Астероїди

Всесвіт – це фантастична річ, яку потрібно знати. Щодня ми дізнаємось про це більше і розшифровуємо таємниці, що стосуються функціонування всього. Звичайно, ви бачили або говорили про це астероїди. Можливо також, що ви переплутали їх із метеоритами, бо погано знаєте ці поняття. Астероїди – це не що інше, як дрібні об’єкти, утворені в основному гірськими породами, і які, як і решта планет, обертаються навколо Сонця.

Якщо у вас є запитання про те, що таке астероїди і чим вони відрізняються від метеоритів, це ваш допис. Ми все це вам дуже детально пояснимо.

Що таке астероїд і якими характеристиками він володіє

Як ми вже згадували, астероїд – це не що інше, як скелястий об’єкт, який обертається навколо Сонця. Хоча його розміри не такі, як у планети, його орбіта схожа. У нашій орбіті багато астероїдів Сонячна система. Переважна більшість із них утворює те, що ми знаємо як пояс астероїдів. Ця область лежить між орбітами Марс y Юпітер. Як і планети, їх орбіта еліптична.

Вони не тільки знайдені в цьому поясі, але їх також можна знайти на траєкторії руху інших планет. Це означає, що цей скелястий об’єкт має однаковий шлях навколо Сонця, але турбуватися нема про що. Ви можете подумати, що якщо астероїд знаходиться на тій же орбіті, що і наша планета, настане час, коли він може зіткнутися і спричинити катастрофи. Це не так. Не потрібно турбуватися, оскільки вони не стикаються.

Швидкість, з якою астероїди, що знаходяться на тій самій орбіті, що й орбіта планети, зазвичай рухаються з однаковою швидкістю. Тому вони ніколи не зустрінуться. Щоб це сталося, або Землі довелося б рухатися повільніше, або астероїду довелося збільшувати швидкість. Це відбувається не в космічному просторі, якщо це не робить зовнішня сила. Тим часом закони руху регулюються за інерцією.

Типи астероїдів

Ці астероїди походять від утворення Сонячної системи. Як ми бачили в деяких статтях, Сонячна система сформувалася приблизно 4.600 мільярда років тому. Це сталося, коли обвалилася велика хмара газу та пилу. Коли це сталося, більша частина матеріалу впала до центру хмари, утворюючи Сонце.

Решта матеріалу стали планетами. Однак об’єкти, що знаходяться в поясі астероїдів, не мали шансу стати планетою. Оскільки астероїди утворюються в різних місцях та умовах, вони не однакові. Кожен утворився на різній відстані від Сонця. Це також змінює умови та склад.

Натрапляємо на предмети, які не круглі, швидше вони мають нерівну та неправильну форму. Вони утворюються під час безперервних ударів іншими предметами, поки вони не були такими.

Інші мають сотні кілометрів у діаметрі і величезні. Вони менші, як галька. Переважна більшість з них зроблені з різних видів гірських порід. Багато з них мають велику кількість нікелю та заліза.

Яку інформацію витягують?

Ці скелясті об’єкти можуть надати нам деяку інформацію про знання про Всесвіт. Оскільки вони утворились одночасно з рештою Сонячної системи, ці космічні породи можуть дати нам інформацію про історію планет і Сонця. Вчені можуть дослідити ці астероїди, щоб отримати про них інформацію.

Було кілька космічних місій НАСА, де спостерігали астероїди. Під час польоту, який здійснив космічний корабель NEED Shoemaker до Еросу (ім’я, яке отримало астероїд), він приземлився на нього, щоб отримати певні дані про склад та утворення скелястого об’єкта. Були й інші космічні місії, такі як космічний корабель «Світанок», щоб відвідати пояс астероїдів, в якому аналізували «Весту», астероїд розміром з невелику планету, а також космічний корабель OSIRIS-REX, який служив для відвідування сусіднього астероїда. на Землю під назвою Бенну і принести зразок на нашу планету.

