FAQ — Астероиды и кометы
1 января 1801 года Джузеппе Пиацци открыл первый астероид Церера 1. В 2006 году, когда Плутон был реклассифицирован как карликовая планета, Церера из-за нового определения также была классифицирована как карликовая планета. Обозначение Цереры астероидом не рассматривалось, поэтому можно предположить, что Церера имеет двойную классификацию: астероид и карликовая планета. Следует отметить, что все карликовые планеты имеют номера, прикрепленные к их именам, как и все астероиды и транснептуновые объекты. Таким образом, все карликовые планеты технически имеют двойную классификацию. Когда Плутон был реклассифицирован, он стал 134340 Плутона, чтобы обозначить последовательность его нумерации вместе с астероидами и транснептуновыми объектами.
2.Состоят ли астероиды и метеороиды из одного и того же вещества?
Метеороиды — это кусочки твердого материала разных размеров, вращающиеся вокруг Солнца. Часть битов исходит от комет, часть — от астероидов и совсем немного — от Луны и планет. Все эти кусочки исходно происходят из одного и того же «горшка» — солнечной туманности — и поэтому в основном состоят из одного и того же материала. Однако некоторые астероиды (и планеты!) стали достаточно горячими, чтобы расплавиться и дифференцироваться или разделиться на отдельные слои породы и чистого железа/никеля. Кусочки материала, сброшенного с астероидов с такими дифференцированными слоями, будут иметь такой же состав — камень или металл — и поэтому будут отличаться от большинства метеороидов.
3. Почему и как изучение этих астероидов может помочь нашему пониманию планет земной группы?
Нижеследующее взято с Space.com и является хорошим примером того, почему важно изучать астероиды:
1) они рассказывают нам о происхождении нашей Солнечной системы, 2) они помогают нам лучше понять происхождение жизни, 3) мы можем захотеть добывать металлы на околоземных астероидах, 4) они могут когда-нибудь угрожать столкновением с Земля, 5) астронавты могут посетить один из них, согласно новому плану Обамы для НАСА.
4. Почему считается, что кометы происходят из Облака Оорта? Что находится в Облаке Оорта, что может породить кометы (лед?)?
Есть два типа комет: 1) короткопериодические кометы с орбитами, преимущественно прямонаправленными — они вращаются вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты; 2) Длиннопериодические кометы с орбитами, которые могут быть прямыми или обратными. Это приводит к двум моделям кометных источников:
1) Короткопериодические кометы исходят из источника на внешних границах известной Солнечной системы (диск материала, называемый поясом Койпера) и иногда возмущаются (обычно из-за взаимодействия друг с другом) на орбитах, которые приводят их во внутреннюю часть Солнечной системы. .Было предсказано, что этот диск похож на пояс астероидов, но состоит из ледяных тел (более холодных снаружи), которые образовались за пределами Нептуна и находились там с момента образования Солнечной системы. Теперь мы подтвердили это и знаем о более чем 1000 объектов, и, по оценкам, существуют, возможно, десятки тысяч объектов размером более 100 км с общей массой, по крайней мере, в 100 раз превышающей массу пояса астероидов.
2) Считается, что долгопериодические кометы из-за их орбит происходят из облака вещества (слишком далекого, чтобы его можно было увидеть в настоящее время, хотя подобные «облака» наблюдались вокруг других звезд), которое состоит из миллиардов объектов с общая масса в несколько раз превышает массу Земли. Предполагается, что во время формирования Солнечной системы ледяные объекты, находившиеся (опять же похожие на пояс астероидов) между Юпитером и Сатурном, возмущались новообразованными Юпитером и Сатурном и бросались повсюду, ударяя планеты и их луны или быть полностью выброшенным из Солнечной системы в межзвездное пространство. Однако большая часть этого материала не была отброшена достаточно далеко, чтобы избежать гравитации Солнца, и попала в ловушку на очень далеких орбитах вокруг Солнца (в 50 000 раз больше расстояния Земли), создав это огромное «облако» ледяных тел. Время от времени взаимодействия между этими объектами (или эффекты прохождения звезд) отбрасывают некоторые из них во внутреннюю часть Солнечной системы и превращаются в кометы. Космос так огромен, что, несмотря на миллиарды этих объектов, столкновения случаются редко. Итак, чтобы ответить на последнюю часть этого вопроса, все эти объекты сформировались таким же образом, как и астероиды — состоят из тех же «строительных блоков», что и планеты, но недостаточно велики, чтобы стать размером с планету.
5. Почему пояс астероидов между Марсом и Юпитером не превратился в планету?
Одним словом Юпитер. Юпитер, вероятно, стал очень большим очень быстро, примерно за 3 миллиона лет, в начале истории Солнечной системы.Большая часть материала, пошедшего на формирование Юпитера, должна была прийти из области нынешнего пояса астероидов, а оставшийся материал был перемещен под действием силы тяжести Юпитера, чтобы предотвратить формирование планеты.
