Пояс астероидов


Между орбитами Марса и Юпитера расположена область скопления большого количества объектов всевозможных размеров и форм, получившая название «пояс астероидов» (иногда ее еще называют «главный пояс астероидов» или просто «главный пояс»).


Объекты, размеры которых превышают 30 м, называют астероидами или малыми планетами, а тела с размерами до 30 м – метеороидами, или малыми телами Солнечной системы.


Астероиды, как и планеты, движутся вокруг Солнца по собственным орбитам и даже могут иметь собственные спутники. Самые крупные из астероидов имеют правильную округлую форму, но при этом их размеры и массы недостаточны для того, чтобы удерживать атмосферу и расчистить гравитацией свои орбитальные окрестности (к слову, именно по этой причине звания планеты лишился Плутон).


Суммарная масса всех объектов главного пояса астероидов составляет примерно 3 % от массы Луны, причем большая ее часть сосредоточена в четырех крупнейших астероидах: Церере, Весте, Палладе и Гигее.


Отличительной чертой астероидов является их состав. В главном поясе выделено три основных класса астероидов: углеродные (класс C), силикатные (класс S) и металлические, или железные (класс M). Существуют проекты космической индустрии, предполагающие промышленную добычу полезных ископаемых на астероидах с последующей их доставкой на Землю. Даже с учетом затрат на космические перелеты такая добыча сырья экономически выгодна и перспективна.


Сравнительные размеры Луны и 10 первых астероидов, расположенных в порядке их открытия:


1. Церера. 2. Паллада. 3. Юнона. 4. Веста. 5. Астрея. 6. Геба. 7. Ирис. 8. Флора. 9. Метида. 10. Гигея.


В середине XVIII века немецкий астроном Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования планеты где-то между Марсом и Юпитером. Изучая расстояние от Солнца известных на тот момент планет, он выявил определенную закономерность, согласно которой была вычислена «пустующая» орбита.


Изучением пространства между Марсом и Юпитером еще в 1787 году заинтересовался Франц Ксавер – немецкий астроном венгерского происхождения. Для этой цели он даже создал неформальный клуб астрономов – «Общество Лилиенталя», или «Himmelspolizei» («Небесная полиция»). Несмотря на все усилия участников этой группы, первую малую планету в данной области Солнечной системы в январе 1801 года открыл итальянский астроном Джузеппе Пиацци, который проводил независимые исследования. Он назвал обнаруженный им объект Церерой, в честь римской богини плодородия и покровительницы Сицилии. Примечательно, что вскоре после открытия Церера была вновь потеряна, но благодаря сложнейшим вычислениям, проделанным 24-летним математиком Карлом Гауссом, удалось указать место, где в скором времени «пропажа» была обнаружена вновь. В марте 1802 года немец Генрих Ольберс открыл второй крупный объект в этой же области, названный Палладой в честь сестры древнегреческой богини Афины.


Примечательно, что даже в самых сильных телескопах того времени открытые объекты выглядели как точки света. И если бы не их быстрое движение, они были бы неотличимы от звезд. Поэтому в мае 1802 года английский астроном немецкого происхождения Уильям Гершель предложил новое название для подобных небесных тел – «астероиды», что в переводе с греческого означает «подобные звездам». Несмотря на это, астрономы продолжали называть открытые объекты планетами, пока к середине XIX века их не стало так много, что возникла необходимость усовершенствовать классификацию – и термин «астероиды» стал все чаще использоваться в научном сообществе.


В 1807 году были открыты еще два небесных тела из пояса астероидов, получившие названия Юнона (в честь супруги верховного древнеримского бога) и Веста (в честь древнеримской богини домашнего очага). Начавшаяся эпоха наполеоновских войн надолго отвлекла внимание людей от астероидов, поэтому открытие следующего небесного тела в основном поясе произошло лишь через 38 лет – в 1845 году астроном-любитель Карл Людвиг Хенке обнаружил астероид, названный Астреей в честь древнеримской богини справедливости. Еще менее чем через два года он же открыл Гебу – астероид, названный в честь древнегреческой богини юности. После этого к поискам новых астероидов подключились астрономы по всему миру. Темпы открытия новых астероидов возрастали, и уже к середине 1868 года их количество перевалило за сотню. Была выдвинута гипотеза о погибшей планете Фаэтон, из осколков которой якобы сформировался пояс астероидов, но впоследствии эта теория была опровергнута.


Исследование главного пояса волнами инфракрасного диапазона показало, что в нем насчитывается от 700 тыс. до 1,7 млн астероидов диаметром более 1 км.


Церера (средний диаметр 950 км)



Строение Цереры:


1) слой реголита; 2) мантия из водяного льда; 3) каменное ядро.


Карликовая планета Церера – самый крупный объект пояса астероидов – примечательна тем, что имеет окружающую каменное ядро мантию из водяного льда толщиной до 100 км. По оценкам ученых, суммарный объем льда Цереры составляет около 200 миллионов кубических километров – это больше, чем суммарное количество пресной воды на Земле!


Веста (диаметр 560 км)



Паллада (диаметр 512 км)



Гигея (диаметр 434 км)



Юнона (диаметр 234 км)



Первым космическим аппаратом, который пролетел через главный пояс астероидов, стал «Пионер-10», достигший этой области в июле 1972 года. Несмотря на беспокойство в связи с возможным столкновением аппарата с каким-нибудь из небольших астероидов, с тех пор уже 9 автоматических межпланетных станций преодолели пояс астероидов на пути к внешним планетам без каких-либо инцидентов. В 1991 году аппарат «Галилео» сделал первые снимки астероидов с близкого расстояния, после чего NASA приняли программу, согласно которой любой аппарат, пролетающий через пояс астероидов, по возможности должен пройти рядом с каким-нибудь из них. Таким образом, большинство изображений астероидов главного пояса были получены в результате прохождения космических аппаратов на пути к основным целям миссий. Для подробного изучения главного пояса отправлялись автоматические станции NEAR Shoemaker, который исследовал астероиды Эрос и Матильду, и «Хаябуса», целью которого было изучение астероида Итокава. «Хаябуса» не только изучал поверхность космического объекта в течение длительного времени, но и впервые в истории доставил частицы грунта с астероида на Землю.


В сентябре 2007 года была отправлена автоматическая межпланетная станция «Дон» («Рассвет»), которая с июля 2011 по сентябрь 2012 года находилась на орбите Весты, после чего совершила перелет к Церере, выйдя в марте 2015-го на ее орбиту, где и осталась после того, как в ноябре 2018 года исчерпались ее запасы топлива.


Эта статья из крутого проекта «Умный плакат «Солнечная система»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!