Когда появились астероиды и опасны ли они для нас сейчас

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.

Схема местоположения основных астероидов Солнечной системы

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:

1. Церера, 946 км
2. Веста, 525 км
3. Паллада, 512 км
4. Гигея, 431 км
5. Интерамния, 326 км
6. Европа, 315 км
7. Давида, 289 км
8. Сильвия, 286 км
9. Кибела, 273 км
10. 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 отправила 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.

Футурология Угрозы из космоса: погибнет ли человечество от столкновения с астероидом

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 должен врезаться в спутник астероида Диморф на скорости 24 тыс. км/ч. Последний не представляет 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.