Пояс астероидов между Марсом и Юпитером.

Главный пояс астероидов — область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, являющаяся местом скопления множества объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами. Эту область также часто называют главным поясом астероидов или просто главным поясом, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна или скопления объектов рассеянного диска.

пояс астероидов

Главный пояс астероидов

Первые астероиды пояса были обнаружены астрономами еще вначале XIX века. Сегодня, пояс астероидов известен астрономам, как одно из крупнейших скоплений космических объектов, находящихся в Солнечной системе. Данные космических объекты, также известные как «малые планеты», имеют размеры от нескольких сотен метров до нескольких сотен километров. Как минимум 300 тысяч таких огромных каменных объектов перемещаются по собственным орбитам в поясе астероидов Солнечной системы.

В 1802 году немецкий врач Ольберс, увлекавшийся астрономией, открыл неподалеку от Цереры новый астероид, который назвали Паллада. В 1804 году была открыта Юнона, в 1807 году – Веста. Их средний диаметр составляет более 400 км, а самый крупный из них, Церера, единственная в главном поясе карликовая планета, имеет диаметр более 950 км и вдвое превышает суммарную массу Паллады и Весты. Но большинство астероидов, которых насчитывается несколько миллионов, значительно меньше, вплоть до нескольких десятков метров. Большинство объектов Пояса Астероидов сосредоточено ближе к Юпитеру, поскольку мощное гравитационное поле Газового Гиганта переманивает их на свою сторону. Хотя Пояс Астероидов насчитывает большое количество объектов, все же из-за большого объема пространства они находятся на больших расстояниях друг от друга. Поэтому, попав в область Пояса, можно годами в нем находится, но так и не встретить ни одного астероида или комету.

Главной отличительной чертой, характеризующей отдельные астероиды, является их спектр, по которому можно судить о химическом составе данного тела. Подавляющее большинство объектов в главном поясе составляют астероиды трёх основных классов: тёмные углеродные астероиды класса C, светлые силикатные астероиды класса S и металлические астероиды класса M. Существуют астероиды и других, более специфических классов, но их содержание в поясе крайне незначительно. Все эти классы астероидов, особенно металлические, представляют интерес с точки зрения космической индустрии в целом и промышленного освоения астероидов в частности. Астероиды движутся по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, в зависимости от величины большой полуоси, их период обращения колеблется от 3,5 до 6 лет. Большинство астероидов, движется по орбитам с эксцентриситетом не более 0,4, но существует немало астероидов, движущихся по сильно вытянутым орбитам. Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Однако эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу. Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца.

Четвёртый по величине астероид может изменить статус на карликовую планету

При помощи наземного телескопа астрономы получили снимки рекордно детального разрешения одного из крупнейших астероидов Солнечной Системы. Это позволило им установить его размеры и период вращения. У него — уникальная почти шарообразная форма, без гигантских метеоритных кратеров, что придаёт ему сходство с минипланетой.

Недавние наблюдения на сверхмощном телескопе VLT

в Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory) позволили определить, что четвёртый по размерам астероид Солнечной системы под названием 10 Гигея (10 Hygiea) обладает почти сферической формой, в отличие от большинства астероидов Главного пояса, представляющих собой камни очень причудливой формы. Это является основанием для отнесения астероида к классу «карликовых планет». До этого статус карликовой планеты в поясе астероидов имела только Церера — самый крупный из известных оттуда космических объектов. Статья авторства около 30 учёных из разных европейских стран о результатах исследования поверхности астероида на аппарате с высоким угловым разрешением появилась 28 октября в журнале
Nature
.

VLT, название которого оригинально расшифровывается как «Очень Большой Телескоп» (Very Large Telescope) — это комплекс оптических инструментов Европейской южной обсерватории, расположенный в высокогорной пустыне Атакама в Чили. Комбинированный инструмент SPHERE

с набором спектрографической, поляриметрической и другой аппаратуры на одном из телескопов
VLT
предназначен для прямого наблюдения экзопланет. В качестве побочного продукта на нём также проводят исследования малых тел Солнечной системы. Он позволяет получить снимки поверхности астероидов с очень высоким угловым разрешением. Так, на характерных расстояниях до астероидов разрешение телескопа (20 mas — дуговых миллисекунд) позволяет рассматривать детали размером до 30—50 км.

