МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
по курсу «Концепция современного естествознания»
Руководитель: Мосин Ю. В.
Астероиды вблизи Земли. 4
Движение астероидов. 5
Температура астероидов. 9
Состав астероидного вещества. 11
Формирование астероидов. 12
О том, что в Солнечной системе между орбитами Марса и Юпитера движутся многочисленные мелкие тела, самые крупные из которых по сравнению с планетами всего лишь каменные глыбы, узнали менее 200 лет назад. Их открытие явилось закономерным шагом на пути познания окружающего нас мира. Путь этот не был легким и прямолинейным.
Кто в эпоху открытия первых астероидов мог предположить, что эти малые тела Солнечной системы, тела, о которых еще недавно нередко говорили с оттенком пренебрежения, станут объектом внимания специалистов самых различных областей: естествознания, космогонии, астрофизики, небесной механики, физики, химии, геологии, минералогии, газовой динамики и аэромеханики? Тогда до этого было еще очень далеко. Еще предстояло осознать, что стоит лишь наклониться, чтобы поднять с земли кусочек астероида – метеорит. Наука о метеоритах – метеоритика – зародилась в начала XIX века, когда были открыты и их родительские тела – астероиды. Но в дальнейшем она развивалась совершенно независимо. Метеориты изучались геологами, металлургами и минералогами, астероиды – астрономами, преимущественно небесными механиками.
Трудно привести другой пример столь абсурдной ситуации: две разные науки исследуют одни и те же объекты, а между ними практически не возникает никаких точек соприкосновения, не происходит обмена достижениями. Это отнюдь не способствует осмыслению получаемых результатов. Но сделать ничего нельзя, и так все и остается, пока новые методы исследований – экспериментальные и теоретические – не поднимут уровень исследований настолько, что создадут реальную основу для слияния обеих наук в одну.
Это произошло в начале 70-х годов XX в., и мы стали свидетелями нового качественного скачка в познании астероидов. Скачок этот произошел не без помощи космонавтики, хотя космические аппараты еще не опускались на астероиды и еще не получено даже космического снимка хотя бы одного из них. Это – дело будущего, по-видимому, уже недалекого. А пока перед нами встают новые вопросы и ждут своего решения.
Почти 3/4 века люди не подозревали, что не все астероиды движутся между орбитами Марса и Юпитера. Но вот ранним утром 14 июня 1873 г. Джеймс Уотсон на обсерватории Энн Арбор (США) открыл астероид «Аэрта». За этим объектом удалось следить всего три недели, а потом его потеряли. Однако результаты определения орбиты, хотя и неточной, убедительно свидетельствовали, что Аэрта движется внутри орбиты Марса.
Астероиды, которые бы приближались к орбите Земли, оставались неизвестны до конца XIX века. Теперь их число превышает 80.
Первый астероид вблизи Земли был открыт только 13 августа 1898 г. В этот день Густав Витт на обсерватории Урания в Берлине обнаружил слабый объект, быстро перемещающийся среди звезд. Большая скорость свидетельствовала о его необычайной близости к Земле, а слабый блеск близкого предмета – об исключительно малых размерах. Это был Эрос, первый астероид-малютка поперечником менее 25 км. В год его открытия он прошел на расстоянии 22 млн. км от Земли. Его орбита оказалась не похожа ни на одну до сих пор известную.
Далее были открыты астероиды Альберт, Алинда, Ганнимед, Ивар, Амур, которые проходили по астрономическим меркам очень близко от Земли.
Все открытые до сих пор астероиды обладают прямым движением: они движутся вокруг Солнца в ту же сторону, что и большие планеты. У подавляющего большинства астероидов орбиты не сильно отличаются друг от друга: они слабо эксцентричны и имеют малый или умеренный наклон. Поэтому почти все астероиды движутся, оставаясь в пределах тороидального кольца. Границы кольца несколько условны: пространственная плотность астероидов (число астероидов в единице объема) падает по мере удаления от центральной части. У немногих астероидов из-за значительного эксцентриситета и наклона орбиты петля, выходит за пределы этой области или даже целиком лежит вне неё. Поэтому астероиды встречаются и вдали за пределами кольца.
Объем пространства, занятого кольцом-тором, где движется 98% всех астероидов, огромен – около 1,6 1026 км 3 . Для сравнения укажем, что объем Земли составляет всего 1012 км 3 .
Если быть совсем строгими, то нужно сказать, что путь астероида в пространстве представляет собой не эллипсы, а незамкнутые квазиэллиптические витки, укладывающиеся рядом друг с другом. Лишь изредка – при сближении с планетой – витки заметно отклоняются один от другого. Планеты возмущают, конечно, движение не только астероидов, но и друг друга. Однако возмущения, испытываемые самими планетами, малы и не меняют структуры Солнечной системы. Они не могут привести к столкновению планет друг с другом. С астероидами дело обстоит иначе. Астероиды отклоняются со своего пути то в одну, то в другую сторону. Чем дальше, тем больше становятся эти отклонения: ведь планеты непрерывно “тянут” астероид, каждая к себе, но сильнее всех Юпитер. Наблюдения астероидов охватывают еще слишком малые промежутки времени, чтобы можно было выя-
вить существенные изменения орбит большинства астероидов, за исключением отдельных редких случаев. Поэтому наши представления об эволюции их орбит основаны на теоретических соображениях. Коротко они сводятся к следующему.