Відмінності з метеоритами

Як ми вже згадували на початку статті, ви, мабуть, коли-небудь приймали метеорит за астероїд. І це те, що астероїди класифікуються відповідно до положення, в якому вони перебувають у Сонячній системі. Наприклад, ми вже говорили про ті, що знаходяться в поясі астероїдів між Марсом і Юпітером. Є й інші, які називаються NEA, бо вони ближче до Землі. Ми також знаходимо троянців, які знаходяться навколо орбіти Юпітера.

З іншого боку, у нас є кентаври. Це ті, що знаходяться у зовнішній частині Сонячної системи, недалеко від Хмара Оорта. Нарешті, нам залишились астероїди, які коорбітують Землю. Це є, які “захоплюються” земною гравітацією та орбітою протягом тривалих періодів часу. Вони також можуть піти знову.

Поки що, сподіваюся, все добре. Тепер прийшов час дізнатися, що таке метеорит. Метеорит – це не що інше, як астероїд, який дійсно вражає Землю. Ця назва дана тому, що, потрапляючи в атмосферу, вона залишає слід світла, який називається метеором. Це небезпечні для людини. Однак наша атмосфера захищає нас від них, оскільки коли вони стикаються з нею, вони в кінцевому підсумку тануть.

Залежно від складу, який вони мають, вони можуть бути кам’янистими, металевими або обома. Вплив метеориту також може бути позитивним, оскільки про нього можна отримати багато інформації. Не виключено, що це може завдати шкоди, якщо воно достатньо велике, щоб атмосфера не знищила його повністю, коли вони контактують. Сьогодні це можна передбачити, знаючи його траєкторію.

Я сподіваюся, що завдяки цій інформації ви зможете дізнатись більше про астероїди та метеорити.

Повний шлях до статті: Мережева метеорологія » Астрономія » Астероїди

Будьте першим, щоб коментувати

13.1: Астероїди

Астероїди в основному знаходяться в широкому просторі між Марсом і Юпітером, області Сонячної системи, яка називається поясом астероїдів. Астероїди занадто малі, щоб їх можна було побачити без телескопа; перший з них не був виявлений до початку дев’ятнадцятого століття.

Відкриття і орбіти астероїдів

Наприкінці 1700-х років багато астрономів полювали за додатковою планетою, яку вони вважали, повинна існувати в проміжку між орбітами Марса і Юпітера. Сицилійський астроном Джованні Піацці вважав, що знайшов цю зниклу планету в 1801 році, коли виявив перший астероїд (або, як його пізніше називали, «незначну планету»), що обертається на орбіті 2.8 а.е. від Сонця. За його відкриттям, яке він назвав Церера, швидко послідувало виявлення трьох інших маленьких планет на подібних орбітах.

Зрозуміло, що між Марсом і Юпітером не було жодної відсутньої планети, а ціла група об’єктів, кожен набагато менший за наш Місяць. (Аналогічна історія відкриття розігралася в повільному темпі у зовнішній Сонячній системі. Плутон був відкритий за Нептуном в 1930 році і спочатку називався планетою, але на початку двадцять першого століття було знайдено кілька інших подібних об’єктів. Тепер ми називаємо всіх їх карликовими планетами.)

До 1890 року гострими спостерігачами було виявлено понад 300 цих незначних планет або астероїдів. У тому році Макс Вольфат Гейдельберг ввів астрономічну фотографію в пошуки астероїдів, значно прискоривши відкриття цих тьмяних об’єктів. У двадцять першому столітті шукачі використовують електронні камери, керовані комп’ютером, ще один стрибок у технології. Понад півмільйона астероїдів зараз мають чітко визначені орбіти.

Астероїдам дається число (відповідне порядку відкриття), а іноді і назва. Спочатку імена астероїдів вибиралися у богинь в грецькій і римській міфології. Після виснаження цих та інших жіночих імен (в тому числі, пізніше, імен подружжя, друзів, квітів, міст та інших), астрономи звернулися до імен колег (та інших відзнакових людей), яких вони побажали вшанувати. Наприклад, астероїди 2410, 4859 і 68448 названі Моррісон, Фракной і Сіднейвольф, за трьох оригінальних авторів цього підручника.

