Содержание:
Что такое астероиды
Астероиды — это твердые каменистые тела, которые вращаются вокруг Солнца. Этим они повторяют поведение планет, но не могут называться так из-за своих небольших размеров. Они относятся к категории «малых тел Солнечной системы». Хотя их там миллионы, их общая масса меньше, чем у Луны.
Астероиды образовались около 4,6 млрд лет назад, в ранний этап формирования Солнечной системы. Тогда будущие планеты переживали стадию «планетезималей». В этот период небольшие космические частицы постепенно притягиваются друг к другу, повышается температура в центре, за счет чего они плавятся и образуется протопланета. Нынешние астероиды — «побочные продукты» того процесса. Ученые предполагают, что многие спутники планет — бывшие астероиды, которых «захватило» гравитационное поле крупного объекта, заставив вращаться вокруг него.
История открытия астероидов
Астероиды были открыты случайно: в 1801 году итальянский астроном и священник Джузеппе Пьяцци обнаружил самый большой из них и назвал его Церерой в честь римской богини плодородия. Сейчас он квалифицируется как карликовая планета. С тех пор ученые стали регулярно находить астероиды: ко второй половине XIX века количество зафиксированных объектов перешагнуло за 100, к 1921 году — за 1 тыс., а к 1981 — за 10 тыс. Сейчас это число превышает 800 тыс. В 1980 году была выдвинута гипотеза, что именно падение астероида около 66 млн лет назад привело к вымиранию динозавров.
По предположениям ученых, этот астероид приземлился в районе современной Мексики. Большинство земноводных животных могли погибнуть в течение нескольких часов или дней после падения из-за резкого повышения температуры окружающей среды. Это столкновение могло вызвать необратимые изменения климата, повысить содержание кислоты в атмосфере и изменить состав Мирового океана.
Химический состав и цвет распространенных астероидов
Ученые делят астероиды на классы в зависимости от их состава. Так выглядят три самых распространенных:
- Астероиды класса C. Цвет: сероватый. Состоят из углерода и ряда других веществ, в том числе кремния. Это самый распространенный тип, который включает в себя около 75% всех астероидов.
- Астероиды класса S. Цвет: зеленоватый или красноватый. Состоят из кремния, никеля и железа. Второй по распространенности тип, включает в себя около 17% всех астероидов.
- Астероиды класса M. Цвет: красноватый. Состоят из никеля и железа. Остатки металлических ядер планетезималей.
Где находятся астероиды
Большинство астероидов Солнечной системы находится в главном поясе астероидов — между орбитами Марса и Юпитера. В нем циркулирует более 200 астероидов диаметром более 100 км, от 1,1 млн до 1,9 млн диаметром более 1 км и миллионы мелких. Как пишет ученый Владимир Бусарев, здесь они движутся в «безопасной» зоне, где гравитационное влияние на них больших планет минимально. Именно из-за Юпитера на месте главного пояса астероидов в период зарождения Солнечной системы не смогла возникнуть еще одна планета. Его гравитационное поле препятствовало формированию планетезималей рядом, поэтому частицы не соединились и продолжили двигаться вокруг Солнца в виде астероидов.
Крупнейшие группы астероидов
Астероиды располагаются в Солнечной системе не только в главном поясе астероидов.
- «Троянцы» и «греки», которые получили названия в честь героев «Илиады», находятся в «точках Лагранжа». В этих частях космоса гравитационное воздействие планеты и Солнца равноценно. Больше всего «троянцев» и «греков» есть у Юпитера — более 10 тыс. У Нептуна их 30, у Марса — девять, а у Земли и Урана — по одному.
- «Семейство Хильды» содержит более 1 тыс. похожих на «троянцев» астероидов. Оно находится за главным поясом между орбитами Марса и Юпитера.
- «Пояс Койпера» расположен на краю Солнечной системы, рядом с Нептуном. Он похож на главный пояс астероидов, но отличается от него размером: в 20 раз шире и в 20–200 раз массивнее. В нем находятся малые тела из воды, аммиака и метана и как минимум четыре карликовые планеты, к которым современная наука причисляет и Плутон.
Астероиды и кометы: сходства и различия
Комета отличается от астероида только составом: звездная пыль и лед вместо металлов. При подлете к Солнцу вещества начинают испаряться, за счет чего формируются знаменитые «хвосты».