Орбита каждого астероида колеблется около своего среднего положения, затрачивая на каждое колебание несколько десятков или сотен лет. Синхронно меняются с небольшой амплитудой ее полуось, эксцентриситет и наклон. Перигелий и афелий то приближаются к Солнцу, то удаляются от него. Эти колебания включаются как составная часть в колебания большего периода – тысячи или десятки тысяч лет. Они имеют несколько другой характер. Большая полуось не испытывает дополнительных изменений. Зато амплитуды колебаний эксцентриситета и наклона могут быть намного больше. При таких масштабах времени можно уже не рассматривать мгновенных положений планет на орбитах: как в ускоренном фильме астероид и планета оказываются как бы размазанными по своим орбитам. Становится целесообразным рассматривать их как гравитирующие кольца. Наклон астероидного кольца к плоскости эклиптики, где находятся планетные кольца – источник возмущающих сил, – приводит к тому, что астероидное кольцо ведет себя подобно волчку. Только картина оказывается более сложной, потому что орбита астероида не является жесткой и ее форма меняется с течением времени.
Планетные возмущения приводят к непрерывному перемешиванию орбит астероидов, а стало быть, и к перемешиванию движущихся по ним объектов. Это делает возможным столкновения астероидов друг
с другом. За минувшие 4,5 млрд. лет, с тех пор как существуют астероиды, они испытали много столкновений друг с другом. Наклоны и эксцентриситеты орбит приводят к непараллельности их взаимных движений, и скорость, с которой астероиды проносятся один мимо другого, в среднем составляет около 5 км/с. Столкновения с такими скоростями ведут к разрушению тел.
Форма и вращение астероидов
Астероиды так малы, что сила тяжести на них ничтожна. Она не в состоянии придать им форму шара, какую придает планетам и их большим спутникам, сминая и утрамбовывая их вещество. Большую роль при этом играет явление текучести. Высокие горы на Земле у подошвы “расползаются”, так как прочность пород оказывается недостаточной для того, чтобы выдержать нагрузки во многие тонны на 1 см 3 , и камень, не дробясь, не раскалываясь, течет, хотя и очень медленно.
На астероидах поперечником до 300-400 км из-за малого веса подобное явление текучести вовсе отсутствует, а на самых крупных
астероидах оно происходит чрезвычайно медленно, да и то лишь в их недрах. Поэтому “утрамбованы” силой тяжести могут быть лишь глубокие недра немногих крупных астероидов. Если вещество астероидов не проходило стадии плавления, то оно должно было остаться “плохо упакованным”, примерно, каким возникло на стадии аккумуляции в протопланетном облаке. Только столкновения тел друг с другом могли привести к тому, что
вещество постепенно уминалось, становясь менее рыхлым. Впрочем, новые столкновения должны были дробить спрессованное вещество.
Малая сила тяжести позволяет разбитым астероидам существовать в виде агрегатов, состоящих из отдельных блоков, удерживающихся друг около друга силами тяготения, но не сливающихся друг с другом. По той же причине не сливаются с ними и опустившиеся на поверхность астероидов их спутники. Луна и Земля, соприкоснувшись друг с другом, слились бы, как сливаются (хотя и по другой причине) соприкоснувшиеся капли, и через некоторое время получилось бы одно, тоже шарообразное тело, по форме которого нельзя было бы догадаться, из чего оно получилось.
Впрочем, все планеты Солнечной системы на заключительном этапе формирования вбирали в себя довольно крупные тела, не сумевшие превратиться в самостоятельные планеты или спутники. Теперь их следов уже нет.
Лишь самые крупные астероиды могут сохранять свою шарообразную форму, приобретенную в период формирования, если им удастся избежать столкновения с немногочисленными телами сравнимых размеров. Столкновения с более мелкими телами не смогут существенно изменить ее. Мелкие же астероиды должны иметь и действительно имеют неправильную форму, сложившуюся в результате многих столкновений и не подвергавшуюся в дальнейшем выравниванию под действием силы тяжести. Кратеры, возникшие на поверхности даже самых крупных астероидов при столкновении с мелкими телами, “не заплывают” с течением времени. Они сохраняются до тех пор, пока не будут стерты при следующих ударах об астероид мелких тел или сразу уничтожены ударом крупного тела. Поэтому горы на астероидах могут быть гораздо выше, а впадины гораздо глубже, чем на Земле и других планетах: среднее отклонение от уровня сглаженной поверхности на крупных астроидах составляет 10 км и более, о чем свидетельствуют радиолокационные наблюдения астероидов.
Неправильная форма астероидов подтверждается и тем, что их блеск необычайно быстро падает с ростом фазового угла. У Луны и Меркурия аналогичное уменьшение блеска вполне объясняется только уменьшением видимой с Земли доли освещенной Солнцем поверхности: тени гор и впадин оказывают слабое влияние на общий блеск. Иначе обстоит дело с астероидами. Одним лишь изменением освещенной Солнцем доли поверхности астероида столь быстрое изменение их блеска, которое наблюдается, объяснить нельзя. Основная причина (особенно у астероидов малых размеров) такого характера изменения блеска заключается в их неправильной форме и крайней степени “изрытости”, из-за чего на освещенной Солнцем стороне одни участки поверхности экранируют другие от солнечных лучей.
