Аппаратура, установленная на борту спутника позволит рассмотреть астероид с разрешением 10м., будет произведен спектральный анализ, определение
химического состава планеты.
В 1994 году получены снимки астероида 1994 ХМ, который пролетал на самом
близком от Земли расстоянии - 100 000 км. Размеры астероида не превышали 10
- 20 м. Опасность сближения Земли с такими телами состоит в том, что их часто
удается обнаружить лишь за несколько часов до максимального сближения. В
США на обсерватории Кит Пик (Аризона) постоянно дежурит 90-см. телескоп в
поисках таких пришельцев.
Хирон - уникальный объект Солнечной системы. Его орбита лежит между орбитами Сатурна и Урана. Диаметр около 200 км. Возможно, это комета или
астероид. Орбита Хирона на протяжении десятков тысяч лет неустойчива, поэтому неизвестно, как он двигался ранее и что с ним будет в будущем.
Предполагается, что он прилетел из кометного пояса, находящегося на расстоянии 35 - 45 а.е. от Солнца.
Наблюдения покрытия Хироном звезды в 1994 году показали, что на поверхности планеты существуют 4 гейзероподобных образования, источающих какое-то
темное вещество. Одно извергало вещество широким веером, а три других - узкими арками. Это может быть сверхлетучий лед СО как на кометах или N2-лед
как на Тритоне и Плутоне.
Веста. Космический телескоп им. Хаббла в 1994 году наблюдал астероид Веста.
Получены хорошие снимки с разрешением деталей около 86 км. Диаметр астероида - 525 км.
Ида. Изображение астероида было получено космическим аппаратом “Галилео”
на пути к Юпитеру. Размеры около 98 км. У астероида есть небольшой спутник
Дактил. Его размеры 1,6 на 1.2 км а поверхность полностью испещрена кратерами.
Тоутатис. Астероид № 4179 был обнаружен в 1989 французскими астрономами
и был назван по имени кельтского бога, который был защитником племени
древних галлов.
Вытянутая четырехлетняя орбита астероида простирается изнутри орбиты Земли к основному поясу астероидов.
В декабре 1992 Тоутатис приблизился к Земле на расстояние приблизительно 4
миллиона километров. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Были получены хорошие изображения астероида с помощью наземного радара. Изображения Тоутатиса показывают, что он состоит
из двух несимметричных объектов, размером 4 и 2.5 километра, которые находятся, вероятно, в контакте друг с другом.
Тоутатис - один из самых странных объектов в солнечной системе, с очень неправильной формой и необычным "кувыркающимся" вращением. И форма и
вращение являются результатом многочисленных столкновений. Вследствие
этого странного вращения астероид не имеет фиксированного северного полюса. Он блуждает по кривой на астероиде каждые 5.4 дня.
Вращения сотен астероидов было изучено оптическими телескопами. Огромное
большинство их вращается с фиксированным полюсом и периодом между одним часом и одним днем, хотя они и могли раньше в течение некоторого времени кувыркаться подобно Тоутатису. Внутреннее трение заставило эти астероиды наладить нормальное вращение за короткое время. Однако, Тоутатис вращается настолько медленно, что этот процесс намного более длительный чем возраст Солнечной системы.
29 сентября 2004 Тоутатис подойдет к Земле на четыре расстояния между Землей и Луной. Его траектория больше чем на несколько столетий с этого времени
не может быть предсказана точно. Орбита Тоутатиса является наиболее хаотической из всех.
Пояс Койпера. Недавно обнаружен еще один небольшой пояс астероидов, находящийся за орбитой Нептуна. Всего открыто 17 тел, вращающихся по орбитам, удаленным на расстояния между 31 и 45 а.е.
В 1951 году астроном Gerard Kuiper предположил, что некоторые кометоподобные тела должны находиться за орбитой Нептуна. Это предположение подкреплялось фактом, что существует семейство комет Юпитера, объекты которого отличаются от тех, которые прилетают из облака Оорта.
Гипотеза Койпера была подтверждена в 1980-ом году, когда компьютерное моделирование формирования солнечной системы показало, что какие-то тела разваливающегося протопланетного диска должны обязательно формироваться на
краю солнечной системы.
Согласно этому сценарию, планеты формировались достаточно быстро во внутренней области протозвездного солнечного диска, а на край должны были переместится различные остатки.