6. Как далеко мы продвинулись, чтобы узнать о размере объектов, сближающихся с Землей?
На сегодняшний день известно 6950 ОСЗ. Из них 807 имеют диаметр более 1 километра. В последние годы частота обнаружения крупных значительно снизилась, а это означает, что мы приближаемся к тому, чтобы найти их все! Это не относится к более мелким. У НАСА есть задание найти 90% всех ОСЗ размером более 140 метров. В недавнем отчете говорится, что это, вероятно, не будет выполнено (вы должны найти их, но мы не дадим вам денег на поддержку этих усилий). Более крупные можно увидеть дальше (до орбиты Марса), а более мелкие должны подойти гораздо ближе, чтобы быть достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть даже в большие телескопы. Для типичного небольшого астероида это может быть только один раз в 5-10 лет, и один из обзоров должен быть направлен в нужное место в нужное время, чтобы его увидеть.
7. Как мы можем изучать так много объектов, сближающихся с Землей, как они есть до сих пор?
Существует несколько уровней, на которых можно изучать ОСЗ. Первоначально ОСЗ обнаруживается с помощью телескопа на земле или на орбите вокруг Земли. Оповещения по электронной почте отправляются наблюдателям, в основном любителям, для наблюдения за этими недавно открытыми объектами. Эти наблюдения помогают нам определить точную орбиту ОСЗ. Если объект достаточно большой или достаточно интересный, его можно будет наблюдать с помощью других инструментов на земле, и можно будет определить его размер, форму, скорость вращения и состав. Хотя известно около тысячи ОСЗ, вероятно, менее 100 или около того наблюдались с помощью различных методов.
8. Как регулярные метеорные потоки, которые мы наблюдаем, связаны с ОСЗ?
Как правило, их нет! Большинство метеорных потоков связано с кометами.Хвосты комет состоят из пыли и газа. Эта пыль со временем распространяется и обращается вокруг Солнца так же, как и комета (но распространяется в форме пончика по всей орбите кометы. Когда эта пыль пересекает орбиту Земли (а Земля там ), мы получаем метеоритный дождь.Поэтому никогда не было падения метеорита из метеоритного дождя (частицы слишком малы).
Однако в 1983 году IRAS (инфракрасный астрономический спутник) обнаружил ОСЗ, 3200 Phaethon. Его орбита проходит на расстоянии 0,14 а.е. (астрономические единицы, расстояние от Земли до Солнца) от Солнца, ближе, чем любой другой известный астероид. Наибольшее расстояние от Солнца составляет 2,4 а.е., что далеко за пределами орбиты Марса. Его орбита похожа на комету (очень эллиптическая), а ее состав необычен. По этой причине считается, что это потухшая комета (она потеряла большую часть своего льда). Вдобавок к этому вскоре выяснилось, что его орбита похожа на орбиту метеоров Геминид, что делает его единственным астероидом (поскольку у него нет комы, как у кометы), который связан с метеоритным дождем.
9. Есть ли у нас технология изменения траектории астероида?
На базовом уровне ответ положительный. Есть множество идей, как сдвинуть астероид или комету (вы же не хотите ее взорвать). Во-первых, вам нужно добраться до астероида, и сейчас у нас есть технология для этого. Далее, что вы хотите сделать, это немного подтолкнуть его. Вы можете притянуть его массой космического корабля (нет, мы не можем сделать это с помощью притягивающего луча, как в «Звездном пути»), поэтому нужно будет отправить что-то как можно большее на астероид. Другой вариант — подтолкнуть его. В этом случае вам нужно испарить часть астероида, чтобы отделившийся материал оттолкнул астероид в другую сторону (как ракету).Идеи для этого включают ядерные бомбы (они у нас есть), лазеры (они у нас есть, но, возможно, недостаточно мощные), или вы даже можете покрасить часть астероида, чтобы изменить способ поглощения света! Итак, прямо сейчас мы не можем просто пойти и остановить Большого. Тем не менее, у нас достаточно идей, как это сделать, так что, надеюсь, с достаточным предупреждением, мы вложим ресурсы в технологию, чтобы мы могли усовершенствовать эти идеи и построить что-то достаточно большое, способное отклонить астероид.
10. В чем разница между астероидами, метеорами, метеоритами и кометами?