Найбільший астероїд – Церера (під номером 1), діаметром трохи менше 1000 кілометрів. Як ми бачили, Церера вважалася планетою, коли її відкрили, але пізніше її назвали астероїдом (першим з багатьох.) Тепер він знову був перекласифікований і вважається однією з карликових планет, як Плутон (див. Розділ про Місяці, Кільця та Плутон). Однак нам все ще зручно обговорювати Цереру як найбільшу з астероїдів. Два інших астероїда, Паллада і Веста, мають діаметри близько 500 кілометрів, а ще близько 15 – більше 250 кілометрів (див. Таблицю \(\PageIndex\) ). Кількість астероїдів швидко зростає зі зменшенням розміру; об’єктів на 10 кілометрів у поперечнику приблизно в 100 разів більше, ніж 100 кілометрів у поперечнику. До 2016 року астрономами було виявлено майже мільйон астероїдів.

Центр Малої Планети – всесвітнє сховище даних про астероїди. Відвідайте його онлайн, щоб дізнатися про останні відкриття, пов’язані з малими тілами в нашій Сонячній системі. (Зверніть увагу, що деякі матеріали на цьому сайті є технічними; краще натиснути на вкладку меню для «паблік» для отримання додаткової інформації на рівні цього підручника.)

Таблиця \(\PageIndex\) : Найбільші астероїди

#	Ім’я	Рік відкриття	Напіввелика вісь орбіти (AU)	Діаметр (км)	Композиційний клас
1	Церера	1801	2.77	940	С (вуглецевий)
2	Паллада	1802	2.77	540	С (вуглецевий)
3	Юнона	1804	2.67	265	S (кам’янистий)
4	Веста	1807	2.36	510	базальтовий
10	Гігієна	1849	3.14	410	С (вуглецевий)
16	Психея	1852	2.92	265	M (металік)
31	Єфросинія	1854	3.15	250	С (вуглецевий)
52	Європа	1858	3.10	280	С (вуглецевий)
65	Кібела	1861	3.43	280	С (вуглецевий)
87	Сильвія	1866	3.48	275	С (вуглецевий)
451	Пацієнтія	1899	3.06	260	С (вуглецевий)
511	Давида	1903	3.16	310	С (вуглецевий)
704	Інтерамнія	1910	3.06	310	С (вуглецевий)

Всі астероїди обертаються навколо Сонця в тому ж напрямку, що і планети, і більшість їх орбіт лежать біля площини, в якій кружляють Земля та інші планети. Більшість астероїдів знаходяться в поясі астероїдів, області між Марсом і Юпітером, який містить всі астероїди з орбітальними періодами від 3,3 до 6 років (рис.). Хоча більше 75% відомих астероїдів знаходяться в поясі, вони не розташовані близько (як їх іноді зображують у науково-фантастичних фільмах). Обсяг пояса насправді дуже великий, а типовий інтервал між об’єктами (розміром до 1 кілометра) становить кілька мільйонів кілометрів. (Це пощастило для космічних апаратів, таких як Галілео, Кассіні, Розетта та Нові горизонти, яким потрібно було подорожувати через пояс астероїдів без зіткнення.)

Малюнок \(\PageIndex\) Астероїди в Сонячній системі. Ця комп’ютерна діаграма показує положення астероїдів, відомих у 2006 році. Якби розміри астероїдів були намальовані в масштабі, жодна з точок, що представляють астероїд, не буде видно. Тут точки астероїдів занадто великі і створюють помилкове враження про те, наскільки переповнений пояс астероїдів виглядав би, якби ви були в ньому. Зауважимо, що крім тих, що знаходяться в поясі астероїдів, є також астероїди у внутрішній Сонячній системі та деякі вздовж орбіти Юпітера (наприклад, групи троянців і греків), керовані гравітацією гігантської планети.

Тим не менш, за довгу історію нашої Сонячної системи відбулося чимало зіткнень між самими астероїдами. У 1918 році японський астроном Кійоцугу Хіраяма виявив, що деякі астероїди потрапляють на сімейства, групи зі схожими орбітальними характеристиками. Він висунув гіпотезу, що кожна сім’я, можливо, була наслідком розпаду більшого тіла або, швидше за все, від зіткнення двох астероїдів. Незначні відмінності у швидкостях, з якими різні фрагменти покинули сцену зіткнення, пояснюють невеликий розкид на орбітах, який зараз спостерігається для різних астероїдів у даній сім’ї. Існує кілька десятків таких сімей, і спостереження показали, що окремі члени більшості сімей мають схожі склади, як ми очікували б, якби вони були фрагментами спільного батька.