Астероиды – насквозь холодные, безжизненные тела. В далеком прошлом их недра могли быть теплыми и даже горячими за счет радиоактивных или каких-то иных источников тепла. С тех пор они уже давно остыли. Впрочем, внутренний жар никогда не согревал поверхности: поток
тепла из недр был неощутимо мал. Поверхностные слои оставались холодными, и лишь столкновения время от времени вызывали кратковременный локальный разогрев.
Единственным постоянным источником тепла для астероидов остается Солнце, далекое и поэтому греющее очень плохо. Нагретый астероид излучает в космическое пространство тепловую энергию, причем тем интенсивнее, чем сильнее он нагрет. Потери покрываются поглощаемой частью солнечной энергии, падающей на астероид.
Если усреднить температуру по всей освещенной поверхности, получим, что у астероидов сферической формы средняя температура освещенной поверхности в 1,2 раза ниже, чем температура в подсолнечной точке.
Из-за вращения астероидов температура их поверхности быстро
меняется. Нагретые Солнцем участки поверхности быстро остывают из-за низкой теплоемкости и малой теплопроводности слагающего их вещества. В результате по поверхности астероида бежит тепловая волна. Она быстро затухает с глубиной, не проникая в глубину даже на несколько десятков сантиметров. Глубже температура вещества оказывается практически постоянной, такой же, как в недрах астероида – на несколько десятков градусов ниже средней температуры освещенной Солнцем поверхности. У тел, движущихся в кольце астероидов, ее грубо можно принять равной 100-150 К.
Как ни мала тепловая инерция поверхностных слоев астероида, все же, если быть совсем строгими, то следует сказать, что температура не успевает принимать равновесного значения с изменением условий освещения. Утренняя сторона, не успевая согреваться, всегда чуть-чуть холоднее, чем следовало бы, а вечерняя сторона оказывается чуть-чуть теплее, не успевая остывать. Относительно подсолнечной точки возникает легкая асимметрия в распределении температур.
Максимум теплового излучения астероидов лежит в области длин волн порядка 20 мкм. Поэтому их инфракрасные спектры должны выглядеть как непрерывное излучение с интенсивностью, монотонно убывающей в обе стороны от максимума. Это подтверждается наблюдениями, проведенными О. Хансеном в диапазоне 8-20 мкм. Однако, когда Хансен попытался на основании этих наблюдений определить
температуру астероидов, она оказалась выше расчетной (около 240К), и причина этого до сих пор не ясна.
Низкая температура тел, движущихся в кольце астероидов, означает, что диффузия в астероидном веществе “заморожена”. Атомы не способны покидать свои места. Их взаимное расположение сохраняется неизменным на протяжении миллиардов лет. Изоляция способна вызвать к жизни диффузию только у тех астероидов, которые сильно приближаются к Солнцу, но лишь в поверхностных слоях и на короткое время.
Метеориты крайне разнообразны, как разнообразны и их родительские тела – астероиды. В то же время их минеральный состав очень скуден. Метеориты состоят, в основном, из железо-магниевых силикатов. Они присутствуют в виде мелких кристалликов или в виде стекла, обычно частично перекристаллизованного. Другой основной компонент – никелистое железо, которое представляет собой твердый раствор никеля в железе, и, как в любом растворе, содержание никеля в железе бывает различно – от 6-7% до 30-50%. Изредка встречается и безникелистое железо. Иногда в значительных количествах присутствуют сульфиды железа. Прочие же минералы находятся в малых количествах. Удалось выявить всего около 150 минералов, и, хотя даже теперь открывают все новые и новые, ясно, что число
минералов метеоритов очень мало по сравнению с обилием их в горных породах Земли, где их выявлено более 1000. Это свидетельствует о примитивном, неразвитом характере метеоритного вещества. Многие минералы присутствуют не во всех метеоритах, а лишь в некоторых из них.
Наиболее распространены среди метеоритов хондриты. Это каменные метеориты от светло-серой до очень темной окраски с удивительной структурой: они содержат округлые зерна – хондры, иногда хорошо видимые на поверхности разлома и легко выкрашивающиеся из метеорита. Размеры хондр различны – от микроскопических до сантиметровых. Они занимают значительный объем метеорита, иногда до половины его, и слабо сцементированы межхондровым веществом – матрицей. Состав матрицы обычно идентичен с составом хондр, а иногда и отличается от него. По поводу происхождения хондр существует много гипотез, но все они спорные.
В период формирования Солнца условия не были, конечно, одинаковыми на разных расстояниях от Солнца и менялись с течением времени. Вещество оставалось холодным только вдали от Солнца. Вблизи него было сильно прогрето и пыль подвергалась полному или частичному испарению. Лишь позднее, когда газ остыл, она сконденсировалась снова, но большая часть летучих веществ, содержащихся в межзвездных пылинках, оказалась потеряна и в новую пыль уже не вошла. Эволюция протопланетного диска привела к формированию в нем планетезималей, из которых потом выросли планеты. Состав планетезималей, формировавшихся на разных гелиоцентрических расстояниях, из-за разного состава пыли, пошедшей на их постройку, был различным.
Так уж случилось, что астероиды – это планетезимали, сформировавшиеся на границе горячей и холодной зоны протопланетного диска, сохранившиеся до наших дней.