Метеорит — это астероид или его фрагмент, который достиг поверхности Земли. Ежедневно на нашу планету попадает около 20 метеоритов. Они не несут опасности, так как в подавляющем большинстве их размер не превышает камня, который можно удержать в ладони. По данным NASA, метеориты, которые могут уничтожить город или вызвать разрушительное цунами, сталкиваются с Землей каждые 1–10 тыс. лет.
Крупные же метеориты, диаметром в 400 м, способные вызвать глобальный катаклизм, в среднем попадают на нашу планету каждые 100 тыс. лет. Тем не менее ученые прорабатывают все варианты по борьбе с потенциальной угрозой.
Самые крупные астероиды
Исследователям сложно измерять астероиды из-за их неправильной формы и разного альбедо (отражательной способности поверхности). Если считать по приблизительному диаметру, первая десятка будет выглядеть так:
- Церера, 946 км
- Веста, 525 км
- Паллада, 512 км
- Гигея, 431 км
- Интерамния, 326 км
- Европа, 315 км
- Давида, 289 км
- Сильвия, 286 км
- Кибела, 273 км
- Эвномия, 268 км
Методы исследования астероидов
- В 1991 году исследовательский аппарат NASA «Галилео» отправил на Землю изображения астероидов из главного пояса крупным планом.
- В 2001 году другой космический зонд агентства, NEAR Shoemaker, впервые в истории успешно совершил мягкую посадку на астероид Эрос. Проработав на нем две недели, он перестал выходить на связь.
- В 2006 японский аппарат «Хаябуса» (в переводе «Сокол») совершил посадку, забрал пробы, а потом взлетел с астероида Итокава. В 2010 году он вернулся на Землю.
- В 2019 году «Хаябуса-2» успешно приземлился на отдаленный астероид Рюгу, который находится в 280 млн км от Земли. В 2020 году на Землю прилетела капсула с образцами грунта, собранными зондом.
- NASA же в октябре 2021 года отправило миссию «Люси», которая будет более 10 лет изучать «троянцев».
«К Земле приближается астероид! Что делать?»
В 1998 году американские конгрессмены попросили NASA зафиксировать все астероиды и кометы радиусом в 1 км и больше, которые могут оказаться на орбите Земли. С тех пор астрономы NASA обнаружили 95% астероидов, и некоторые из них гипотетически могут привести к концу света. Сейчас ни один из них не угрожает нашей планете. Тем не менее Конгресс США еще в 2005 году повысил планку, приказав специалистам NASA найти все астероиды радиусом от 140 м. Их еще называют «убийцами городов», так как они способны стереть с лица Земли мегаполис. Вероятность столкновения с ними в любой век — около 1%. Сейчас NASA нашло около 40% от них. Для обнаружения оставшихся 60% потребуется еще примерно 30 лет.
Одним из последних — 3 декабря 2024 года, астероид упал на территории России. В Якутии камеры зафиксировали падение астероида. Он вошел в атмосферу над городом Ленском в 19:14 по Москве (как это и прогнозировали ученые). «К счастью, астероид прошел над атмосферой. Безопасность жизнедеятельности населения не нарушена. Жители Олекминского и Ленского районов этой ночью могли наблюдать кометоподобный хвост и вспышки», — сообщили в якутском управлении МЧС.
Космические миссии к астероидам
Но что же делать, когда опасный астероид, летящий в сторону Земли, обнаружен? Множество идей есть у Голливуда: от взрыва атомной бомбой в «Армагеддоне» до расщепления на полезные ресурсы в «Не смотрите наверх». Однако астрономы сходятся во мнении, что самый эффективный способ намного проще: достаточно лишь изменить курс небесного тела. В конце ноября 2021 года NASA запустило космический корабль проекта DART. Он весит 600 кг и выглядит как коробка размером с машину с солнечными панелями по бокам. Осенью 2022 года он врезался в спутник астероида Диморф на скорости 24 тыс. км/ч. Последний не представлял угрозу Земле, но столкновение должно доказать, что траекторию полета астероидов и комет можно менять. Если опыт закончится успешно, в NASA разработают аналогичную стратегию для любой потенциальной космической угрозы в будущем.