Ви можете побачити драматичне анімаційне відео, що показує орбіти 100,000 астероїдів, знайдених одним оглядом неба. Коли 3-хвилинне відео триває, ви можете побачити орбіти планет і як астероїди розподіляються в Сонячній системі. Але врахуйте, що всі подібні ролики вводять в оману в одному сенсі. Самі астероїди дійсно малі в порівнянні з пройденими відстанями, тому їх потрібно зображувати як більші точки, щоб бути видимими. Якби ви були в поясі астероїдів, там було б набагато більше порожнього простору, ніж астероїдів.

Склад і класифікація

Астероїди такі ж різні, як чорно-білі. Більшість дуже темні, з відбивною здатністю всього від 3 до 4%, як грудка вугілля. Однак інша велика група має типову відбивну здатність 15%. Щоб зрозуміти більше про ці відмінності та про те, як вони пов’язані з хімічним складом, астрономи вивчають спектр світла, відбитого від астероїдів, для підказок про їх склад.

Темні астероїди виявляються в результаті спектральних досліджень як примітивні тіла (ті, які мало змінилися хімічно з початку Сонячної системи), що складаються з силікатів, змішаних з темними, органічними вуглецевими сполуками. Вони відомі як C-типу астероїди («С» для вуглецевих). Два найбільших астероїдів, Церера і Паллада, примітивні, як і майже всі астероїди у зовнішній частині поясу.

Друга за чисельністю населення група – астероїди S-типу, де «S» позначає кам’янистий або силікатний склад. Тут темні вуглецеві сполуки відсутні, що призводить до більш високої відбивної здатності та чіткіших спектральних сигнатур силікатних мінералів. Астероїди S-типу також хімічно примітивні, але їх різний склад вказує на те, що вони, ймовірно, утворилися в іншому місці Сонячної системи від астероїдів С-типу.

Астероїди третього класу, набагато менш численні, ніж у перших двох, складаються переважно з металу і називаються астероїдами М-типу («М» для металевих). Спектроскопічно ідентифікація металу утруднена, але принаймні для найбільшого астероїда М-типу, Психеї, ця ідентифікація була підтверджена радаром. Оскільки металевий астероїд, як літак або корабель, є набагато кращим відбивачем радара, ніж кам’янистий об’єкт, Психея виглядає яскравою, коли ми націлимо на нього радіолокаційний промінь.

Як з’явилися такі металеві астероїди? Ми підозрюємо, що кожен прийшов з батьківського тіла, достатньо великого, щоб його розплавлений інтер’єр осідав або диференціювався, а важчі метали опустилися до центру. Коли це материнське тіло зруйнувалося в більш пізньому зіткненні, фрагменти з ядра були багаті металами. Навіть в 1-кілометровому астероїді М-типу достатньо металу, щоб забезпечити світ залізом та багатьма іншими промисловими металами в доступному для огляду майбутньому, якби ми могли безпечно доставити його на Землю.

Крім астероїдів М-типу, кілька інших астероїдів виявляють ознаки раннього нагрівання і диференціації. Вони мають базальтові поверхні, такі як вулканічні рівнини Місяця та Марса; великий астероїд Веста (обговорюється на мить) знаходиться в цій останній категорії.

Різні класи астероїдів знаходяться на різній відстані від Сонця (рис. \(\PageIndex\) ). Простежуючи, як склади астероїдів змінюються залежно від відстані від Сонця, ми можемо реконструювати деякі властивості сонячної туманності, з якої вони спочатку утворилися.

Малюнок, \(\PageIndex\) де знайдені різні типи астероїдів. Астероїди різного складу розподілені на різній відстані від Сонця. S-тип і C-тип є примітивними; М-тип складається з ядер диференційованих батьківських тіл.