Астероиды формировались в протопланетном облаке как рыхлые агрегаты. Малая сила тяжести не могла спрессовать сгустившиеся из пыли планетезимали. За счет радиоактивного тепла они разогревались. Этот разогрев, как показали расчеты Дж. Вуда, шел весьма эффективно: ведь рыхлые тела хорошо удерживают тепло. Разогрев начался еще на стадии роста астероидов. Их вещество в центральных частях грелось, спекалось,
и, может быть, даже плавилось, а на поверхности астероидов все еще продолжала высыпаться пыль, пополняя рыхлый, теплоизолирующий слой. Основным источником разогрева сейчас принято считать алюминий-26.
Столкновения астероидов между собой на первых порах тоже вели к уплотнению их вещества. Астероиды становились компактными телами. Но в дальнейшем возмущения от выросших планет привели к росту скоростей, с которыми происходили столкновения. В результате уже более или менее компактные тела были разбиты. Столкновения повторялись неоднократно, дробя, встряхивая, перемешивая, сваривая обломки, и снова дробя. Вот
почему современные астероиды представляют собой, скорее всего, плохо “упакованные” глыбы.
К земной орбите мелкие астероидные обломки, поступают, конечно, из кольца астероидов. Это происходит благодаря еще не вполне ясному в деталях механизму последовательной резонансной раскачки орбит под действием планетных возмущений. Но раскачка происходит лишь в некоторых зонах кольца. Астероиды из разных мест кольца поступают неодинаково эффективно, и обломки в окрестностях земной орбиты могут вовсе не быть представителями тех объектов, которые движутся за орбитой Марса.
А в земной атмосфере выживают только самые медленные и самые прочные из них, что приводит к дальнейшему отбору. Поэтому в наших коллекциях, несомненно, отсутствуют многие разновидности астероидного вещества, и, возможно, что представление об астероидном веществе, как о веществе плотном и компактном, не что иное, как устаревшее, навеянное метеоритами заблуждение.
Как бы ни были велики успехи изучения астероидов сегодня, будущее принадлежит, вероятно, исследованиям с помощью космических аппаратов. Они могут снять многочисленные трудности, стоящие перед исследователями, но, можно не сомневаться, поставят перед ними и новые проблемы.
В настоящее время много внимания в обществе уделяется проблеме возможного столкновения астероидов различного размера с Землёй, необходимости построения глобальной системы слежения и оповещения об опасных астероидах, методах противодействия столкновениям. Действительно, удар о Землю астероида достаточно большого размера и массы вполне может привести к исчезновению человеческой цивилизации и природы в нынешнем её состоянии. Но вероятность такого столкновения, к счастью, очень мала.
1. Дагаев М. М., Чаругин В. М. Астрофизика. – М.: Просвещение, 1988.
2. Кабардин О.Ф. Физика. – М.: Просвещение, 1988.
3. Рябов Ю. А. Движение небесных тел. – М.: Наука, 1988.
4. Симоненко А. Н. Астероиды или тернистые пути исследований. – М.: Наука, 1985.
Доклад сообщение Астероиды 4, 5 класс
Астероид – небольшое космическое тело размером от 30 метров до 1000 километров, которое движется по орбите вокруг Солнца. Небесные тела имеющие размеры меньше чем 30 метров называют метеоритами. Астероиды самые холодные и безжизненные небесные тела, так как не имеют собственной атмосферы. Всё тепло, получаемое от Солнечного света, они тут же отдают обратно. Некоторые астероиды имеют собственных спутников.
Астероиды имеют искажённую форму из-за того, что их размер настолько мал, что сила тяжести на них ничтожна. Она не может выправить неправильную форму и придать ей шарообразный вид, как у планет и их спутников. Только самые крупные представители астероидов имеют правильную шарообразную форму.
Благодаря тому, что на астероиды действует очень маленькая сила тяжести, при столкновении друг с другом они не могут слиться. От удара астероиды разрушаются и делятся на несколько маленьких частей, образуя метеориты. Исключение составляют крупные астероиды, которые сталкиваясь с маленькими небесными телами, практически не видоизменяются. В отличие от астероидов, Земля и Луна под воздействием той же самой силы тяжести, при столкновении обязательно слились бы в одно новое шарообразное небесное тело.
На сегодняшний день до конца так и не выяснено какое происхождение астероидов. Одни учёные считают, что астероиды – это остатки веществ давно исчезнувших планет в результате взрыва или из-за столкновения с другими планетами. Другие учёные утверждают, что астероиды и все планеты параллельно образовывались из похожих веществ.
На текущий момент в нашей Солнечной системе обнаружено сотни тысяч астероидов, огромное количество из которых расположилось между орбитами Марса и Юпитера. Такое скопление астероидов получило название пояс астероидов. Они могут отличаться между собой разным составом, формами и размерами. Ближайшие к Солнцу астероиды состоят в основном из металлов, а те, которые находятся дальше, состоят из камня. Также в этом поясе расположились такие крупные представители астероидов: Веста, Церера, Гигея и Паллада.
С 2006 года самый крупный астероид Церера считают карликовой планеты.
При столкновении с планетой или спутником астероиды оставляют следы в виде кратеров. Астероиды размером в 3 км и более очень опасны для земной жизни, так как при столкновении с Землёй они могут привести к вымиранию жизни на планете. Много миллионов лет назад произошла такая катастрофа. Десятикилометровый астероид упал на территорию современной Мексики, тем самым вызвав изменение климата и последующую гибель всех живых существ, включая динозавров.
