Семейства астероидов и происхождение околоземных астероидов
Околоземные астероиды — это не просто объекты, которых следует опасаться. Изучение астероидов может помочь ученым узнать о составе и формировании Солнечной системы, а околоземные астероиды — самые простые для посещения астероиды. Узнайте больше о происхождении этих астероидов, поясе астероидов и семействе астероидов.
Достоинства сближающегося с Землей астероида
Околоземные астероиды содержат минеральные и водные ресурсы, которые могут быть использованы в будущем. Первой миссией на орбиту околоземного астероида была миссия NEAR Shoemaker к астероиду Эрос в 2000 году. Эрос представляет собой астероид в форме картофеля с размерами около 33 × 13 × 13 километров. Это второй по величине из известных сближающихся с Землей астероидов, и он был первым из АСЗ, обнаруженным еще в 1898 году. пересечение орбиты.
Миссия сапожника NEAR
Миссия NEAR Shoemaker около года вращалась вокруг Эроса, прежде чем понизить орбиту и приземлиться в 2001 году на гладкой плоской залежи реголита, называемой прудом. Эрос имеет плотность, аналогичную камням в земной коре, около 2700 кг на кубический метр. Он имеет кратеры, канавки, гребни и валуны, покрывающие поверхность. Несмотря на то, что гравитация на Эросе действительно низка, есть признаки движения материала вниз по склону и накопления материала в кратерах, что указывает на влияние гравитации на движение на поверхности. Эрос представляет собой каменный осколок ранее крупного тела с тремя процентами металлов, некоторые из которых являются драгоценными. Если масса Эроса составляет миллион мегатонн, а драгоценные металлы составляют, скажем, от 10 до 100 частей на миллион, то это от 10 до 100 мегатонн драгоценных металлов.
Итокава: астероид из груды щебня
Итокава — самый маленький астероид, называемый астероидом из обломков, покрытый камнями и валунами и имеющий лишь несколько кратеров. Он имеет низкую среднюю плотность около 1900 кг на кубический метр из-за большой пористости или пустого пространства. Итокава состоит из фрагментов или предыдущих астероидов, слабо удерживаемых вместе гравитацией, что делает его скорее грудой щебня, чем неповрежденным, сплоченным телом.
В 2005 году японская миссия Хаябуса не только встретилась с Итокава, но и сделала смелый шаг, дважды приземлившись на поверхность, чтобы собрать образец пыли и зерен. Эти образцы оказались каменистыми, по составу похожими на самый распространенный метеорит, найденный на Земле. Размеры Итокавы меньше километра каждый, но астероид достаточно велик для девятого события Туринского масштаба, имея орбиту, пересекающую Землю.
История астероида Рюгу
Рюгу — более крупный астероид диаметром в один километр, пересекающий орбиты Марса и Земли. Ромбовидная или блочная юла, она имеет необычную композицию класса G, похожую на Цереру. Миссия под названием «Хаябуса-2» прибыла к астероиду Рюгу в июне 2018 года, ознаменовав собой первую посадку марсоходов на астероид, и включала четыре марсохода, которые прыгали по поверхности. В сентябре 2018 года первые два марсохода были выпущены из космического корабля. Еще один с другим дизайном приземлился в октябре 2018 года, а четвертый — в июле 2019 года.
Сходство Бенну и Рюгу
Астероид Бенну класса C имеет такой же размер, как Рюгу, и очень похож по форме. На самом деле, когда в декабре 2018 года миссией OSIRIS-REx были получены первые изображения Бенну крупным планом, астрономы пошутили, что они прибыли не на тот астероид. В 2019 году миссия OSIRIS-REx зафиксировала гальку и камни, время от времени выбрасываемые с поверхности Бенну в определенных местах. Эти камни либо начали вращаться вокруг Бенну, либо вообще покинули систему.
Происхождение околоземных астероидов
Большинство околоземных астероидов разрушаются или выбрасываются с орбиты Земли через несколько миллионов лет. Но есть еще десятки тысяч АСЗ, которые откуда-то пополняются. Исследования состава и физических характеристик АСЗ показывают, что большинство этих объектов возникло в поясе астероидов.
Пояс астероидов представляет собой кольцеобразный диск, расположенный между орбитами Марса и Юпитера, где находятся миллионы астероидов. Общая масса пояса астероидов составляет около четырех процентов от массы земной Луны, и около половины этой массы приходится на четыре крупнейших астероида: Церера, Веста, Паллада и Гигея. Около 200 астероидов в поясе имеют диаметр более 100 километров.
Самая плотная часть пояса астероидов известна как главный пояс, простирающийся от 2,2 до 3,5 астрономических единиц. По всему поясу разбросано примерно от одного до двух миллионов астероидов диаметром более одного километра. У большинства орбиты наклонены менее чем на 30° выше или ниже плоскости Солнечной системы, а пояс больше похож на пончик. Главный пояс представляет собой обширную область, где среднее расстояние между любыми двумя астероидами в один километр и более равно расстоянию от Земли до Луны. Кому-то на космическом корабле в поясе астероидов было бы трудно заметить хоть один астероид вокруг себя. Любой объект размером в один километр находится на расстоянии тысяч километров.
Это расшифровка из серии видео Полевой путеводитель по планетам. Смотрите прямо сейчас на Wondrium.
Объяснение пояса астероидов
Пояс астероидов — это не планета, но в начале 19 века, когда были впервые обнаружены несколько астероидов, одна из теорий заключалась в том, что астероиды были частью планеты, которая пострадала от какого-то катастрофического удара, разбив его на части. Но с этой теорией были проблемы, потому что астероиды в разных частях пояса астероидов имеют разный состав, и для разрушения планеты потребовалось бы огромное количество энергии.
