Новые научные сведения о кометах и астероидах. Общие сведения об астероидах
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.
Астероиды, кометы, метеоры, метеориты — астрономические объекты, кажущиеся одинаковыми для непосвященного в основы науки о небесных телах. На самом деле они отличаются по нескольким параметрам. Свойства, характеризующие астероиды, кометы, запомнить достаточно просто. Есть у них и определенное сходство: подобные объекты причисляются к малым телам, часто классифицируются как космический мусор. О том, что такое метеор, чем он отличается от астероида или кометы, каковы их свойства и происхождение, и пойдет речь ниже.
Хвостатые странники
Кометы — космические объекты, состоящие из смерзшихся газов и камня. Зарождаются они в удаленных областях Солнечной системы. Современные ученые предполагают, что основные источники комет — это связанные между собой пояс Койпера и рассеянный диск, а также гипотетически существующее
Кометы имеют сильно вытянутые орбиты. При приближении к Солнцу они образуют кому и хвост. Эти элементы состоят из испаряющихся газообразных веществ аммиак, метан), пыли и камней. Голова кометы, или кома, — оболочка из мельчайших частиц, отличающаяся яркостью и заметностью. Она обладает шарообразной формой и достигает максимального размера при приближении к Солнцу на расстояние в 1,5—2 астрономических единицы.
В передней части комы располагается ядро кометы. Оно, как правило, имеет сравнительно небольшие размеры и вытянутую форму. При значительном удалении от Солнца ядро — это все, что остается от кометы. Состоит оно из смерзшихся газов и горных пород.
Виды комет
В основу классификации этих положена периодичность их обращения вокруг светила. Кометы, облетающие вокруг Солнца меньше чем за 200 лет, носят название короткопериодических. Чаще всего они попадают во внутренние области нашей планетной системы из пояса Койпера или рассеянного диска. Долгопериодические кометы обращаются с периодом больше 200 лет. Их «родина» — облако Оорта.
«Малые планеты»
Астероиды состоят из твердых пород. По своим размерам они сильно уступают планетам, хотя некоторые представители этих космических объектов имеют спутники. Большая часть малых планет, как их называли раньше, сосредоточена в Главном расположенном между орбитами Марса и Юпитера.
Общее количество подобных космических тел, известных на 2015 год, превысило 670 тысяч. Несмотря на столь внушительное число, вклад астероидов в массу всех объектов Солнечной системы незначителен — всего 3—3,6*10 21 кг. Это только 4% от аналогичного параметра Луны.
К астероидам относят далеко не все тела небольшого размера. Критерием отбора является диаметр. Если он превышает 30 м, то объект относят к астероидам. Тела с меньшими габаритами получили название метеороидов.
Классификация астероидов
В основе группирования этих космических тел лежит несколько параметров. Астероиды объединяют по особенностям их орбит и спектра видимого света, который был отражен от их поверхности.
По второму критерию выделяют три основных класса:
- углеродные (С);
- силикатные (S);
- металлические (М).
К первой категории относится примерно 75% всех известных сегодня астероидов. По мере совершенствования оборудования и боле детального исследования подобных объектов классификация расширяется.
Метеороиды
Метеороид — еще один тип космических тел. Это не астероиды, кометы, метеоры или метеориты. Особенность этих объектов — малые размеры. Метеороиды по своим габаритам располагаются между астероидами и космической пылью. Таким образом, к ним относят тела с диаметром меньше 30 м. Некоторые ученые определяют метеороид как твердое тело с диаметром от 100 мкм до 10 м. По своему происхождению они бывают первичными или вторичными, то есть образовавшимися после разрушения более крупных объектов.
При вхождении в атмосферу Земли метеороид начинает светиться. И тут мы уже приближаемся к ответу на вопрос, что такое метеор.
Падающая звезда
Иногда среди мерцающих светил на ночном небе одно вдруг вспыхивает, описывает небольшую дугу и исчезает. Кто хотя бы раз видел подобное, тот знает, что такое метеор. Это «падающие звезды», которые к настоящим звездам отношения не имеют. Метеор — фактически атмосферное явление, возникающее при попадании в воздушную оболочку нашей планеты небольших по размеру объектов (тех самых метеороидов). Наблюдаемая яркость вспышки напрямую зависит от изначальных габаритов космического тела. Если блеск метеора превышает пятую его называют болидом.