Вариант 2
Астероидами называются небольшие небесные тела, которые находятся в постоянном движении вокруг орбиты. У каждого из астероидов имеется неправильная форма. И напоминают они камень. Размер астероида составляет от 30 метров, до нескольких километров.
На сегодняшний день до сих пор остается загадкой, как именно образовались и появились астероиды. Многие ученые предполагают, что астероиды были созданы из обломков планет, которые существовали раньше, но когда столкнулись друг с другом или разлетались в результате мощного взрыва, то рассыпались на мелкие части. Масса тела астероидов намного меньше, чем масса планеты. Назван он был так, потому что у него имеется большое сходство со звездами. Самый первый астероид назывался Церера. А открыл его астроном, который жил в Италии. Немного попозже были открыты еще несколько астероидов.
Если смотреть в телескоп, то астероиды видно как звезды, а вот планеты видны как диски.
Вначале каждый астероид получал имя согласно различным традициям, которые существовали на земле. Это были греческие или римские имена. В основном это были женские имена.
Если у астероида имеется нестандартная форма или орбита, то он получал мужское имя.
Температура внутри астероида примерно составляет около -173 градуса. Это зависит от формы и размера астероида. Тепло внутри астероида надолго не задерживается, а все, потому что он больше подобен камню.
Если два астероида одинаковы по размеру и по объему, то они являются двойными. Кроме этого у некоторых астероидов имеются специальные спутники. Примерно таких астероидов насчитывается около 150.
На сегодняшний день все очень сильно поменялось и теперь тот, кому удалось открыть или разгадать астероид, он и придумывает имя.
Наверное, нет такого человека, который бы не знал, какая скорость имеется у автомобиля или пешехода. А вот какова скорость астероидов мало кому известно, а может быть даже никому не знакома? Это удалось вычислить ученым, которые занимались его вычислениями при помощи различных формул. Оказывается, астероид движется со скоростью всего 20 километров в час.
Сообщение на тему Астероиды
Астероиды на самом деле являются второстепенными планетами, которые не могут быть классифицированы ни как планеты, ни как кометы. Они, как правило, находятся на прямой орбите вокруг Солнца, также известной как внутренняя Солнечная система. Более крупные формы астероидов также известны как планетоиды. Они отличаются от малых планет во внешней Солнечной системе своими поверхностями, очень похожими на кометы. Они известны как пояс астероидов.
Считается, что это в основном остатки околозвездного газа вокруг новообразованной звезды и осколочного диска. Их останки вместе известны как planetesimals. Астероиды присутствуют в кольцах Юпитера или в поясе астероидов, образованном между орбитой Марса и орбитой Юпитера. Другие астероиды, найдены в Солнечной системе около Земли, обозначаются термином как «астероид близкий к Земле».
Размеры астероидов варьируются от 1000 км до 10 метров. 3 крупнейших астероида имеют почти сферическую форму, как миниатюрные планеты, но с разными поверхностями. Большинство из них небольшие с неправильными формами. В зависимости от химического компонента – содержания углерода, состава металла и количества силиката – астероиды подразделяются на 3 основные группы:
1) с – Тип-это наиболее распространенный тип астероидов, состоящий на 75% из известной популяции астероидов, также доминирующий во внешней части пояса астероидов. Все углеродистые астероиды подпадают под эту категорию. Астероиды типа «с» чрезвычайно темны по своей природе, их коэффициент отражения колеблется от 0,03 до 0,10.
2) S-Тип-умеренно-яркие астероиды (отражение-0.10-0.22) с компонентом, включающим в основном силикаты железа и магния. Они в основном находятся во внутреннем поясе астероидов.
3) м-Тип– астероиды с никелем и железом в чистом виде классифицируются по М-типу. Иногда они также встречаются с наличием камней. Их яркость колеблется от 0,1 до 0,2. Все астероиды видны в бинокль, кроме одного. Это единственный астероид, который можно увидеть даже без бинокля из-за относительно отражающей поверхности. Лишь в редких случаях проходящий мимо астероид становится видимым невооруженным глазом.
Картинка к сообщению Астероиды
Популярные сегодня темы
Одно из самых популярных деревьев не только в России, но и во всем мире. Знаменитый кленовый лист узнаваем всеми еще со школьных лет. Особенной красотою клен выделяется осенью, когда листья о
Инфузория туфелька – это клетка, находящаяся в движение и относится к классу простейших. Эта клетка по своему строению очень проста, но именно от инфузории туфельки в своё время произошли сло
Сергей Рахманинов – один из известнейших российских композиторов 19 и 20 вв., основатель первых композиторских школ в России.
Лосиный остров – национальный парк, претендующий на звание одного из самых первых национальных парков в России.
Жирафы – это млекопитающие животные, которые относятся к парнокопытным. Высота роста этих парнокопытных достигает 6 метров, поэтому они на всей нашей планете считаются самыми высокими наземны
Мир флоры полон диковинных и уникальных растений. Поэтому многие из них занесены в красную книгу. Это список, созданный международным союзом охраны природы.
Cообщение на тему: Астероиды
Это небесные тела камнеподобной формы, размер которых колеблется от нескольких метров до тысяч километров. Основными их составляющими являются никель, железо и каменистые породы. Свое название получили благодаря сходству со звездами, когда телескопы еще не были такими мощными, как сегодня. У малых планет нет атмосферы, но некоторые из них имеют по несколько спутников.