Веста: Диференційований астероїд

Веста – один з найцікавіших астероїдів. Він обертається навколо Сонця з напіввеликою віссю 2,4 а.о. У внутрішній частині поясу астероїдів. Його відносно висока відбивна здатність майже 30% робить його найяскравішим астероїдом, настільки яскравим, що він насправді видно неозброєним оком, якщо ви знаєте, де шукати. Але його справжня претензія на славу полягає в тому, що його поверхня покрита базальтом, що вказує на те, що Веста – диференційований об’єкт, який, мабуть, колись був вулканічно активним, незважаючи на свої невеликі розміри (близько 500 кілометрів у діаметрі).

Метеорити з поверхні Вести (рис. \(\PageIndex\) ), ідентифіковані шляхом порівняння їх спектрів з спектрами самої Вести, приземлилися на Землю і доступні для безпосереднього вивчення в лабораторії. Таким чином, ми знаємо багато про цей астероїд. Вік потоків лави, з яких отримані ці метеорити, був виміряний на рівні від 4,4 до 4,5 мільярдів років, дуже скоро після утворення Сонячної системи. Цей вік відповідає тому, що ми могли б очікувати від вулканів на Весті; будь-який процес нагрівав такий невеликий об’єкт, ймовірно, був інтенсивним і короткочасним. У 2016 році в Туреччині впав метеорит, який можна було ідентифікувати з певним потоком лави, виявленим орбітальним космічним апаратом Dawn.

\(\PageIndex\) Фігурка Шматок Вести. Цей метеорит (скеля, що впала з космосу) був ідентифікований як вулканічний фрагмент з кори астероїда Вести.

Астероїди Впритул

На шляху до зустрічі 1995 року з Юпітером космічний корабель «Галілео» мав намір пролетіти близько до двох астероїдів S-типу головного поясу під назвою Гаспра та Іда. Камера Galileo виявила як довгі, так і дуже нерегулярні (нагадують побитий картопля), як і личить фрагментам від катастрофічного зіткнення (рис. \(\PageIndex\) ).

\(\PageIndex\) Малюнок Матильда, Гаспра та Іда. Перші три астероїди сфотографовані з літаючих апаратів космічних апаратів, надрукованих в тому ж масштабі. Гаспра та Іда мають S-тип і були досліджені космічним апаратом «Галілео»; Матильда є C-типу і була літаючою мішенню для космічного корабля, що майже Shoemaker.

Детальні зображення дозволили порахувати кратери на Гаспрі та Іді, а також оцінити тривалість часу, коли їх поверхні піддавалися зіткненню. Вчені «Галілея» прийшли до висновку, що цим астероїдам всього близько 200 мільйонів років (тобто зіткнення, які їх утворили, відбулися близько 200 мільйонів років тому). Розрахунки дозволяють припустити, що астероїд розміром з Гаспру або Іду може очікувати чергового катастрофічного зіткнення десь у найближчі мільярди років, і тоді він буде порушений, утворюючи ще одне покоління ще менших фрагментів.

Найбільшим сюрпризом Галілео прольоту Іди стало відкриття Місяця (яку тоді назвали Дактиль), на орбіті навколо астероїда (рис. \(\PageIndex\) ). Хоча лише 1,5 кілометра в діаметрі, менший, ніж у багатьох кампусах коледжів, Dactyl надає вченим щось інше поза їх досяжністю – вимірювання маси та щільності Іди за допомогою законів Кеплера. Відстань Місяця близько 100 кілометрів і її орбітальний період близько 24 годин свідчать про те, що Іда має щільність приблизно 2,5 г/см 3 , що відповідає щільності примітивних порід. Згодом і великі телескопи видимого світла, і потужні планетарні радари виявили багато інших астероїдних супутників, так що тепер ми можемо накопичувати цінні дані про астероїдні маси і щільності.

Малюнок \(\PageIndex\) Іда і Дактиль. Астероїд Іда та його крихітний місяць Дактиль (маленьке тіло праворуч) були сфотографовані космічним апаратом «Галілео» в 1993 році. Іда неправильної форми має 56 кілометрів у найдовшому вимірі, тоді як дактиль – близько 1,5 кілометрів. Кольори посилилися на цьому зображенні; на око всі астероїди виглядають в основному сірими.