Главный пояс астероидов расположен между орбитами Марса и Юпитера. Он насчитывает несколько миллионов космических тел размерами от сотен метров до сотен километров. Распределение небесных тел по массам в поясе сильно неоднородно: примерно половина всей массы сосредоточена всего в четырёх наиболее крупных астероидах — Церере, Весте, Палладе и Гигее. Кроме этого пояса, в Солнечной системе есть ещё несколько мест скопления малых космических тел. Предположение о существовании объектов между Марсом и Юпитером высказал ещё Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) в конце XVI века, но только в 1801 году был открыт первый и крупнейший астероид Церера (950 км). До недавнего времени она же официально считалась единственной карликовой планетой в поясе. Гигея, четвёртый по величине астероид диаметром 430 км, была открыта в 1849 году. В настоящее время в месяц открывают до нескольких десятков или даже сотен астероидов значительно меньших размеров.

Популярной в XIX в. гипотезой происхождения пояса астероидов была космическая катастрофа — взрыв или распад гипотетической планеты Фаэтон на орбите между Марсом и Юпитером. Однако более физически правдоподобное предположение — планета в этом месте Солнечной системы не смогла сформироваться из планетезималей из-за возмущающего притяжения слишком близкого Юпитера.

Места скопления астероидов Солнечной системы

Карликовые планеты — это промежуточная категория космических объектов Солнечной системы между «малыми телами» (астероидами и кометами) и собственно восемью планетами, введённая в 2006 году. Наиболее известной карликовой планетой является «бывшая девятая планета» Солнечной системы — Плутон. В основном карликовые планеты находятся в поясе Койпера за орбитой Нептуна. Статус «карликовой планеты» означает, что космическое тело удовлетворяет четырём основным критериям. То есть:

  • обращается по близкой к круговой орбите вокруг Солнца;
  • не является спутником другого космического тела;
  • в отличие от планет, оно не «зачищает» свою орбиту, удаляя с неё или поглощая другие космические тела;
  • обладает близкой к сферической форме благодаря значительной массе.

Космические тела достаточного размера, такие как Луна, под действием собственного веса принимают форму, близкую к сферической — так, как становятся шарообразными летящие капли воды. Почти все исследованные астероиды Главного пояса представляют собой куски камней неправильной формы: они слишком малы для перераспределения своей массы и достижения гидростатического равновесия. Только наибольший из астероидов, Церера, имеет округлую форму, и это было поводом классифицировать его как карликовую планету. Недавние наблюдения на телескопе VLT

позволили установить сфероидную форму Гигеи, в два раза меньшего тела. Удивительная особенность астероида — отсутствие большого метеоритного кратера от соударения при образовании этой группы астероидов, какой наблюдается на Весте и многих других телах.

Благодаря этим наблюдениям Гигея может стать самой маленькой карликовой планетой. Значимость результата — во-первых, в достижении детальности (углового разрешения) наземного телескопа, сопоставимой с орбитальными аппаратами, и во-вторых, в уточнении нижней границы размеров космических тел, которые могут перераспределять своё вещество под действием веса, тем самым, обладая свойствами планет. Это позволяет уточнить детали ранней стадии эволюции Солнечной системы на этапе формирования планет путём гравитационного сбора вещества из протопланетного диска.

Типичный астероид неправильной формы — 951 Гаспра, размер около 12 км (снимок с аппарата Galileo, 1991 г.)

Крупнейшие объекты пояса астероидов

Ныне принято считать астероидами все тела, размеры которых не менее 1 км. Тела меньших размеров получили название метеороидов. Кроме астероидов в Поясе находится порядка 20 мелких планет (или крупных астероидов), а также одна карликовая планета Церера.

Церера – карликовая планета

Диаметр — 950 км. Расстояние до Солнца 413,9 млн. км. Подобно планетам земной группы, на Церере произошла дифференциация вещества на силикатное ядро, окружённое ледяной мантией, и тонкую углеродную кору.

Веста – астероид

Диаметр — 525,4 км. Расстояние до Солнца 353,2 млн. км. Занимает первое место по яркости, второе место по массе и третье место по размеру.

Паллада – астероид

Диаметр — 512 км. Расстояние до Солнца 414,7 млн. км. Паллада подобно Урану, имеет довольно сильный наклон оси вращения, равный 34°, в то время как у трёх других крупнейших астероидов этот угол не превышает 10°.

Гигея – астероид

Диаметр — 407,12 км. Расстояние до Солнца 350 млн. км. Крупнейший углеродный астероид (75% всех астероидов углеродные), неправильной формы.