Общие сведения
Астероиды, как и планеты, двигаются по эллиптической орбите вокруг Солнца. Один оборот они совершают за 3-9 лет, все зависит от их удаленности от него. По заведенному правилу названия им дают первооткрыватели. Сначала их именовали женскими именами древнегреческой мифологии, потом просто женскими именами. Сейчас используют имена собственные и названия стран. На сегодняшний день открыто почти 20 тыс. малых планет, зарегистрирована только половина.
Во время наблюдений за ними астрономы обнаружили, что в течение короткого времени они меняют яркость. Снимки, сделанные при помощи космических аппаратов, подтвердили догадку ученых, что форма у этих небесных тел неправильная, а их поверхность изрыта воронками разных размеров и кратерами. Специалисты в этой области предполагают, что такую форму малые планеты приобрели в результате неоднократного столкновения с другими астероидами.
Астероиды, которые попадают в атмосферу Земли называются метеоритами. Их подразделяют на каменные и железные. Каменные состоят из железа, магния, кремния и других компонентов, железные на 90% из железа.
Открытие первого астероида
Это знаменательное событие произошло 1 января 1801 года. Цецера была обнаружена совершенно случайно. Джузеппе Пиацци, член священнического ордена театинцев, собирался наблюдать за 87 звездой из зодиакального каталога, и рядом с интересующим его объектом обнаружил небольшое небесное тело, которое принял за комету. Ученые умы того времени решили, что открыта новая планета.
Год ушел на подтверждение открытия. А затем начали одна за другой открывать новые планетки. Тогда стало понятно, что это не кометы и не диски планет, их назвали астероидами.
Дискуссии по поводу того, является ли Церера астероидом, или карликовой планетой, открылись в 2006 году, когда астрономический союз исключил Плутон из ряда планет и перевел его в новый статус – карликовые планеты. Это такие небесные тела, которые кружат вокруг Солнца, но не в состоянии расчистить от других небесных тел окрестности своей орбиты. Таким же титулом «короновали» и Цицеру.
Самые крупные метеориты, упавшие на Землю
Не один раз астероиды попадали в земную атмосферу. Последствия падения некоторых имели разрушительный эффект:
Тунгусский метеорит. По словам местных жителей, огненный шар большого размера они увидели незадолго до взрыва. Поле этого еще несколько дней ночью наблюдали светящиеся облака. Огненный шар не был зафиксирован на фотопленку, так как событие произошло 17 июня 1908 года.
Первую экспедицию к месту падения метеорита снарядили только спустя 19 лет. Никаких следов или обломков небесного тела к тому моменту не сохранилось на месте происшествия.
Метеорит Гоба. Это самый большой целый метеорит на нашей планете. Весит он 60 т, состоит из железа, никеля и кобальта. На вид это огромный кусок железа.
На нашу планету он прибыл еще во времена динозавров. Длительное время о нем никто не догадывался, пока в 1920 году на своем участке его не нашел земледелец. Сейчас Гоба назвали национальным памятником, посмотреть на него за символическую плату может каждый желающий.
Метеорит Альенде. Это крупнейший углистый метеорит. Прибыл на Землю в феврале 1969 года. Ученые высчитали, что на момент падения его вес равнялся 5 т, а возраст достигает 4, 567 млрд лет.
На данный момент – это самый изученный небесный объект. Его осколки имеются во многих музеях. В составе данного астероида обнаружен минерал, который ранее не был известен науке.
Астероиды
Солнечная система > Астероиды
Крупный план Эроса, отображенный в 2000 году. Орбитальный путь астероида позволяет ему приближаться к Земле. За прибытием наблюдали в телескоп Спитцер и прочие земные приборы
Астероид – небольшое небесное тело, вращающееся вокруг Солнца: характеристика с фото, классификация, главный пояс астероидов, троянцы, околоземные объекты.
Интересные факты об астероидах
- На Землю падают не только астероиды. Каждый день на нашу планету осыпается больше 100 тонн материала от астероидов и комет. Большая часть уничтожается в атмосфере из-за трения. Уцелевшие осколки именуют метеоритами;
- Падения астероидов в прошлом происходили намного чаще, чем сегодня;
- Падение скалы 65 млн. лет назад привело к истреблению динозавров (повлияло на развитие земной жизни);
- С периодичностью в 2000 лет на Землю падает скала с размером в футбольное поле;
- Раз в год к нам прибывают скалы с параметрами машины. В итоге можно наблюдать за великолепным огненным шаром. Но объект чаще всего сгорает и не успевает коснуться поверхности;
- Астероиды богаты не только на воду, но и на драгоценные и полезные металлы;
- Некоторые астероиды выступают разрушенными кометами. Из-за сближения с Солнцем лед тает и остается лишь каменистое ядро;
- У некоторых астероидов есть свои спутники;
- Также астероиды именуют малыми планетами и планетоидами;
Иногда астероиды называют малыми планетами. Это скалистые остатки от ранней Солнечной системы, сформировавшейся 4.6 млрд. лет назад. Большая часть осколков расположена между Марсом и Юпитером. Астероиды могут быть огромными (Веста с протяжностью в 530 км) и мелкими (менее 10 м). Общая масса все астероидов Солнечной системы уступает лунной.
