Астероиды на необычных орбитах
Хотя большинство астероидов движутся по довольно круговым орбитам, есть и заметные исключения. В дополнение к околоземным астероидам известно, что некоторые объекты движутся по орбитам, простирающимся далеко внутри или за пределами главного пояса. Одним из самых экстремальных является (3200) Фаэтон, первый астероид, обнаруженный космическим кораблем (Инфракрасный астрономический спутник в 1983 году). Фаэтон приближается к Солнцу на расстояние 0,14 а.е., что находится на расстоянии перигелия 0,31 а.е. для Меркурия, самой внутренней планеты. Напротив, афелийное расстояние Фаэтона в 2,4 а.е. находится в главном поясе астероидов. Этот объект является родительским телом метеорного потока Геминид, концентрации метеорных тел, ответственных за ежегодный метеорный поток Геминиды, наблюдаемый на Земле каждый декабрь.Поскольку родительские тела всех других метеорных потоков, идентифицированных на сегодняшний день, являются кометами, некоторые считают Фаэтон несуществующей кометой, которая потеряла свои летучие вещества и больше не демонстрирует классические кометные черты туманной комы и хвоста. Другой астероид, (944) Идальго, также считается некоторыми несуществующей кометой из-за его необычной орбиты. Этот объект, открытый в 1920 году, движется к Солнцу примерно на 2,02 а.е., что находится на внутреннем краю главного пояса астероидов, и на 9,68 а.е., что находится сразу за орбитой Сатурна, на 9,54 а.е.
В отличие от примеров Фаэтона и Идальго есть Хирон, который после его открытия в 1977 г. был классифицирован как астероид (2060 г.) Хирон. В 1989 г. вокруг объекта наблюдалась пылевая кома, а в 1991 г. было обнаружено присутствие цианогенных радикалов, известного компонента газовых ком комет. Хирон движется по орбите, полностью внешней по отношению к поясу астероидов, с перигелийным расстоянием 8,43 а. На момент открытия Хирон был самым далеким известным астероидом. В течение нескольких лет были обнаружены дополнительные объекты, путешествующие по орбитам планет-гигантов. В настоящее время известно, что Хирон принадлежит к группе объектов, именуемых Кентаврами, все из которых имеют вытянутые орбиты с перигелиями за пределами орбиты Юпитера и афелиями вблизи орбиты Урана или Нептуна. Считается, что кентавры представляют собой ледяные тела — по сути, ядра гигантских комет, — которые были гравитационно возмущены за пределами пояса Койпера за пределами Нептуна и в настоящее время перемещаются в основном между орбитами Юпитера и Нептуна. Все кентавры движутся по хаотичным орбитам, пересекающим орбиты планет. Их орбиты будут развиваться вдали от региона Кентавра, и в конечном итоге они столкнутся с Солнцем или планетой или будут навсегда выброшены из Солнечной системы.К 2020 году было известно 1175 кентавров.
Астероиды традиционно отличались от комет характеристиками, основанными на физических различиях, расположении в Солнечной системе и орбитальных свойствах. Объект классифицируется как комета, если он проявляет «кометную активность» — т. е. кому или хвост (или любые признаки исходящего от него газа или пыли). Объекты в поясе Койпера, все из которых имеют среднее расстояние от Солнца больше, чем у Нептуна, считаются ядрами комет. Однако из-за большого расстояния от Солнца они не проявляют характерной для комет активности. Кроме того, любой объект на невозвратной орбите (параболической или гиперболической орбите, а не эллиптической) обычно считается кометой.
Хотя такие различия применяются в большинстве случаев, их не всегда достаточно, чтобы классифицировать отдельный объект как астероид или комету. Например, объект, удаляющийся от Солнца по невозвратной орбите и не проявляющий кометной активности, может быть кометой или пересекающим планету астероидом, выброшенным из Солнечной системы после близкого столкновения с планетой. скорее всего Юпитер. Опять же, объекты на некоторых орбитах, пересекающих планету, могли возникнуть либо в поясе Койпера, либо в главном поясе астероидов. Если такой объект не проявляет себя, проявляя кометную активность, обычно нет способа определить его происхождение и, таким образом, однозначно классифицировать его. Объект мог сформироваться как ледяное тело, но потерял свои летучие вещества во время серии проходов внутрь Солнечной системы. Его сгоревшие остатки каменистого материала в настоящее время будут иметь больше общих физических характеристик с астероидами, чем с другими кометами.