Гравитация Юпитера делает невозможным формирование планеты в поясе астероидов, потому что его гравитация сильно возмущает объекты в этой области пространства, отдавая слишком много энергии маленьким объектам, не позволяя им слипаться в больших количествах, чтобы образовать планету. Юпитер оказывает большое влияние на формирование пояса астероидов. Во-первых, гравитационные возмущения Юпитера, как правило, делают орбиты астероидов более эксцентричными и наклонными, чем наблюдаемые у планет. Прекрасным примером является орбита третьего по величине астероида пояса, Паллады, с наклоном орбиты около 35°, высокой эллиптической формой, орбитой между 2,1 и 3,4 астрономическими единицами. Этот астероид охватывает почти весь пояс астероидов по высоте и ширине.
Результат столкновения с астероидом
По мере того, как орбиты становятся более эксцентричными, увеличивается вероятность столкновения между астероидами. Эти столкновения привели к распаду многих объектов в поясе астероидов. Некоторые астероиды становятся спутниками других астероидов, например, Ида, маленький скромный астероид, имеющий крошечный спутник по имени Дактиль. Некоторые осколки от столкновений снова объединяются под действием гравитационного притяжения в свободно удерживаемые груды щебня, как, например, Итокава. Другие фрагменты выбрасываются из пояса астероидов, некоторые из них превращаются в околоземные астероиды. Другая возможность для фрагментов, остающихся в поясе астероидов, состоит в том, что они вращаются вокруг Солнца без повторного слияния. Эти коорбитальные группы фрагментов известны как семейства астероидов — это объекты, имеющие сходные орбитальные свойства и состав. Например, Челябинский метеор мог прийти из груды щебня астероида семейства Флора внутри главного пояса, возможно, расколовшись во время более раннего гравитационного столкновения с Землей 1,2 миллиона лет назад.
Выявленные семейства астероидов
Были идентифицированы десятки семейств астероидов, что становится наиболее очевидным, когда астероиды наносятся на графики их орбитальных свойств.Например, при построении графика наклонения их орбиты в зависимости от эксцентриситета можно увидеть скопления объектов с более высокой плотностью при определенных наклонах и эксцентриситетах. Если нанести на график зависимость наклонения орбиты от их орбитального расстояния, сгустки снова видны. Спектральная характеристика астероидов в сгустках используется для подтверждения того, что эти астероиды являются фрагментами когда-то более крупного астероида, а не мешающим астероидом.
Причина разрывов пояса астероидов
Юпитер ответственен за бреши в поясе астероидов. Если количество астероидов в зависимости от орбитального расстояния нанесено на график, в некоторых местах астероиды отсутствуют. Эти промежутки случаются там, где пропавшие астероиды имеют орбитальные периоды, кратные орбитальному периоду Юпитера. Например, разрыв около 2,5 астрономических единиц оказывается орбитальным резонансом 3:1, когда астероид совершает три оборота вокруг Солнца за каждый один оборот вокруг Юпитера. Еще один большой разрыв возникает при резонансе 5:2, а основной пояс заканчивается при резонансе 2:1.
Общие вопросы об астероидах, сближающихся с Землей
В: Когда был запущен NEAR Shoemaker?
Первой миссией на орбиту околоземного астероида была миссия NEAR Shoemaker к астероиду Эрос, запущенная в 2000 году.
В: Из чего сделана Итокава?
Итокава, самый маленький астероид, на который приземлился космический корабль, состоит из фрагментов или предыдущих астероидов, слабо удерживаемых вместе под действием силы тяжести, что делает его скорее грудой щебня, чем неповрежденным, сплоченным телом. Он покрыт камнями и валунами с несколькими кратерами.
Вопрос: Что случилось с Хаябусой?
В 2005 году японская миссия «Хаябуса» не только встретилась с Итокава, но и сделала смелый шаг, дважды приземлившись на поверхность, собрав образец пыли и зерен и вернув этот образец на Землю.
Вопрос: Насколько велик астероид Рюгу?
Рюгу — большой астероид диаметром в один километр, пересекающий орбиты Марса и Земли. Ромбовидная, она имеет необычную композицию класса G, похожую на Цереру.Миссия под названием «Хаябуса-2» прибыла на астероид Рюгу в июне 2018 года, что стало первой посадкой марсоходов на астероид.
Продолжай читать
Большая планета, похожая на Землю, может обладать свойствами поддержания жизни
Открытие черных дыр: от теории к реальности
Геополитика в космическую эру — 50 лет после миссии «Аполлон-11»
- Профессор Сабина Стэнли
Статьи по Теме
Лед в Солнечной системе: от озер до комет
13 июня 2020 г.
Лед в Солнечной системе включает в себя различные типы и материалы: от ледяных гигантов до частиц водяного льда, вращающихся вокруг Сатурна, до типа, который встречается на кометах. Наличие льда в некоторых местах указывает на существование воды. Узнайте больше, чтобы узнать, есть ли на планетах океаны воды. […]
Внешняя область Солнечной системы
13 июня 2020 г.
Солнечная система разделена на внутреннюю и внешнюю области, в которых сходные планеты сгруппированы вместе. Во внешней области Солнечной системы находятся газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Однако система продолжается далеко за пределами Нептуна. Кометы, например, приходят издалека, но как далеко? […]
Планеты земной группы: внутренняя область Солнечной системы
12 июня 2020 г.
Планеты земной группы находятся во внутренней области Солнечной системы, с твердыми поверхностями, жидкими ядрами из тяжелых металлов, лунами, скалами, долинами, вулканами и льдом. Эти особенности вызваны их расстоянием до Солнца, самого тяжелого члена Системы. […]