Мозаика из наилучших обзоров крупнейшего астероида Веста
Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторым удалось стать почти сферическими с кратерными формированиями. При вращении на эллиптических орбитах астероиды также хаотично падают. Примерно 150 объектов располагают спутниками (у некоторых даже два). Есть двойные астероиды, где два скалистых тела сходятся по размерам и вращаются вокруг общего центра масс.
Аппарат Галилео заметил, что астероиды способны располагать спутниками
Существует 3 астероидных класса: С, S и М. Чаще всего можно встретить С-тип (хондриты), представленные глиной и силикатами, а по внешнему виду кажутся темными. Это одни из древнейших объектов в системе. S-типа (каменистые) состоят и силикатов и никелевого железа. А М-тип – металлические. Отличия в составе основываются на удаленности от Солнца при формировании. Некоторые поддались температурному нагреву и частично расплавились.
Мощная гравитация Юпитера и удары с другими астероидами приводят к изменению траекторий, из-за чего их выбрасывает из привычного места проживания к другим планетам. В прошлом множество крупных объектов врезалось в Землю, что помогло привнести новые элементы в состав.
Ученые все время следят за астероидами, подлетающими к нашей планете или пересекающими ее орбитальный путь. Минимальная критическая удаленность составляет 45 млн. км. Ценным инструментом выступает радар. Он отражает сигналы от объектов и получает необходимые данные: орбита, размер, форма и концентрация металлов.
К астероидам специально отправляли несколько миссий. В 1991 году к Гаспре и Иде направили Галилео. За Матильдой и Эросом следил NEAR-Шумейкер. В 2008 году к Стейну наведался Розетта, а в 2010 году – к Лютеции. Близкие пролеты осуществили Deep Space 1 и Stardust.
Сравнение масс астероидов
В 2005 году корабль Хаябуса приземлился на астероиде Итокава и попытался взять образцы. В 2010 году он доставил их на Землю. В 2007 году стартовала миссия Dawn. В 2012 году аппарат направился к Церере, куда прибыл в 2015-м.
Распределение астероидов в Солнечной системе
Астероидная классификация
Главный пояс астероидов: большинство объектов расположены между Марсом и Юпитером с небольшими орбитальными путями. На этой территории проживают 1.1-1.9 млн. объектов с диаметром в 1 км и миллион мелких. В начале формирования системы гравитация газового гиганта остановила формирование соседних планет и заставила крошечные объекты сталкиваться, создавая наблюдаемые сейчас астероиды.
Троянцы: обладают орбитой большей планеты, но не сталкиваются, а группируются вокруг точек Лагранжа (L4 и L5). Гравитация планеты и Солнца уравновешивает их и заставляет вылетать из орбиты. Большая часть относится к семейству Юпитера.
Околоземные: Это объекты, приближенные к нашей планете. Фактически они пересекают орбитальный земной путь. На 2013 год было известно о 10003 объектах, где 861 превышают в диаметре 1 км, а 1409 считаются потенциально опасными.
Основные астероиды
| Объект | Средний диаметр
км | Альбедо | Масса
кг 10 21 | Плотность
г/см 3 |
|---|
| Церера | 950,0 | 0,090 ± 0,0033 | 0,95 | 2,08 |
| Паллада | 532,0 | 0,1587 | 0,21 | 2,8 |
| Юнона | 233,92 | 0,2383 | 0,0282 | 2.98 ± 0.55 |
| Веста | 529,2 | 0,4228 | 0,262 | 3,42 |
| Астрея | 167×123×82 | 0,227 | 0,0024 | 2,7
| Геба | 185,18 | 0,2679 | 0,0137 | 4,1 |
| Ирида | 199,83 | 0,2766 | 0,0179 | 3,18 |
| Флора | 135,89 | 0,2426 | 0,00847 | 2,7 |
| Метида | 190 | 0,118 | (0,0147 ± 000,20) | 4,12±1,33 |
| Гигея | 407,12 | 0,0717 | 0,09,03 | 2,56 |
Наименование астероидов
МАС не так строго относится к системе именования астероидов. Именно поэтому у нас есть астероид Спока, Фрэнка Заппа, Колумба и т.д. Но пока запрещено называть их животными именами. Также присваивают числовые значения.
Астероиды Солнечной системы
Астроном Владимир Бусарев о строении вещества астероидов, их таксономических типах и источниках возникновения земной жизни:
Астероидная опасность – новая тема в курсе астрономии
Что нужно знать об астероидах?
Астероиды — это небесные тела, двигающиеся вокруг Солнца, имеющие неправильную форму и диаметр более 30 метров. Их разделяют на три группы: астероиды Главного пояса, околоземные и астероиды из этих двух групп, представляющие потенциальную опасность.
Главный пояс образуют астероиды, вращающиеся между орбитами Марса и Юпитера. Там находится примерно 90% всех объектов. Астероидов диаметром более 100 км насчитано 200 штук, а диаметром более 100 м — примерно 25 млн. Несмотря на большую численность объектов, суммарная масса Главного пояса — всего 4% от массы Луны и 0,06% массы Земли. Половина этой массы приходится на 4 крупнейших объекта: карликовую планету Цереру (занимает треть общей массы), Весту, Палладу и Гигею.
Околоземные астероиды делятся на 4 группы, в зависимости от соотношения их орбит с земной орбитой: Атоны, Аполлоны, Амуры и Атиры. Околоземных астероидов десятки тысяч. Третий по величине околоземный астероид и крупнейший, из пересекающих земную орбиту — Эрос.