До речі, Фобос і Деймос, дві маленькі супутники Марса, ймовірно, захоплені астероїдами (рис.). Вперше вони були вивчені на близькій відстані орбітами-вікінгами в 1977 році, а пізніше Mars Global Surveyor. Обидва вони нерегулярні, кілька витягнуті і сильно створені, що нагадують інші більш дрібні астероїди. Найбільші їх розміри становлять близько 26 кілометрів і 16 кілометрів відповідно. Маленькі зовнішні супутники Юпітера і Сатурна, ймовірно, також були захоплені з проходять астероїдів, можливо, на початку історії Сонячної системи.

\(\PageIndex\) Малюнок Місяці Марса. Дві малі супутники Марса, (а) Фобос і (б) Деймос, були виявлені в 1877 році американським астрономом Асафом Холом. Їх поверхневі матеріали схожі на багато астероїдів у зовнішньому поясі астероїдів, що змушує астрономів вважати, що дві супутники можуть бути захоплені астероїдами.

Починаючи з 1990-х, космічні апарати забезпечили уважний погляд на ще кілька астероїдів. Космічний апарат «Близькоземний астероїд Рандеву» (NEAR) вийшов на орбіту навколо астероїда S-типу Ерос, ставши тимчасовим місяцем цього астероїда. На шляху до Ерос космічний корабель NEAR був перейменований на честь планетарного геолога Євгена Шумейкера, піонера в нашому розумінні кратерів і ударів.

Протягом року космічний корабель Near-Shoemaker обертався навколо маленького астероїда на різних висотах, вимірюючи його поверхневий і внутрішній склад, а також картуючи Ерос з усіх боків (рис.). Дані показали, що Ерос виготовлений з одних з найбільш хімічно примітивних матеріалів Сонячної системи. Кілька інших астероїдів були виявлені як зроблені з вільно зв’язаних щебеню по всьому, але не Ерос. Його рівномірна щільність (приблизно така ж, як у земної кори) та великі глобальні канавки та хребти показують, що це тріснута, але тверда порода.

Малюнок \(\PageIndex\) дивиться вниз на Північний полюс Ерос. Цей вид був побудований з шести знімків астероїда, зроблених з висоти 200 кілометрів. Великий кратер на вершині отримав назву Психея (на честь діви, яка була коханкою Ероса в класичній міфології) і має ширину близько 5,3 кілометрів. Прямо під ним можна побачити сідлоподібну область. Видно кратери самих різних розмірів.

Ерос має багато сипучого поверхневого матеріалу, який, здається, ковзав вниз до нижчих висот. У деяких місцях поверхневий шар щебеню глибиною 100 метрів. Верх пухкого грунту всіяний розсипаними, напівзаглибленими валунами. Таких валунів так багато, що вони більш численні, ніж кратери. Звичайно, з такою низькою гравітацією на цьому маленькому світі, відвідуючий космонавт знайде вільні валуни, що котяться до неї досить повільно і може легко стрибати досить високо, щоб уникнути удару одним. Хоча космічний корабель Near-Shoemaker не був побудований як посадковий апарат, в кінці його орбітальної місії в 2000 році йому було дозволено м’яко впасти на поверхню, де він продовжував свій хімічний аналіз ще тиждень.

У 2003 році японська місія Hayabusa 1 не тільки відвідала невеликий астероїд, але й привезла зразки для вивчення в лабораторіях на Землі. Цільовий астероїд S-типу, Ітокава (показаний на малюнку \(\PageIndex\) ), набагато менше, ніж Ерос, всього близько 500 метрів завдовжки. Цей астероїд подовжений і, здається, є результатом зіткнення двох окремих астероїдів давно. Ударних кратерів майже немає, але велика кількість валунів (як купа щебеню) на поверхні.

Малюнок \(\PageIndex\) Астероїд Ітокава. Поверхня астероїда Ітокава, схоже, не має кратерів. Астрономи висунули гіпотезу, що його поверхня складається з гірських порід і шматочків льоду, скріплених невеликою кількістю сили тяжіння, а його внутрішня частина, ймовірно, також є схожим щебенем купи.