Британика Викторина
Объекты в космосе: правда или вымысел?
Из чего в основном состоят астероиды? Где образуются кометы? От небесных тел до спутников, исследуйте «внешние пределы» в этой увлекательной викторине по космонавтике.
Следующей группой астероидов, которые должны были быть признаны, были объекты пояса Койпера (KBO) или транснептуновые объекты (TNO), объекты, большая полуось которых больше, чем у планеты Нептун. Хотя это и не было осознано в то время, (134340) Плутон, открытый в 1930 году, был первым КБО. К 2020 году было известно более 2500 KBO. Крупнейшими известными ТНО являются (136199) Эрида и Плутон, почти одинакового размера, за которыми следуют (136472) Макемаке и (136108) Хаумеа. Эти четыре TNO вместе с астероидом Церера известны как карликовые планеты. То есть физически они такие же «планеты», как Меркурий или Марс, но они не «очистили свою орбитальную область от других объектов», что является дополнительным требованием к «планетарности», введенным Международным астрономическим союзом (МАС) в 2006 году.
Существуют кометы главного пояса (также называемые активными астероидами), первый член которых, 133P/(7968) Эльста-Пизарро, был открыт в 1996 году, когда впервые была отмечена кометоподобная активность этого «астероида». Кометы главного пояса имеют орбиты в главном поясе астероидов, но проявляют кометную активность, такую как комы и хвосты.
Астероиды как отдельные миры
Первые измерения размеров отдельных астероидов были сделаны в последние годы 19 века. Для оценки диаметров первых четырех известных астероидов был использован микрометр-филар, инструмент, обычно используемый вместе с телескопом для визуального измерения расстояния между двойными звездами. В результате было установлено, что Церера была крупнейшим астероидом, диаметр которого оценивается примерно в 800 км (500 миль). Эти значения оставались лучшими из доступных до тех пор, пока примерно в 1970 году не были введены новые методы определения альбедо (отражательной способности) и диаметров, основанные на измерениях инфракрасной радиометрии и поляризации (Смотри ниже Размер и альбедо). Первые четыре астероида стали известны как «большая четверка», и, поскольку все остальные астероиды были намного слабее, считалось, что все они также значительно меньше.
Первым астероидом, масса которого была определена, была Веста — в 1966 г. по измерениям возмущения ею орбиты астероида (197) Арета. Первое минералогическое определение состава поверхности астероида было сделано в 1969 г. при измерении спектральной отражательной способности (Смотри ниже Состав) идентифицировал минерал пироксен в поверхностном материале Весты.
Классификация астероидов
В середине 1970-х астрономы, используя информацию, полученную в результате изучения цвета, спектральной отражательной способности и альбедо, установили, что астероиды можно разделить на три широких таксономических класса, обозначенных как C, S и M. В то время они подсчитали, что около 75 процентов принадлежат к к классу C, 15% к классу S и 5% к классу M. Оставшиеся 5% не поддавались классификации либо из-за плохих данных, либо из-за действительно необычных свойств. Кроме того, они отметили, что класс S доминирует в популяции на внутреннем краю пояса астероидов, тогда как класс C доминирует в средней и внешней областях пояса.
В течение десятилетия эта таксономическая система была расширена, и было признано, что пояс астероидов состоит из перекрывающихся колец различных таксономических классов, причем классы, обозначенные S, C, P и D, преобладают в популяциях на расстояниях от Солнца примерно 2, 3, 4 и 5 а.е. соответственно. По мере того, как в результате дальнейших наблюдений становилось доступно больше данных, были распознаны дополнительные второстепенные классы. Для обсуждения отношения классов астероидов к их составу, Смотри ниже Сочинение.
