Институт креационных исследований

В 1801 году итальянский астроном Джузеппе Пиацци открыл новую планету в нашей Солнечной системе между орбитами Марса и Юпитера. Этот новый мир, названный Церерой, был намного меньше других планет, но, в отличие от луны, вращался непосредственно вокруг Солнца. В следующем году астрономы нашли еще одну маленькую планету, также между орбитами Марса и Юпитера, и назвали ее Палладой. В 1804 году была открыта еще одна маленькая планета, Юнона, а спустя три года еще одна, Веста. К середине девятнадцатого века было обнаружено 15 таких малых планет. Примерно в то же время астрономы начали резервировать термин планета только для восьми самых больших миров нашей Солнечной системы, и с тех пор вновь открытые малые миры стали называться астероидами.

Малые планеты

Сегодня астрономы открыли и каталогизировали сотни тысяч астероидов.Они обращаются вокруг Солнца преимущественно в «поясе» между орбитами Марса и Юпитера. Термин пояс астероидов может вызвать в воображении образы толстой полосы миллиардов падающих и сталкивающихся камней — несомненно, опасность для любого космического корабля, который посмеет пройти через такую ​​область! Научная фантастика подкрепляет такие представления; вспомните захватывающую погоню за астероидом в культовой классике Империя наносит ответный удар. Но настоящий пояс астероидов выглядит совсем не так. Хотя вокруг Солнца, вероятно, вращаются миллионы астероидов, объем пространства, в котором они вращаются, огромен. Таким образом, среднее расстояние между любыми двумя астероидами может составлять сотни миллионов миль. Другими словами, если бы вы стояли на астероиде, вы, вероятно, даже не смогли бы увидеть другой астероид невооруженным глазом, потому что они так далеко друг от друга.

Уильям Гершель ввел термин «астероид» в 1802 году, вскоре после открытия Паллады. Термин происходит от греческого и означает «звездообразный» или «звездообразный» — подходящее название, поскольку в телескоп астероид выглядит точно так же, как звезда. Оба имеют точечную форму и не имеют большого диска, в отличие от восьми больших планет. Единственный способ визуально отличить астероид от звезды — это снова взглянуть на более позднее время; астероид сдвинется относительно звезд. В начале 1800-х астрономы использовали термины «астероид» и «планета» как синонимы для этих новых маленьких миров. Но к концу 1800-х годов астероиды считались отдельной от планет категорией. Даже сегодня астероиды иногда называют «малыми планетами».

Церера на сегодняшний день является крупнейшим астероидом. Его диаметр составляет 590 миль, что составляет примерно одну четвертую размера Луны, и он состоит из камня и льда. Орбита Цереры почти круглая на среднем расстоянии 257 миллионов миль от Солнца, что дает период обращения 4,6 года. Помимо большого размера (по сравнению с другими малыми планетами), Церера является довольно типичным астероидом.В отличие от меньших астероидов, Церера обладает достаточной гравитацией, чтобы принять сферическую форму, как у планет. По этой причине Церера также классифицируется как «карликовая планета». Поскольку всем другим астероидам не хватает гравитации, чтобы поддерживать сферическую форму, Церера — единственный астероид, который также является карликовой планетой.

Второй по величине астероид по объему – Паллада. 1 Однако вторым по массе астероидом является Веста. Он лишь немного меньше, чем Паллада, но значительно плотнее. Веста вращается на среднем расстоянии от Солнца 220 миллионов миль по почти круговой траектории. Это единственный астероид, регулярно видимый невооруженным глазом, но только при максимальном сближении с Землей, когда он выглядит как тусклая звезда. Теперь у нас есть подробные изображения Весты, любезно предоставленные Рассвет космический корабль, который вращался вокруг этого астероида с 2011 по 2012 год. На изображениях виден большой, не совсем круглый, покрытый кратерами валун в космосе.