Астероидами считают тела диаметром более 30 м, меньшие называют метеороидами или метеоритами. Особо крупных тел в главном поясе астероидов довольно мало, например стокилометровых астероидов всего около 200, и известно порядка тысячи астероидов радиусом больше 15 км. Основное население главного пояса, судя по всему, образует несколько миллионов астероидов диаметром в десятки и сотни метров.

​Опасность астероидов

​Стоит отметить, что столкновения астероидов с Землей в прошлом происходили достаточно часто, особенно в период формирования Солнечной системы. На Земле обнаружено не менее 6 следов этих катастроф, указывающих на столкновение с объектами диаметром 10 км и более. Одно из этих столкновений, произошедших около 70 млн. лет назад, как предполагают ученые, привело к глобальному изменению климата. И это привело к вымиранию динозавров. Может быть, если это событие не произошло бы, эволюция пошла по другому пути. И сейчас Землю населяли бы не люди – млекопитающие, а люди – рептилоиды. Возможно столкновение Земли с гигантским метеоритом было не случайно. Его сознательно устроили инопланетяне, желавшие пустить эволюцию на планете по нужному им пути. Сейчас они продолжают наблюдать за нами, и их корабли, которые мы называем НЛО, часто посещают Землю.

В настоящее время потенциальной опасности для планеты от столкновения с астероидом не наблюдается. Единственным претендентом на эту роль является Апофис – довольно большой астероид, который в 2029 году имеет вероятность столкнуться с Землей. Однако вероятность этого события сравнительно невелика. Правительства развитых стран имеют специальные службы, призванные отслеживать вероятные угрозы из космоса. Вот только как предотвратить угрозу в случае ее возникновения пока никто не знает.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Малые объекты главного пояса астероидов

На начало 21-го века астрономам известно более 285 тысяч малых планет, находящихся в Большом (главном) поясе астероидов. Причем, огромное количество приходится на астероиды диаметром от 0,7 до 100 км. Как и следовало ожидать, такие небесные тела существуют без атмосферы.

Юнона – астероид

Диаметр — 233,92 км. Расстояние до Солнца 400 млн. км. Юнона — самый крупный астероид класса S после Эвномии. Его масса составляет 3 % массы крупнейшего тела Пояса астероидов — Цереры.

Антиопа – двойной астероид

Диаметр — 87,8 км. Расстояние до Солнца 467 млн. км. Антиопа — двойной астероид главного пояса. Компоненты системы обращаются вокруг общего центра масс на расстоянии 171 км.

Прослеживается довольно чёткая зависимость между составом астероида и его расстоянием от Солнца. Как правило, каменные астероиды, состоящие из безводных силикатов, расположены ближе к Солнцу, чем углеродные глинистые астероиды, в которых часто обнаруживают следы воды, в основном в связанном состоянии, но возможно, и в виде обычного водяного льда. При этом близкие к Солнцу астероиды обладают значительно более высоким альбедо, чем астероиды в центре и на периферии. Считается, что это связано со свойствами той части протопланетного диска, из которого формировались астероиды. Во внутренних областях пояса влияние солнечной радиации было более значительно, что привело к выдуванию лёгких элементов, в частности, воды, на периферию. В результате вода сконденсировалась на астероидах внешней части пояса, а во внутренних областях, где астероиды прогреваются достаточно хорошо, её практически не осталось.

С точки зрения промышленного освоения астероиды являются одними из самых доступных тел в Солнечной системе. Ввиду малой гравитации посадка и взлёт с их поверхности требуют минимальных затрат топлива, а если использовать для разработки околоземные астероиды, то и стоимость доставки ресурсов с них на Землю будет низкой. Астероиды могут быть источниками таких ценных ресурсов, как, например, вода (в виде льда), из которой можно получить кислород для дыхания и водород для космического топлива, а также различные редкие металлы и минералы, такие как железо, никель, титан, кобальт и платина, и, в меньшем количестве, другие элементы вроде марганца, молибдена, родия.

Главный пояс астероидов Солнечной системы
Автор статьи: astroson.com 2017-04-19

Новости астрономии и космоса

Пояс астероидов

В Солнечной системе имеется странный разрыв между орбитами Марса и Юпитера, который заполнен ледяными и каменными объектами. Почему же в этом районе не сформировалась планета, как в остальной части нашей системы?