Пояс Койпера был открыт в 1992, благодаря обнаружению 220-км. тела, названного 1992QB1 на месте подозреваемого пояса. Несколько тел подобных размеров были обнаружены впоследствии, подтверждая реальность пояса.
Планета Плутон, открытая в 1930, рассматривается, как самый большой член
этого пояса. Спутники Нептуна Triton и Nereid, и спутник Сатурна Phoebe
находятся на необычных орбитах и могут квалифицироваться как объекты пояса Койпера.
16.2 Метеоры, метеориты.
Метеориты - небольшие твердые тела, которые пройдя через земную атмосферу, упали на поверхность Земли. Большинство метеорных тел, которые сталкиваются с Землей, сгорают в атмосфере, но некоторые из них долетают до поверхности Земли.
По химическому составу метеориты можно разделить на три больших класса:
1. Каменные (аэролиты) - содержащие наименьшее количество железа, менее
20%. Они состоят из того же вещества, что и обычные земные породы. Поэтому
их трудно обнаружить. Особенно, если они какое-то время подвергаются воздействию земных погодных условий - дождя, снега, ветра. Таких метеоритов
большинство, около 90% от числа всех, сталкивающихся с Землей.
2. Железокаменные (сидеролиты) - состоят из равных пропорций минералов и
металлического железа. иногда имеют крупнозернистую структуру и поэтому
легко опознаются. Они составляют 2% от общего числа, падающих на Землю.
3. Железные (сидериты) - состоят из железа, но могут содержать до 20% никеля.
Их всего 6%. Такие метеориты легко обнаруживаются при помощи магнитов и
детекторов металлов.
,
Если железный метеорит разрезать, отполировать и протравить азотной кислотой, то на нем выступает рисунок взаимопроникающих кристаллов металла. Это
видманштеттеновы фигуры. Такие кристаллы могли вырасти только при условии, что расплавленная железо-никелиевая глыба остывала очень медленно, в
течение миллионов лет.
Большинство метеоритов связаны с астероидами. Они появляются при столкновениях и дроблении более крупных небесных тел.
Время от времени на Землю падают крупные метеориты. Это происходит примерно один раз в 100 000 лет. В Аризоне есть огромный кратер диаметром около 1,5 км. По оценкам ученых метеорит упал 22 000 лет назад. Вокруг кратера
было найдено 25 т. железных метеоритов.
Анализ спектра солнечного света, отраженного от астероидов, показывает, что
их состав такой же как у метеоритов.
10% астероидов имеют железо-каменный состав. Они довольно крупные и достигают 100-200 км. в диаметре. Находятся вблизи орбиты Марса.
10% из всего числа - железные астероиды.
Около 80% астероидов каменные. Метеориты такого типа называют углистыми
хондритами. В таких метеоритах много воды и содержатся органические молекулы.
Углистые хондриты состоят из самых старых пород, более древних, чем найденные на Земле и Луне. Это образцы первичного вещества, из которого состояли планетезимали.
Метеор – падающая светящаяся «звезда». Светящаяся черточка, возникающая в
небе при движении с высокой скоростью метеорной частицы, сгорающей в атмосфере Земли. Метеоры, в отличие от метеоритов, возникают из рыхлых тел с
малой плотностью, образующихся из комет.
Каждые сутки на Землю падает около 3000т межпланетного вещества. Большая
часть этого вещества находится в виде пылевых частиц (называемых микрометеоритами), которые слишком малы и легки, чтобы произвести свечение в атмосфере. Эти частицы просто медленно проходят через атмосферу и оседают на
Земле. Образцы такого вещества можно собрать в арктических и антарктических областях.
Когда Земля проходит через потоки более крупных частиц, наблюдаются
“звездные дожди” или метеорные потоки. Ежегодно наблюдается около 10 метеорных потоков. При этом кажется, что метеоры разлетаются из какой-то определенной части неба. Если продлить линии, очерченные метеорами, они пересекутся в какой-то области. Она называется радиантом метеорного потока. Самые крупные радианты находятся в созвездиях Персея, Лиры, Льва, Ориона,
Близнецов и потоки называются Персеиды, Лириды, Леониды, Ориониды, Ге-
миниды. В ясную безлунную ночь можно наблюдать до 60 метеоров за час.