Космические аппараты посетили несколько других астероидов. К ним относятся Гаспра, Эрос, Итокава, Лютеция, Матильда, Штейнс и Ида. Космические аппараты обеспечивают изображения этих крошечных миров с высоким разрешением, что было бы невозможно с помощью наземных телескопов. Когда Галилео космический корабль пролетел мимо Иды, изображения показали, что у этого астероида есть спутник на орбите, который был назван Дактил. Дактиль меньше одной мили в диаметре, что составляет примерно одну двадцатую размера Иды. С тех пор было открыто много других спутников астероидов.

Большинство астероидов имеют тенденцию вращаться относительно близко к плоскости восьми планет, но значительная их часть этого не делает. Почти все астероиды вращаются вокруг Солнца прямолинейно — в том же направлении, что и планеты. Менее 100 известных астероидов являются ретроградными. Орбиты астероидов могут быть почти круговыми или сильно эллиптическими. Несмотря на их большое количество, совокупная масса всех астероидов оценивается меньше массы Луны.

Классы астероидов

Астероиды можно классифицировать либо по их составу, либо по их орбите.Обычно первое можно оценить только с помощью спектроскопического анализа. Есть три общие группы по составу астероидов: группа C (углеродистые — наиболее распространенный тип, на который приходится три четверти всех астероидов), группа S (каменистые/кремнистые — вторая по распространенности) и группа M (металлические). с горсткой более редких типов. Существуют также подкатегории основных групп.

Классификация по орбите проще и определяется из наблюдений. Большинство астероидов вращаются между Марсом и Юпитером, не пересекая орбиты ни одной из планет. Это «астероиды главного пояса». Но есть и несколько других орбитальных классов. В большинстве случаев каждый класс назван в честь первого обнаруженного астероида этого типа.

Как вы понимаете, особый интерес представляют те астероиды, которые приближаются к Земле относительно близко. Они делятся на четыре класса в зависимости от их орбиты. Во-первых, любовь астероиды. У них есть перигелий (самая близкая к Солнцу точка), который находится ближе к Солнцу, чем Марс, но не так близко, как Земля. Большинство астероидов Амора пересекают орбиту Марса, но не пересекают орбиту Земли. Во-вторых, есть Атира астероиды. Их орбиты полностью находятся внутри орбиты Земли, но они очень редки — обнаружено всего шесть астероидов Атира. 2

Два последних класса околоземных астероидов — это Аполлон а также Атон группы. Эти астероиды фактически пересекают орбиту Земли. У тех, кто принадлежит к классу Аполлона, среднее расстояние до Солнца больше, чем у Земли, и, следовательно, орбитальный период превышает один год. Но из-за своей эллиптической траектории они иногда подходят к Солнцу ближе, чем Земля. Около девяти из десяти астероидов, пересекающих Землю, относятся к классу Аполлона. Более редкие астероиды класса Атона имеют среднее расстояние до Солнца меньше, чем у Земли, период менее одного года и пересекают орбиту Земли вблизи своего афелия (наибольшего расстояния от Солнца).

Сначала может показаться, что с таким количеством астероидов, пересекающих Землю, разрушительное столкновение неизбежно. Но астероиды не вращаются в той же плоскости, что и Земля. В большинстве случаев их орбиты на самом деле никогда не пересекаются, и поэтому они никогда не могут столкнуться. Есть лишь несколько известных относительно крупных земных планет, которые представляют потенциальную опасность столкновения в отдаленном будущем. Однако астрономы могут точно рассчитать будущее положение этих астероидов и определили, что ни один из них не представляет реальной угрозы в течение нашей жизни. Еще может быть обнаружено несколько меньших астероидов, пересекающих Землю. Но меньшие астероиды причинят меньше вреда при столкновении, а самые маленькие сгорают в защитной атмосфере Земли, прежде чем достигнут поверхности.

трояны

Особенно интересная группа астероидов называется трояны. Большинство этих астероидов вращаются на том же расстоянии от Солнца, что и Юпитер. Следовательно, их орбитальный период чуть менее 12 лет — такой же, как у Юпитера. Трояны обычно вращаются в регионах, которые находятся на 60 градусов впереди Юпитера или на 60 градусов позади планеты. Эти места являются точками Лагранжа L4 и L5 соответственно — местами гравитационной стабильности, которые образуют равносторонний треугольник с Солнцем и Юпитером. 3 Троянцы названы так потому, что они «прячутся» на орбите Юпитера, подобно грекам, которые прятались в деревянном коне в истории о Троянской войне. 4 Было обнаружено около 6000 троянских астероидов. 5 Любопытно, что те, кто находится в лидирующей группе L4, превосходят по численности тех, кто находится в отстающей группе L5, почти в 2 к 1.

Недавно астрономы обнаружили, что Юпитер — не единственная планета, на орбите которой находятся троянские астероиды, хотя на сегодняшний день их, безусловно, больше. Было обнаружено, что астероид Эврика, открытый в 1990 году, занимает точку Лагранжа L5 Марса. С тех пор были обнаружены еще как минимум три марсианских троянца.На Земле есть один подтвержденный троян, крошечный (диаметром 1000 футов) астероид 2010 TK.₇. У Венеры и Урана есть по одному подтвержденному троянцу, и было обнаружено девять троянцев Нептуна.

Кометы

Как и астероиды, кометы — это небольшие тела Солнечной системы, вращающиеся непосредственно вокруг Солнца. Основное различие между астероидами и кометами заключается в их составе. Астероиды состоят из камней, а кометы состоят из льда и грязи. Кометы, как правило, имеют эксцентрические (высокоэллиптические) орбиты. Они проводят большую часть своего времени во внешней части Солнечной системы, далеко за пределами Юпитера, где их лед остается застывшей массой. Но когда кометы входят во внутреннюю часть Солнечной системы, область, занятую четырьмя планетами земной группы, солнечный нагрев испаряет часть льда на их поверхности. Материалы начинают рассеиваться в космосе, но оттесняются солнечным ветром и излучением, в результате чего комета образует хорошо видимый «хвост» из обломков, направленный в сторону от Солнца. 6

При максимальном сближении с Землей более яркие кометы хорошо видны невооруженным глазом и известны с очень древних времен. До конца 1500-х кометы считались атмосферными явлениями. Но астроном Тихо Браге смог впервые измерить расстояние до кометы в 1577 году и показал, что они находятся далеко за пределами Луны и поэтому являются небесными.

Анатомия кометы

Некоторые из наиболее впечатляющих изображений комет показывают длинный хвост из обломков, который может простираться на миллионы миль в космос. Но источник этого мусора, называемый ядро, обычно всего несколько миль в диаметре. Ядро окружает почти сферическое облако газа и пыли, называемое кома. Когда кометы впервые достигают внутренней части Солнечной системы, кома обычно развивается раньше любого хвоста. Часто кометы вообще никогда не имеют видимого хвоста, а выглядят как маленькие сферические облака в телескоп на заднем дворе.

Более яркие кометы обычно образуют хвост и обычно два хвосты, различающиеся по цвету. светло-голубой ионный хвост узкий и всегда направлен прямо в сторону от солнца. Этот хвост состоит из маломассивных заряженных частиц (ионов), на которые сильно влияет солнечный ветер. Ионный хвост также называют плазменный хвост или же газовый хвост. Белый или желтовато-белый пылевой хвост также присутствует у многих комет. Поскольку частицы пыли тяжелее ионов, они выводятся на собственные орбиты, немного отличающиеся от орбиты кометы. По этой причине пылевые хвосты часто изогнуты — их частицы подчиняются законам Кеплера. Пылевые хвосты обычно шире и могут иметь гораздо более сложную структуру, чем ионные хвосты. В некоторых случаях они могут даже разветвляться на несколько хвостов. Когда комета Хейла-Боппа приблизилась к Земле в 1997 году, она красиво проявила синий ионный хвост и белый изогнутый пылевой хвост. Но некоторые кометы показывают только один из этих двух хвостов.