Главный пояс астероидов, состоит из огромного числа ледяных тел, являющихся пережитком формирования Солнечной системы. Он начинается примерно в 2 и заканчивается в 4 астрономических единицах от Солнца. Объекты, дрейфующие в этой области, могут быть как крошечными камешками несколько сантиметров в ширину, так и довольно массивными телами такими как Церера, диаметр которой достигает 950 километров.

“Звездные войны” и другие научно-фантастические фильмы описывают нам эту область абсолютно неправильно. Расстояние между объектами тут составляет сотни тысяч километров. Таким образом для корабля пролетающего сквозь пояс астероидов вероятность столкновения ничтожно мала.

Итак, почему же в этом регионе не сформировалась планета? Начнем с того, что тут на самом деле не так уж и много материала. Если вы соберёте все тела пояса астероидов в один объект, то его масса составит только около 4% от массы нашей Луны, при условии, что плотность этого объекта будет сопоставима с плотностью ледяного спутника Плутона – Харона.

Пояс астероидов. Посмотреть в облаке.

Также существует довольно популярное заблуждение о том, что, возможно, в прошлом между Марсом и Юпитером существовала планета, которая со временем разрушилась, или даже столкнулась с другой планетой. При этом большая часть мусора была выброшена из Солнечной системы, а пояс астероидов, это то, что осталось после столкновения.

Однако это не может быть правдой по ряду причин. Во-первых, любой взрыв или столкновение не обладали бы достаточным количеством энергии, чтобы выбросить материал из Солнечной системы. Так что, если бы там и была планета, то на её месте осталось бы намного больше мусора.

Во-вторых, если бы все астероиды пояса образовались из одного планетарного тела, то все они имели бы одинаковый химический состав. Нам известно, что химический состав Земли, Марса, Венеры и т.д. является уникальным, поскольку они сформировались в различных регионах Солнечной системы. Но различные астероиды имеют различный химический состав, что означает, что они должны были сформироваться в различных регионах пояса астероидов.

Если посмотреть на пояс астероидов в целом, то можно обнаружить, что тела в нём распределены неравномерно: районы, заполненные астероидами, чередуются с пустотами. Эти пробелы в поясе астероидов известны как щели Кирквуда, и они располагаются там, где орбиты тел будут находиться в резонансе с орбитой Юпитера. Сила тяжести Юпитера настолько сильна, что она не позволяет астероидам или любым другим телам находиться внутри щелей Кирквуда. Именно этим и объясняется отсутствие планетарного тела в поясе астероидов.

На заметку. Благодарю за помощь в развитии моего проекта партнёра PetardaBy. Ознакомиться с услугами партнёра можно перейдя по ссылке PetardaBy.

Семейства и группы пояса Астероидов

Примерно 1/3 небесных тел в поясе астероидов входит в семейства. Они делятся по сходству в орбитальных особенностях, вроде эксцентриситета, орбитального наклона и прочих спектральных признаков. Могли сформироваться при столкновении с более крупными объектами, которые позже распались на мелкие тела.

Художественная концепция создания астероидных семей

Художественная концепция создания астероидных семей

Среди наиболее известных семейств стоит вспомнить группы Флоры, Эвномы, Корониса, Эоса и Темис. Семья Флоры считается одной из крупнейших и вмещает более 800 объектов. Могла появиться из-за удара миллиард лет назад. Находится во внутренней области пояса. Объекты относятся к S-типу и составляют 4-5% от общего астероидного количества.

В Эвноме проживают тела S-типа. Наименование взято от богини права и порядка. Тела находятся в промежуточном поясе и охватывают 5%. Примерно 300 астероидов живет в Коронисе. Среди них крупнейшим выступает 208 Лакримоса, простирающийся на 41 км.

Семья Эоса отдалена на 2.96-3.03 а.е. и появилась после удара 1-2 млрд. лет назад. Включает 4400 участников, напоминающих S-тип. Но ИК-анализ показывает отличия, поэтому отнесли в собственную категорию (К).

Наблюдаемые астероиды демонстрируют кратерные поверхности

Наблюдаемые астероиды демонстрируют кратерные поверхности

Группа Темис расположена на внешней территории пояса при удаленности в 3.13 а.е. Среди объектов примечательным кажется 24 Темис, относящийся к С-типу. Крупнейшим считается Веста, а одноименное семейство сформировалась из-за столкновений.

Также в астероидном поясе можно найти пылевые линии с радиусами частичек до нескольких сотен микрометров. Мелкий материал создается при астероидных столкновениях. Есть три линии с похожими орбитальными наклонами.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: