Опис поясу астероїдів Сонячної системи. Астероїди головного поясу

Опис поясу астероїдів Сонячної системи. Астероїди головного поясу


Опис Сонячної системи містить не тільки відомості про вісім планет і Плутон, але і ще декілька структур, що включають велику кількість космічних тіл. До них належать пояс Койпера, розсіяний диск, хмара Оорта, а також пояс астероїдів. Про останнє і піде мова нижче.

Визначення

Термін «астероїд» був запозичений Вільямом Гершелем у композитора Чарлза Берні. Слово має грецьке походження і означає «подібний до зірки». Застосування такого терміну було пов'язане з тим, що при вивченні просторів космосу через телескоп астероїди здавалися схожими на зірки: виглядали як точки на відміну від планет, які нагадували диски.

Як такого визначення терміну сьогодні немає. Основна характерна особливість об'єктів поясу астероїдів і аналогічних структур - розмір. Нижня межа - діаметр 50 м. Космічні тіла меншого розміру - це вже метеори. Верхня межа - діаметр карликової планети Церери, практично 1000 км.

Розташування і деякі особливості

Пояс астероїдів знаходиться між орбітами Марса і Юпітера. Сьогодні відомо понад 600 тисяч його об'єктів, з яких понад 400 000 мають власний номер або навіть назву. Приблизно 98% з останніх - об'єкти поясу астероїдів, віддалені від Сонця на відстань від 2,2 до 3,6 астрономічних одиниць. Найбільше тіло серед них - Церера. На зборах МАС у 2006 році вона разом з Плутоном і ще кількома об'єктами отримала статус карликової планети. Наступні за розмірами Веста, Паллада і Гігея разом з Церерою становлять 51% від загальної маси поясу астероїдів.

Форма

Космічні тіла, що складають пояс, крім розмірів мають ще ряд основних характеристик. Всі вони являють собою кам'янисті об'єкти, що звертаються по своїх орбітах навколо Сонця. Спостереження за астероїдами дозволили встановити, що, як правило, вони мають неправильну форму і обертаються. Знімки, зроблені космічними кораблями, що пролітали крізь пояс астероїдів у Сонячній системі, підтвердили ці припущення. Згідно з думкою вчених, така форма - результат частих зіткнень астероїдів один з одним та іншими об'єктами.

Склад

На сьогоднішній день астрономи виділяють три класи астероїдів згідно з основною речовиною, що входить до їх складу:

  • вуглецеві (клас С);
  • силікатні (клас S) з переважанням кремнію;
  • металеві (клас М).

Перші складають приблизно 75% від числа всіх відомих астероїдів. Подібна класифікація, однак, деякими вченими не вважається прийнятною. На їх погляд, існуючі дані не дозволяють однозначно стверджувати, який елемент переважає у складі космічних тіл поясу астероїдів.

У 2010 році група астрономів зробила цікаве відкриття, що стосується складу астероїдів. Вчені виявили на поверхні Феміди, досить великого об'єкта цієї зони, водяний лід. Знахідка підтверджує побічно гіпотезу про те, що одним з джерел води на молодій Землі були астероїди.

Інші характеристики

Середня швидкість, з якою об'єкти цієї області облітають Сонце, дорівнює 20 км/с. При цьому на один оборот астероїди головного поясу витрачають від трьох до дев'яти земних років. Для більшості з них характерний невеликий нахил орбіти до площини екліптики - 5-10º. Однак зустрічаються і об'єкти, траєкторія польоту яких становить з площиною обертання Землі навколо світила більш значний кут, аж до 70º. Ця характеристика лягла в основу класифікації астероїдів на дві підсистеми: плоску та сферичну. Нахил орбіт об'єктів першого типу менше або дорівнює 8º, других - більше вказаного значення.

Виникнення

У позаминулому столітті в наукових колах широко обговорювалася гіпотеза про загиблого Фаетона. Відстань від Марса до Юпітера досить значна, і тут могла б проходити орбіта ще однієї планети. Однак подібні подання сьогодні вже вважаються застарілими. Сучасні астрономи дотримуються версії, що на місці, де проходить пояс астероїдів, планета виникнути просто не могла. Причина цього в Юпітері.

Газовий гігант ще на ранніх етапах свого формування чинив гравітаційний вплив на область, що лежала ближче до Сонця. Він притягував до себе частину речовини з цієї зони. Не захоплені Юпітером тіла розкидалися в різні боки, швидкості протоастероїдів зростали, збільшувалася кількість зіткнень. В результаті вони не тільки не нарощували масу і об'єм, але навіть ставали дрібнішими. У процесі подібних перетворень ймовірність виникнення планети між Юпітером і Марсом стала рівнятися нулю.

Постійний вплив

Юпітер і сьогодні «не залишає в спокої» астероїдний пояс. Його потужна гравітація стає причиною зміни орбіт деяких тел. Під її впливом з'явилися так звані заборонені зони, в яких астероїдів практично немає. Тіло, що залітає сюди через зіткнення з іншим об'єктом, виштовхується із зони. Іноді при цьому орбіта змінюється настільки, що воно залишає пояс астероїдів.

Додаткові кільця

Головний пояс астероїдів не самотній. На його зовнішньому кордоні розміщуються ще два менш значних подібних утворення. Одне з цих кілець розташоване безпосередньо на орбіті Юпітера і представлено двома групами об'єктів:

  • «греки» випереджають газовий гігант приблизно на 60º;
  • «троянці» відстають на таку ж кількість градусів.

Характерною особливістю цих тіл є стабільність їхнього руху. Вона можлива завдяки розташуванню астероїдів в «точках Лагранжа», де врівноважуються всі гравітаційні дії на ці об'єкти.

Незважаючи на відносно близьке розташування до Землі, пояс астероїдів вивчений недостатньо і зберігає безліч таємниць. Перша з них, звичайно, це походження малих тіл Сонячної системи. Існуючі припущення з цього приводу, хоча і звучать досить переконливо, ще не отримали однозначного підтвердження.

Викликають питання і деякі особливості будови астероїдів. Відомо, наприклад, що навіть родинні об'єкти поясу за деякими параметрами досить сильно відрізняються один від одного. Вивчення характеристик астероїдів і їх походження необхідно як для розуміння подій, що передують формуванню Сонячної системи у відомому нам вигляді, так і для побудови теорій про процеси, що відбуваються у віддалених ділянках космосу, в системах інших зірок.