Почти все кометы имеют высокоэллиптические орбиты, направляясь из внутренней части Солнечной системы за пределы Нептуна. По своим орбитальным характеристикам различают два типа комет: короткопериодические и долгопериодические. Короткопериодические кометы имеют период обращения менее 200 лет и имеют тенденцию вращаться вокруг Солнца прямо и примерно в той же плоскости, что и планеты. 7 Долгопериодические кометы — это кометы с периодом более 200 лет, у которых нет особых предпочтений в плане их орбитальной плоскости или направления. Например, комета Хейла-Боппа имеет период обращения более 2500 лет, а ее орбита наклонена к плоскости планет почти на 90 градусов. 8

И короткопериодические, и долгопериодические кометы являются подтверждением того, что Бог создал их тысячи лет назад, а не миллионы или миллиарды. Кометы теряют массу каждый раз, когда проходят через внутреннюю часть Солнечной системы. Мы можем оценить потерю массы по наблюдениям за хвостом кометы. Исходя из этой скорости и массы ядра, типичная комета может существовать не более 100 000 лет. Некоторые кометы распадаются гораздо быстрее. Астрономы наблюдали ряд комет, которые были полностью уничтожены, когда они проходили близко к Солнцу.Такое событие произошло с кометой Ison в декабре прошлого года. Кометы также могут быть потеряны из-за гравитационных столкновений с планетами, особенно с Юпитером. В некоторых случаях комета направляется на столкновение с Юпитером, как это произошло с кометой Шумейкера-Леви 9 в 1994 году. В других случаях траектория больше не образует замкнутый путь, и комета буквально выбрасывается из Солнечной системы. 9

Кентавры

В 1977 году американский астроном Чарльз Коваль обнаружил малую планету, вращающуюся во внешней части Солнечной системы между орбитами Сатурна и Урана. 10 Объект был назван Хироном и был самым далеким из известных в то время астероидов. Когда этот астероид приблизился к своему перигелию, у него развилась кома — к большому изумлению астрономов. Тем не менее, диаметр Хирона оценивается в 80 миль, что намного больше, чем у любой известной кометы, но точно соответствует астероидам. Этот новый объект, казалось, проявлял характеристики как астероида, так и кометы. И не один. Впоследствии астрономы обнаружили во внешней Солнечной системе несколько сотен других малых планет, похожих на Хирон. Этот новый класс объектов теперь называется кентавром. 11 Кентавры — малые планеты, вращающиеся между Юпитером и Нептуном. 12 Малые планеты, вращающиеся вокруг Нептуна, классифицируются как транснептуновые объекты (ТНО), тогда как малые планеты, вращающиеся ближе к Солнцу, чем Юпитер, классифицируются как астероиды.

Вывод

Сложность и абсолютная красота нашей Солнечной системы внушают чувство благоговения и удивления. У нас есть солнце, которое излучает тепло и свет, эквивалентные 4 триллионам триллионов 100-ваттных лампочек. У нас есть восемь планет, каждая со своими чудесными характеристиками и красотой. Всего мы обнаружили 173 спутника, вращающихся вокруг этих планет. И у нас есть сотни тысяч небольших объектов Солнечной системы — астероидов, кентавров, ТНО и комет. Если бы Солнечная система была единственным сотворенным Богом, это, безусловно, было бы похвальным достижением.

Но наше Солнце — всего лишь одна из более чем 100 миллиардов звезд в нашей галактике. По нашим оценкам, в нашей Вселенной насчитывается более 100 миллиардов галактик. Теперь мы знаем, что у некоторых из этих звезд есть планеты, вращающиеся вокруг них. Было обнаружено более 1000 внесолнечных планет, и в нескольких случаях они были получены напрямую. Уму непостижимо размышлять о возможности существования миллиардов солнечных систем, в каждой из которых есть сокровища, сильно отличающиеся от наших собственных. Мы только в самом начале нашего исследования Божьей вселенной. Кто угадает, какие неизведанные драгоценности Господь поместил среди звезд для нашей радости и Своей славы?

использованная литература

1. Паллада имеет 360 миль в поперечнике в самом широком месте и не совсем круглая. Паллада вращается примерно на том же среднем расстоянии, что и Церера, и, следовательно, имеет тот же период обращения 4,6 года. Но в отличие от Цереры, у Паллады довольно эллиптическая орбита, которая наклонена к плоскости земной орбиты на 35 градусов.
2. Что такое Атирас, Атенс, Аполлос и Амор? Часто задаваемые вопросы о программе НАСА по объектам, сближающимся с Землей. Размещено на сайте neo.jpl.nasa.gov, по состоянию на 1 марта 2014 г.
3. По определению, точка L4 опережает Юпитер на 60 градусов, а точка L5 отстает от Юпитера на 60 градусов. Три оставшиеся точки Лагранжа L1, L2 и L3 являются неустойчивыми точками равновесия, и поэтому не ожидается, что они будут содержать астероиды на какой-либо постоянной основе.
4. Эти троянские астероиды в группе L4 названы в честь греческих участников Троянской войны, тогда как астероиды в группе L5 названы в честь тех, кто был на стороне Трои. Есть только два исключения; Патрокл и Гектор находятся в «неправильном» лагере, потому что они были названы до того, как была принята конвенция.
5. Список троянцев Юпитера. Центр малых планет Международного астрономического союза. Размещено на сайте minorplanetcenter.net, по состоянию на 27 января 2014 г.
6. Солнечный ветер представляет собой поток заряженных частиц (в основном протонов и электронов), выброшенных из верхних слоев атмосферы Солнца.
7. Комета Галлея — заметное исключение.Это короткопериодическая комета с периодом 76 лет, но она имеет ретроградную орбиту.
8. Кометы названы в честь человека или людей, которые их открыли. Комета Хейла-Боппа названа в честь Алана Хейла и Томаса Боппа.
9. Чтобы спасти представление о миллиардах лет от этого свидетельства обратного, светские астрономы предложили Облако Оорта, гипотетическое огромное сферическое облако ледяных масс размером с комету. Эти ледяные объекты предположительно вращаются далеко за пределами Нептуна и время от времени выбиваются из облака Оорта и выбрасываются внутрь Солнечной системы, становясь, таким образом, новой долгопериодической кометой. Таким образом, предполагается, что облако Оорта пополняет запасы долгоживущих комет по мере того, как старые испаряются в течение миллиардов лет. Точно так же Пояс Койпера Предполагается, что сразу за Нептуном находятся триллионы комет-прародителей, которые пополняют Солнечную систему короткопериодическими кометами. Однако ни облако Оорта, ни настоящий пояс Койпера с массой в триллионы комет не наблюдались.
10. Орбита Хирона эллиптическая и ненадолго приближает этот маленький мир к Солнцу, чем Сатурн, а затем дальше от Солнца, чем Уран. Хирон проводит большую часть своего времени между орбитами Сатурна и Урана.
11. Термин кентавр относится к существу из греческой мифологии, которое наполовину человек, наполовину лошадь. Точно так же кентавры Солнечной системы кажутся гибридом астероидов и комет.
12. Чтобы быть точным, средний расстояние кентавра от солнца должно быть больше, чем у Юпитера, и меньше, чем у Нептуна. Большинство кентавров пересекают орбиту одной или нескольких внешних планет.

На фото: астероид Веста. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA.

* Доктор Лайл является директором отдела физических наук Института креационных исследований и получил степень доктора философии. в астрофизике из Университета Колорадо.

Процитируйте эту статью: Джейсон Лайл, доктор философии 2014. Солнечная система: астероиды и кометы. Действия и факты. 43 (5).