Иногда их интенсивность может быть очень высокой. Так утром 17 ноября 1966
года в восточной части США наблюдалось более 2000 метеоров в минуту.
,
Кометы обладают различными формами и размерами, но их строение в основном схоже. Твердая часть кометы, называемая ядром, очень мала - менее 15 км в
диаметре. Ядро состоит из частиц пыли и льда, напоминая грязный айсберг. Когда комета приближается к Солнцу, частицы льда испаряются и начинают светиться под действием солнечного света. Вскоре вокруг ядра образуется светящийся газовый шар, называемый комой. Когда комета стремительно приближается к Солнцу, газы “сметаются” в длинный струящийся хвост. В результате
действия солнечного ветра и давления излучения, хвост комета почти всегда
направлен от Солнца.
Кометы движутся по сильно вытянутым эллиптическим орбитам. Многие из
этих орбит очень велики. Для того, чтобы совершить полный оборот нужно затратить от 100 000 до 1 млн. лет.
Ежегодно наблюдается около 10 комет. Комету почти невозможно обнаружить,
если она находится дальше орбиты Юпитера. Большое количество слабых комет
проходит совсем незамеченными из-за их малых размеров.
Голладский астроном Оорт предположил, что Солнечная система окружена целым роем комет. Этот рой называется облаком Оорта. Он простирается на
расстояние до 50 000 а.е. и окутывает Солнечную систему подобно большому
сферическому гало. В облако Оорта входит до 100 млрд. комет. Некоторые кометы двигаются по таким вытянутым орбитам, что уходят далеко за пределы
Солнечной системы и могут быть захвачены другой звездой. Таким же образом
и до нас могут долетать кометы из других миров.
Кометы наблюдались в глубокой древности. мнения о их природе высказывались самые разные.
Пифагор и Сенека считали, что это звезды, расположенные над Луной, никогда
не пропадающие, но только из-за большого отдаления или укрытия под солнечными лучами, временно невидные, а временно, когда из под солнечных лучей
выйдут, или сверху спустятся, видны.
При этом Демокрит и Анаксагор думали, что кометы это оптический обман,
происходящий из-за суперпозиции световых волн в Космосе.
Гиппократ и Эсхил считали, что кометы - это звезды, перемещающиеся то вниз,
то вверх, то под Солнце.
Буллиалдус писал, что кометы - это такие звезды, которые существуют в галактике, в Млечном Пути.
Иероним Карданус считал, что на каждой планетной сфере есть большие шары,
которые, когда Солнце свои лучи через них пропускает, испаряются, либо выбрасывают огонь или бороду.
До наших дней дошли летописи, где появлению комет приписывались различные катаклизмы, войны, землетрясения, смерть монархов.
Вот пример таких появлений:
1312. (?) Когда Ною было 600 лет, показалась комета в знаке Рыб, видна была
29 дней, после чего наступил всемирный Потоп.
1944. Появилась комета в знаке Козерога, видна была 65 дней, наступило смешение языков и разселение народов.
2010. Показалась комета в знаке Овна, видна была 70 дней, после чего сгорели
Содом и Гоморра. Голод, кровавые войны.
2128. Показалась комета в знаке Льва, наступил в Египте голод.
2770. В знаке Близнецов была комета, после чего началась Троянская война.
2795. Была комета в Овне, после которой наступила суматоха во всем мире.
3489. Была видна комета в виде рога. После чего Ксеркс пошел на Грецию с
1000000 солдат и был разбит под Саламином.
3504. Комета была видна 75 дней, после чего камень от Солнца упал в реку
Эгос. Пелопонесская война. Лакедемоняне победили Афинян.
3519. 60 дней была видна комета, конец Пелопонесской войны.
3557. Была комета, после которой Афиняне потерпели поражение в Сицилии.
Дарий завоевал Мидян.
3596. Комета в Орионе заняла треть неба, после чего зима очень морозная. Конец Лакедемонян, в Греции неприятности.
3616. Комета, похожая на гребень. Разрушение Дельфийского храма.
3628. Комета вблизи экватора. Ветер разбурил Коринф, потом Филипп Македонский захватил Афины.
3634. Комета видна была 60 дней, после чего Александр Великий начал походы.
Кометы делятся на короткопериодические, долгопериодические и непериодические.
Непериодические кометы движутся по параболам.