Космічний корабель «Хаябуса» був призначений не для посадки, а для того, щоб торкнутися поверхні досить довго, щоб зібрати невеликий зразок. Цей хитрий маневр провалився з першої спроби, коли космічний корабель ненадовго перекинувся на його бік. Врешті-решт, контролери досягли успіху в підборі декількох зерен поверхневого матеріалу і перенесення їх у зворотну капсулу. Повернення 2010 року в атмосферу Землі над Австралією було вражаючим (Рисунок \(\PageIndex\) ), з вогненним розпадом космічного корабля, в той час як невелика зворотна капсула успішно вийшла з парашутом на поверхню. Місяці ретельного видобутку і вивчення понад тисячі крихітних частинок пилу підтвердили, що поверхня Ітокава мала склад, схожий на відомий клас примітивних метеоритів. Ми підрахували, що зібрані Hayabusa пилові зерна були викриті на поверхні астероїда близько 8 мільйонів років.

Малюнок \(\PageIndex\) Хаябуса Повернення. Це драматичне зображення показує, що зонд Hayabusa розпадається при повторному в’їзді. Зворотна капсула, яка відокремилася від головного космічного корабля і вийшла з парашутом на поверхню, світиться внизу праворуч.

Наприкінці 2018 року два космічних апарати зустрілися з астероїдами поблизу Землі (див. Астероїди та планетарна оборона) і підготувалися до посадки та збору зразків для повернення на Землю. Японський космічний корабель Hyabusa2 досяг Рюгу, а НАСА OSIRIS-REX націлився на Бенну. Обидва цих астероїда, кожен менше 1 км в діаметрі, відносяться до темного, вуглецевого класу. Оскільки такі об’єкти багаті водою, вони представляють особливий інтерес як можливі майбутні космічні ресурси. Обидва астероїди здаються «бутовими палями» або нещільно пов’язаними агломераціями дрібних фрагментів.

Найамбітніша космічна місія астероїдів (називається Dawn) відвідала два найбільших астероїдів головного поясу, Церера і Веста, що обертаються навколо кожного близько року (рис. \(\PageIndex\) ). Їх великі розміри (діаметри близько 1000 і 500 кілометрів відповідно) роблять їх відповідними для порівняння з планетами і великими місяцями. Обидва виявилися сильно кратернимі, маючи на увазі, що їх поверхні старі. На Весті ми фактично розмістили великі ударні кратери, які викидали базальтові метеорити, раніше ідентифіковані як походять від цього астероїда. Ці кратери настільки великі, що вони відбирають кілька шарів коркового матеріалу Вести.

Малюнок \(\PageIndex\) Вести і Церери. Космічний корабель NASA Dawn зробив ці зображення великих астероїдів (а) Веста і (б) Церера. (а) Зверніть увагу, що Веста не кругла, як Церера (яка вважається карликовою планетою). Гора в два рази перевищує висоту Mt. Еверест на Землі видно в самому низу зображення Вести. (б) Зображення Церери має свої кольори перебільшені, щоб виявити відмінності у складі. Білу особливість можна побачити в кратері Occctor поблизу центру зображення.

Церера не мала порівнянної історії гігантських ударів, тому її поверхня покрита кратерами, які більше схожі на ті з місячного нагір’я. Великим сюрпризом у Церери є наявність дуже яскравих білих плям, пов’язаних в першу чергу з центральними вершинами великих кратерів (рис. \(\PageIndex\) ). Світлий мінерал – це якась сіль, або вироблена при утворенні цих кратерів, або згодом звільнена з нутрощів. Після неодноразових близьких польотів дані космічного корабля NASA Dawn вказували на те, що Церера має (або мала) підземний океан води, з випадковими виверженнями на поверхні. Найбільш драматичним є крижаний вулкан заввишки 4 кілометри під назвою Ахуна Монс (див. Рис. \(\PageIndex\) ).