Начнем с более простого: астероид против кометы. Ответ, основанный на наблюдениях, заключается в том, что когда вы впервые наблюдаете объект, если он звездообразен, его называют астероидом (что означает звездообразный) и присваивают ему обозначение астероида. Если он нечеткий (у него кома), он называется кометой и получает обозначение кометы. Как я упоминал выше, Фаэтон — это астероид (не размытый), но он обладает некоторыми характеристиками, которые мы приравниваем к кометам: его вытянутая орбита, тот факт, что у него когда-то был хвост (Геминиды) и, возможно, его состав. Вот почему, даже несмотря на то, что им присвоено обозначение астероида, ОСЗ для большинства людей, изучающих их, являются «объектами», а не астероидами — некоторые из них могут быть потухшими кометами! То же верно и для транснептуновых объектов — большинство из них ледяные, и они могут быть источником многих наших комет, но с точки зрения того, как они обозначены и названы, они звездоподобны и, следовательно, астероиды. Вдобавок к этому были «обнаружены» некоторые астероиды, которые, если посмотреть на предыдущие наблюдения, когда-то были похожи на кометы, но теперь не проявляют кометной активности. Кроме того, известно, что несколько астероидов, приблизившись к Солнцу, начинают проявлять кометную активность.Подразумевается, что, вероятно, существует целый ряд объектов, которые варьируются от «традиционных» астероидов до «традиционных» комет, и то, чем они являются на самом деле, зависит от того, где они образовались, где они находятся сейчас и что с ними произошло. с момента образования Солнечной системы.
Астероиды против метеороидов. Оба они являются объектами, которые вращаются вокруг Солнца. Существуют определения того, что такое большой метеороид и что такое маленький астероид. Обычно это дается в диапазоне нескольких десятков метров в диаметре (Королевское астрономическое общество предлагает 10 метров на большом конце и до 100 микрон на меньшем конце). Однако благодаря постоянно совершенствующимся методам обнаружения ОСЗ мы видим все меньшие и меньшие объекты. В действительности это крупные метеороиды (до нескольких метров в диаметре), но как только они действительно наблюдаются и для них определяется орбита, тогда они получают обозначение и, может быть, даже нумеруются. В этот момент они технически являются астероидами.
Теперь метеороид/астероид входит в атмосферу Земли. Сам объект по-прежнему является метеороидом или астероидом (или кометой). Свечение, которое мы видим, мы называем метеором. Если он яркий, мы называем его огненным шаром. Если оно действительно яркое, ярче полной луны, его называют болидом. Такие люди, как Бетти, которые изучают, что происходит, когда предметы сталкиваются с Землей или другими твердыми поверхностями, иногда используют термин «болид» для обозначения чего-то, что делает большие дыры в земле. Они называют их болидами, поэтому им не нужно беспокоиться о том, был ли это астероид или комета. В конце концов метеороид замедляется (астероиды, вероятно, не очень сильно замедляются и испаряются при ударе) из-за воздействия атмосферы. В этот момент предполагается, что они теперь являются «частью Земли» и оставят «камни», которые мы можем подобрать — тогда это будут метеориты.
11. Астероиды и метеороиды вращаются в той же плоскости, что и планеты, или у них есть собственная плоскость?
Именно здесь терминология для астероидов и комет становится нечеткой (каламбур). Когда обнаруживается новый объект, ему присваивается обозначение астероида, если он похож на звезду, или обозначение кометы, если он показывает кому. Был ряд случаев, когда астероиды «включались» и становились кометоподобными (приближались к Солнцу) или когда кометы перестали проявлять кометную активность. Считается, что до 10% объектов, сближающихся с Землей, на самом деле являются ядрами потухших комет. Более 40 астероидов имеют «необычные» орбиты: сильно эллиптические, сильно наклоненные и/или ретроградные (обращаются вокруг Солнца напротив планет и большинства астероидов). Многие из них имеют орбиты, подобные орбитам кометы Галлея. Это означает, что это действительно мертвые кометы, возникшие далеко от Солнца. Сорок из нескольких сотен тысяч — это немного. Помимо этого, большинство астероидов имеют наклонение орбит менее 30 градусов. Ниже приведен график этих орбит.
12. Какие астероиды рассматриваются для возможных посадок?
Наверное не B612! Японское космическое агентство JAXA недавно вернуло космический корабль с 500-метрового астероида 25143 Итокава. Космический корабль «Хаябуса» приземлился на поверхности Итокавы и, возможно, доставил оттуда образец пыли. Есть ряд запланированных роботизированных миссий по возврату образцов на астероиды. JAXA и ESA (Европейское космическое агентство) планируют полеты к астероиду 162173 1999 JU3. Университет Аризоны предложил НАСА отправить миссию по возврату образцов на 101955 1999 RQ36. Это астероид, у которого есть очень маленький шанс (около 0,07%) столкнуться с Землей через 160 лет! Наконец, НАСА рассматривает возможность отправки астронавтов на один из двух астероидов: 2009 OS5 (дата запуска в 2020 году) диаметром 60 метров или 1999 AO10 (дата запуска в 2025 году) диаметром 100 метров.Причина существования разных астероидов заключается в том, что возможность достичь какого-либо конкретного астероида, сближающегося с Землей, выпадает не очень часто (с разницей в десятилетия).