Короткопериодические кометы имеют периоды около 3 - 10 лет. Их афелии не
выходят за границы орбиты Юпитера. Предполагается, что это семейство образовалось из-за захвата Юпитером комет, которые двигались ранее по более вытянутым орбитам.
Кометы очень сильно меняют свои орбиты при прохождении вблизи планетгигантов или близко к Солнцу. В конце концов они распадаются на мелкие части и метеорные потоки. Яркость короткопериодических комет со временем ослабевает, а в некоторых случаях даже наблюдался распад кометы. Примером
может служить комета Биэлы, которая наблюдалась в 1772, 1815, 1826, 1832
годах. А в 1845 - 1846 годах распалась на две части.
Ядра комет состоят из льдов H2O, CO, CO2, NH3, HCN.
Кометные хвосты делятся на несколько типов:
1. Образуется при ускорении солнечным ветром кометных ионов, направлен в
сторону противоположную Солнцу.
2. Состоит из пылинок, имеющих размер от долей до десятков микрометров.
Этот хвост несколько изогнут.
3. Сильно изогнуты. Состоят из еще более крупной пыли.
4. Выбросы из головы, направленные прямо к Солнцу.
Хвосты могут растягиваться на расстояния 107
км.
В 1991 году было открыто странное небесное тело. Первоначально его сочли
астероидом 1991DA (18.02.1991). Но параметры очень характерные для кометы.
Период обращения 40 лет, афелийное расстояние 22 а.е. наклон орбиты 620
. Однако, следы комы не зарегистрированы. Предположили, что это “мертвая” комета.
Комета Веста. Была открыта в 1975 году. Яркость головы в 1976 году была
сравнима с яркостью Венеры, так что комету можно было наблюдать и днем
недалеко от диска Солнца.
Считается, что это была самая крупная и самая яркая комета ХХ века.
Хвост имеет лучистую структуру. При пролете вблизи перигелия ядро распалось на четыре части. Это случилось под действием приливных сил Солнца.
Масса первичного ядра была 1018
г. В следующий раз комета прилетит к Земле
через 1000 лет.
Комета Галлея. Эдмунд Галлей впервые объяснил движение комет по теории
Ньютона и предсказал в 1705 году, что одна из комет, движение которой он
изучал, вернется в 1758 году. Эта комета вернулась и была названа кометой
Галлея. Она наблюдалась и намного раньше. Некоторые ученые предполагают,
что ее появление сопутствовало рождению Иисуса Христа.
При своем появлении в 1066 году она была запечатлена на гобеленах, описывающих завоевание Англии норманнами. Период кометы 76 лет.
Последний раз комета подлетала к Земле весной 1986 года. Специально для ее
изучения были направлены три космических аппарата. Два советских “Вега-1” и
“Вега-2” и один Европейского сообщества - “Джотто”.
Станция “Вега-2” прошла на расстоянии 8200 км. от ядра. Наблюдатели при
этом зафиксировали редкое явление - от кометы оторвался хвост.
Вещество оторвавшегося хвоста находится в плазменном состоянии. В спектрах
хвоста видны эмиссионные линии СО+
и N2
+
.
Предполагается, что причиной отрыва плазменного хвоста может быть взаимодействие межпланетного магнитного поля с магнитным полем кометы. Возможно, что отрыв явился причиной временного прекращения газовыделения из
ядра. через несколько часов после отрыва у кометы снова образуется плазменный хвост.
Станция “Джотто” прошла на расстоянии 1500 км от ядра и передала изображение головы кометы. Ядро имеет удлиненную форму 16х7,5х7,5 км.
Состоит на 80% из водяного льда. Ядро имеет очень низкую отражательную
способность. оно покрыто слоем пыли, причем температура пыли более 300К.
Под пылевой коркой находится грязный лед.
Ядро вращается с периодом 7,4 суток вокруг длинной оси.
Первые столкновения с частицами пыли зафиксированы уже на расстоянии 250
тыс. км. от ядра. При тесном сближении станция испытала более 120 столкновений в секунду. Наиболее многочисленными оказались пылинки из органических веществ CHON. Масса пылинок около 10-6
г.
На фотографиях ядра видны холмы и кратеры.
Исследование, описанное в статье про астероид, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое астероид, кометы и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Астрономия
Комментарии
Оставить комментарий
Астрономия
Термины: Астрономия