Малюнок \(\PageIndex\) Білі плями в більшому кратері на Церері. Білі плями в більшому кратері на Церері. (а) Ці яскраві риси, здається, є відклади солі в кратері Церери під назвою Occactor, який знаходиться в 92 кілометрах в поперечнику. (б) Ахуна Монс – ізольована гора на Церері, висотою 4 кілометри. Вважається, що це вторгнення льоду з інтер’єру. (кредит а: модифікація роботи НАСА/JPL-Калтех/UCLA/MPS/DLR/IDA; кредит б: модифікація роботи НАСА/JPL-Калтех/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI)

В кінці 2017 року було відкрито щось абсолютно нове: міжзоряний астероїд. Цей відвідувач був знайдений на відстані 33 мільйони кілометрів з оглядовим телескопом на Халеакала, Гаваї. Коли астрономи слідували за відкриттям, швидко стало очевидним, що цей астероїд подорожував занадто швидко, щоб бути частиною родини Сонця. Його орбіта є гіперболою, і при виявленні вона вже стрімко залишала внутрішню Сонячну систему. Хоча він був занадто віддаленим для візуалізації навіть великими телескопами, його розмір і форму можна було оцінити за його яскравістю та швидкими коливаннями світла. Він сильно витягнутий, з приблизно циліндричної формою. Номінальні розміри – близько 200 метрів в довжину і всього 35 метрів в поперечнику, самий екстремальний з будь-якого природного об’єкта. Великі об’єкти, як планети і супутники, витягуються власною гравітацією в приблизно сферичні форми, і навіть дрібні астероїди і комети (часто описувані як «картопляні») рідко мають нерівності більше, ніж в два рази.

Цей астероїд був названий «Оумуамуа, гавайське слово, що означає «розвідник» або «перший, щоб протягнути руку». У певному сенсі відкриття міжзоряного астероїда або комети не було несподіваним. На початку історії Сонячної системи, перш ніж орбіти планети розбиралися на стабільні, не перетинаються шляхи все в одній площині, ми оцінюємо, що було викинуто досить багато маси, або цілі планети, або більш численні менші фрагменти. Навіть сьогодні випадкова комета, що надходить із зовнішніх країв Сонячної системи, може змінити свою орбіту шляхом гравітаційної взаємодії з Юпітером та Сонцем, і деякі з них втечуть на гіперболічних траєкторіях. Оскільки ми недавно дізналися, що планетарні системи поширені, постало питання: звідки подібні об’єкти сміття викидаються з інших планетних систем? Тепер ми знайшли один, і вдосконалені опитування незабаром додадуть інші до цієї категорії.

Переглянути рендеринг художником астероїда «Оумуамуа» ESO. Хоча вона не була достатньо близькою до Землі для зображення, її довга струнка форма вказувалася на швидку зміну яскравості під час обертання.

Космічні агентства, що беруть участь у місії Dawn, створили приємні анімовані відео «естакади» Вести та Церери, доступні в Інтернеті.

Ключові поняття та резюме

Сонячна система включає в себе безліч об’єктів, які набагато менше планет і їх більших супутників. Скелясті, як правило, називають астероїдами. Церера – найбільший астероїд; близько 15 більше 250 кілометрів і близько 100 000 більше 1 кілометра. Більшість знаходяться в поясі астероїдів між Марсом і Юпітером. Наявність сімейств астероїдів в поясі свідчить про те, що багато астероїдів є залишками древніх зіткнень і фрагментації. До астероїдів відносяться як примітивні, так і диференційовані об’єкти. Більшість астероїдів класифікуються як C-тип, тобто вони складаються з вуглецевих матеріалів. Домінують у внутрішньому поясі S-типу (кам’янисті) астероїди, з декількома М-типами (металевими). У нас є космічні апарати зображення декількох астероїдів і повернуті зразки з астероїда Ітокава. Останні спостереження виявили ряд астероїдних супутників, що дає можливість вимірювати маси і щільності астероїдів, на яких вони орбітають. Два найбільших астероїди, Церера і Веста, були широко вивчені з орбіти космічним апаратом «Світанок».

Глосарій

астероїд кам’яні або металеві об’єкт, що обертається навколо Сонця, що менше, ніж великі планети, але це не показує ніяких доказів атмосфери або інших видів діяльності, пов’язаних з комет пояс астероїдів область Сонячної системи між орбітами Марса і Юпітера, в якій знаходиться більшість астероїдів; основний пояс, де орбіти, як правило, найбільш стійкі, простягається від 2,2 до 3,3 а.е. від Сонця