Наблюдение
Такими явлениями можно любоваться только с планет, обладающих атмосферой. Метеоры на Луне или на Меркурии наблюдать невозможно, поскольку у них отсутствует воздушная оболочка.
При подходящих условиях «падающие звезды» можно видеть каждую ночь. Лучше всего любоваться метеорами в хорошую погоду и на значительном расстоянии от более или менее мощного источника искусственного освещения. Также на небе не должно быть Луны. В этом случае можно будет заметить невооруженным глазом до 5 метеоров в час. Объекты, приводящие к появлению таких одиночных «падающих звезд», вращаются вокруг Солнца по самым разным орбитам. Поэтому место и время их появления в небе точно предсказать невозможно.
Потоки
Метеоры, фото которых также представлены в статье, как правило, имеют несколько иное происхождение. Они являются частью одного из нескольких роев небольших космических тел, вращающихся вокруг светила по определенной траектории. В их случае идеальный период для наблюдения (время, когда, посмотрев на небо, любой может быстро понять, что такое метеор) определено довольно хорошо.
Рой подобных космических объектов также называется метеорным потоком. Чаще всего они образуются при разрушении ядра кометы. Отдельные частицы роя движутся параллельно друг другу. Однако с поверхности Земли кажется, что они вылетают из определенной небольшой области неба. Этот участок принято называть радиантом потока. Название метеорному рою, как правило, дается по созвездию, в котором расположен его визуальный центр (радиант), или же по имени кометы, распад которой привел к его появлению.
Метеоры, фото которых несложно получить при наличии специальной аппаратуры, относятся к таким крупным потокам, как Персеиды, Квадрантиды, эта-Аквариды, Лириды, Геминиды. Всего на сегодняшний день признано существование 64 потоков и еще около 300 ждут подтверждения.
Небесные камни
Метеориты, астероиды, метеоры и кометы — родственные по тем или иным критериям понятия. Первые представляют собой космические объекты, упавшие на Землю. Чаще всего их источником являются астероиды, реже — кометы. Метеориты несут бесценные данные о различных уголках Солнечной системы вне Земли.
Большинство подобных тел, попавших на нашу планету, имеют очень небольшие размеры. Самые внушительные по своим габаритам метеориты оставляют после удара следы, вполне заметные и спустя миллионы лет. Хорошо известным является кратер около города Уинслоу в Аризоне. Падение метеорита в 1908 году предположительно стало причиной Тунгусского феномена.
Такие крупные объекты «посещают» Землю раз в несколько миллионов лет. Большинство же найденных метеоритов имеют довольно скромные размеры, но не становятся при этом менее ценными для науки.
По мнению ученых, подобные объекты могут многое рассказать о времени формирования Солнечной системы. Предположительно, они несут частицы вещества, из которого состояли молодые планеты. Некоторые метеориты прилетают к нам с Марса или Луны. Такие космические странники позволяют узнать нечто новое о соседних объектах без огромных затрат на далекие экспедиции.
Для запоминания различий описанных в статье объектов можно кратно изложить преобразование таких тел в космосе. Астероид, состоящий из твердых каменных пород, или комета, представляющая собой ледяную глыбу, при разрушении порождают метеороиды, которые при вхождении в атмосферу планеты вспыхивают метеорами, сгорают в ней или падают, превращаясь в метеориты. Последние обогащают наши знания обо всех предыдущих.
Метеориты, кометы, метеоры, а также астероиды и метеороиды — участники непрерывного космического движения. Изучение этих объектов приносит большой вклад в наше понимание устройства Вселенной. По мере совершенствования аппаратуры астрофизики получают все больше данных о таких объектах. Завершенная относительно недавно миссия зонда «Розетта» однозначно продемонстрировала, сколько информации можно получить при детальном исследовании подобных космических тел.