Перед названиями астероидов указываются цифры: (4) Веста, (253) Матильда, (2867) Штейн — они обозначают порядок открытия объекта.
Что значит «опасный астероид»?
Потенциально опасными объектами считаются астероиды, которые могут приближаться к Земле достаточно близко, на расстояние менее 7,5 млн километров (что составляет примерно 19,5 расстояний от Земли до Луны).
Как измеряется опасность столкновений:
Туринская шкала. Качественная оценка в сравнении — какие астероиды более опасны, какие менее.
Палермская шкала. Количественная оценка, вычисление опасности конкретного астероида.
Самый известный из потенциально опасных астероидов: (99942) Апофис, открытие которого одно время обсуждалось всюду. Его диаметр составляет 370 м, дата сближения с Землей на расстояние 38 000 км — 13 апреля 2029 года. Однако в списке потенциально опасных астероидов по Палермской школе он занимает лишь пятое место. На первом месте находится астероид под названием (29075) 1950 DA, диаметром 1300 метров. Он окажется в опасной близости с Землей предположительно в 2880 году.
Астероиды Главного пояса на данный момент опасность не представляют, но они могут пересечь орбиту Земли после столкновений с соседями либо в результате гравитационного влияния крупных объектов. Из околоземных астероидов внимание привлекает Эрос, аналогичный по величине тому, который, как предполагается, вызвал вымирание динозавров: он находится в орбитальном резонансе с Марсом, и планета изменяет его траекторию на более вероятную для соударения с Землей.
Прогнозы утешительны: на данный момент не известно ни одного астероида, который достоверно столкнется с Землей. С тех пор как NASA стало финансировать изучение астероидов, новые объекты открываются чуть ли не ежедневно, и по Туринской шкале, которая предусматривает градацию опасности по 10 баллам, большинство астероидов при открытии получают рейтинг 1 балл, а после наблюдений риск приравнивается и вовсе к 0 баллов. По Палермской шкале также нет астероидов с опасными показателями — есть только объекты, требующие наблюдения.
Почему важно изучать астероидную опасность?
Столкновения астероидов с Землей происходят регулярно — это достоверно известно. Частота не меняется уже более миллиарда лет. Так, астероиды диаметром 30 м сталкиваются с Землей раз в 200 лет, а диаметром 10 км — раз в 100 млн. лет.
Большая часть астероидов еще не открыта. По приблизительным данным, доля пока не обнаруженных астероидов диаметром 1 км — 20%, а диаметром 50 м — 97%.
Большая часть уже открытых астероидов, включая потенциально опасные — «не номерные», то есть известна только их номинальная орбита и не известно влияние на нее других тел.
Последствия столкновения могут быть как угодно велики. Наложение зоны поражения Тунгусского события на карту Москвы показало, что даже небольшой объект (диаметром около 50 м), способен полностью уничтожить мегаполис.
Эффект от падения астероида в соответствии с диаметром:
50 м — взрыв сопоставимый с Тунгусской катастрофой.
200 м — взрыв, сопоставимый с взрывом водородной бомбы.
1000 м — разрушения в масштабах континента.
5000 м — глобальное изменение климата.
10 000 м — закат человеческой цивилизации (но таких объектов, к счастью, на околоземных орбитах нет).
Как защититься от астероидов?
Существует две стратегии действий в случае, если траектория астероида пересечется с траекторий Земли: разрушение или изменение траектории. Причем первая стратегия не рассматривается, поскольку вследствие разрушения один объект превратится в несколько тел с неизвестными траекториями.
Что может изменить траекторию астероида:
Ядерное взрывное устройство. Взрывается над поверхностью или внутри, чтобы спровоцировать испарение, выброс вещества астероида и так изменить скорость небесного тела.
Кинетический таран. Тяжелый объект направляется в конкретную точку астероида (что очень сложно реализовать технически).
Гравитационный буксир. Массивный объект помещается рядом с астероидом для использования закона всемирного тяготения (тоже сложно реализовать, поскольку буксир должен быть с двигателями).
Ракетные двигатели. Устройства прикрепляются к астероиду.
Перекрашивание. Изменение цвета на белый или черный позволяет использовать давление солнечных лучей.
Как изучать астероидную опасность?
Корпорация «Российский учебник» предлагает самый популярный УМК по астрономии для 11 класса авторства Бориса Воронцова-Вельяминова и Евгения Страута. Комплект включает учебник, рабочую программу, методическое пособие, электронную форму учебника. Также недавно был издан сборник проверочных и контрольных работ, скоро появятся атласы.
Вы можете воспользоваться некоторыми компонентами курса бесплатно:
Электронная форма учебника (доступна на один месяц по промо-коду 5books)
Тема астероидной опасности присутствует в представленном УМК, поскольку является обязательной для изучения в наши дни.
Оценка статьи:
Загрузка...
Астероиды изменяются в течении времени: они перемещаются в пространстве, сталкиваются, разрушаются, меняют свое направление и скорость. Все эти процессы “жизни” космического тела любой желающий может наблюдать лунной ночью. Посмотрите на поверхность спутника Земли – он весь “усыпан” кратерами. Это следы столкновения астероидов с Луной. Такими же кратерами покрыты многие объекты Солнечной системы.