Астероиды - небольшие небесные тела, размером от нескольких метров до тысячи километров. Вообще, между ними и метеорными телами нет четкого различия. Количество подобных тел в Солнечной системе тем больше, чем они сами меньше. Многие ученые полагают, что большинство метеорных тел являются осколками астероидов. Астероиды, как и метеориты, состоят из железа, никеля и различных каменистых пород. По составу они близки к планетам земной группы.
Свое название астероиды получили за сходство со звездами при наблюдении в телескоп. Будучи крохотными, астероиды кажутся, как и звезды, точками. Астероид означает "звездоподобный".
Большинство астероидов движутся в так называемом поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Юпитер возмущает их движения. В результате этого, астероиды сталкиваются друг с другом, меняют свои орбиты. Некоторые из них могут подходить ближе к Солнцу или, наоборот, забираться дальше от него, нежели большая часть малых планет.
Астероиды изредка сталкиваются с большими планетами. Многими учеными считается, что причиной резкого изменения климата, повлекшего вымирание динозавров миллионы лет назад, послужил астероид, врезавшийся в Землю. На Земле даже обнаружили кратер, который мог образоваться от такого удара. Надо сказать, что Земля пережила несколько подобных "странных" вымираний животных. К примеру, за долго до динозавров так же внезапно вымерли трилобиты.
За орбитой Нептуна обнаружено несколько небесных тел с размерами 100-200 км. Видимо, там тоже располагается пояс астероидов. Он назван поясом Койпера. Объекты пояса имеют более схожий состав с кометами, чем с самими астероидами. Орбита Плутона проходит уже внутри этого пояса.
В феврале 1997-го года было высказано предположение, что за орбитой Плутона, на расстоянии в 50 а.е., существует еще один пояс астероидов. В нем, как и в поясе между орбитами Марса и Юпитера, как и в поясе Койпера, как и в Облаке Оорта, находится неизрасходованный при строительстве крупных тел Солнечной системы материал. Именно наличием этого пояса предложено объяснить образование двойной планеты Плутон-Харон, которые, по-видимому, ранее являлись самостоятельными телами. Возможно, что в этом поясе есть тела крупнее Плутона. Внутренние области этого пояса расчистил своим тяготением Нептун. Вероятно даже, что этот пояс малых тел не стоит различать с поясом Койпера.
Возможно, на месте пояса астероидов между Марсом и Юпитером вращалась большая планета, которую принято называть Фаэтон. Приливные силы Юпитера или катастрофическое столкновение с большим небесным телом разорвали ее на отдельные маленькие куски. Большинство же ученых думает, что никакой планеты не было, что Юпитер своим воздействием просто не дал собраться воедино множеству планетезималей - зародышам планет - в начале истории Солнечной системы. Как бы то ни было, а суммарная масса всех тел пояса астероидов не превышает массы Луны. Очень большой планеты из всех астероидов бы не вышло. Предполагается, что существует около ста тысяч астероидов внутри орбиты Юпитера, доступных наблюдениям.
1 января 1801 г. итальянский астроном Джузеппе Пиацци в свой телескоп обнаружил новое небесное тело, которое выглядело как звезда. Оно и подобные ему тела, открытые позже, получили название астероиды, что означает «звездоподобные» (от греческих слов «астер» - звезда и «оидос» - вид).
В настоящее время обнаружено более 5 тыс. астероидов. Обычно это небольшие, неправильной формы небесные тела диаметром от одного до нескольких десятков километров.
Конечно, астероиды - это не звезды. Как и планеты, они не испускают собственного света и обращаются вокруг Солнца. Поэтому их еще называют малыми планетами.
Астероиды - часть Солнечной системы. Большинство из них движется между орбитами Марса и Юпитера.
Происхождение астероидов до конца еще не выяснено. Долгое время ученые предполагали, что это остатки некой разрушившейся планеты. Но последние исследования показывают, что, скорее всего, это остатки того «строительного материала», из которого когда-то образовались все известные нам планеты Солнечной системы.
Кометы
Кометы. Эти небесные тела получили свое название от греческого слова «кометес», что значит «волосатая». Немногие природные явления пугали людей так, как появление яркой кометы. Оно считалось предвестником различных бед, таких как эпидемии, голод, войны.
Кометы
Но постепенно ученые накапливали знания об этих необычных небесных телах, и теперь известно, что они - часть Солнечной системы. Кометы движутся по вытянутым орбитам, то приближаясь к Солнцу, то удаляясь от него.
Главная часть кометы - твердое ядро. Его диаметр обычно бывает от 1 до 10 км. Состоит ядро из льда, замерзших газов и твердых частичек некоторых других веществ.
Строение Кометы
По мере приближения кометы к Солнцу ядро нагревается, и его вещества начинают испаряться. Вокруг ядра образуется газовая оболочка, а затем появляется длинный хвост. Хвост кометы может вытягиваться на миллионы километров! Он всегда направлен в сторону от Солнца и состоит из газов и мелкой пыли. Когда комета удаляется от Солнца, ее хвост и газовая оболочка постепенно исчезают.
Со временем под действием солнечного тепла многие кометы полностью разрушаются. Их частички рассеиваются в космическом пространстве.
Кометы, заметные невооруженным глазом, появляются редко. Но при помощи телескопов ученые наблюдают их довольно часто.
В межпланетном пространстве движется огромное количество так называемой космической пыли. В большинстве случаев это остатки разрушившихся комет. Временами они врываются в атмосферу Земли и вспыхивают, проносясь по черному небу яркой светящейся черточкой: кажется, что падает звезда. Эти световые вспышки называют метеорами (от греческого слова «метеорос» - парящий в воздухе).
Космические частицы раскаляются в результате трения об атмосферу, вспыхивают и сгорают. Обычно это происходит на высоте 80-100 км над Землей.
Кроме космической пыли, в межпланетном пространстве движутся и более крупные тела, в основном это обломки астероидов. Попадая в атмосферу Земли, они не успевают в ней сгореть. Их остатки падают на поверхность Земли. Упавшие на Землю космические тела называют метеоритами. Метеориты делят на три большие класса: каменные, железные и железокаменные.
Падение крупных метеоритов на Землю - явление довольно редкое. Обычно их масса колеблется от сотен граммов до нескольких килограммов. Самый большой из найденных метеоритов весил более 60 т.
Ученые внимательно изучают этих космических «пришельцев», так как они позволяют судить о составе небесных тел, о процессах, происходящих в космосе.
Таинственные соседи Солнца
Самый большой из астероидов - Церера - имеет диаметр около 1000 км. Он и был открыт первым. Общая масса всех астероидов примерно в 20 раз меньше массы Луны. Несмотря на это, они представляют некоторую опасность для нашей планеты. Ученые не исключают, что какой-нибудь из астероидов может столкнуться с Землей. Это привело бы к страшной катастрофе. Сейчас ученые разрабатывают способы защиты Земли от этой опасности.
Самая известная комета - комета Галлея - подходит к Солнцу один раз в 76 лет. В это время она пролетает сравнительно недалеко от Земли, и ее можно наблюдать невооруженным глазом. В последний раз люди видели эту комету в 1986 г. Следующее ее появление ожидается в 2062 г.
На протяжении года на Землю падает около 2000 метеоритов. Падение крупных метеоритов сопровождается взрывом. На месте взрыва образуется метеоритный кратер. Один из самых больших метеоритных кратеров находится в США (штат Аризона), его диаметр 1200 м, глубина почти 200 м.
Проверьте свои знания
- Что такое астероид?
- В какой части Солнечной системы движется большинство астероидов?
- Каково строение кометы? Из чего состоит ее ядро?
- Как изменяется внешний вид кометы за время ее движения по орбите?
- Что такое метеор? Что такое метеорит?
Подумайте!
- Охарактеризуйте и сравните астероиды и кометы.
- Объясните, в чем различие между метеорами и метеоритами. Можно ли наблюдать метеоры на Луне?
В состав Солнечной системы входят астероиды и кометы. В межпланетном пространстве движутся частицы космической пыли и более крупные тела -обломки астероидов. Вспышки света, возникающие при сгорании в земной атмосфере частичек космической пыли, называют метеорами, а космические тела, упавшие на Землю, - метеоритами.
