Asteroid Eros. Missiya kosmicheskogo apparata NEAR
<< Vvedenie | Oglavlenie | 2. Osnovnoi poyas asteroidov >>
1. Osnovnoi poyas asteroidov
1.1. Nemnogo istorii
Imena devyati bol'shih planet solnechnoi sistemy zapomnit' legko Merkurii, Venera, Zemlya, Mars, Yupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton . No kto v sostoyanii uderzhat' v pamyati okolo 10 tys. imen malyh planet asteroidov? Da i zachem? Ved' bol'shinstvo iz nih - prosto letyashie v pustote skaly, vse na odno lico. Odnako est' neskol'ko asteroidov, ch'i imena horosho izvestny lyubitelyam nauki. Naprimer, chetyre krupneishih asteroida otkrytyh pervymi v nachale XIX v. - Cerera, Pallada, Yunona i Vesta. Ili asteroidy, nazvannye v chest' horosho izvestnyh nam lyudei, skazhem, Vladilena (v chest' Vladimira Il'icha) ili Vladvysockii (v chest' Vladimira Semenovicha). V seredine 1960-h godov u vseh na ustah byl asteroid Ikar, ves'ma blizko proletevshii ot zemli. A v 2000 godu samym znamenitym asteroidom, konechno, stal Eros pervaya iz malyh planet, u kotoroi poyavilsya svoi iskusstvennyi sputnik, kosmicheskii zond NEAR, sozdannyi v SShA.
Teper' poznakomimsya s istoriei otkrytiya asteroida Eros. V Berline v konce XIX veka osnovalos' akcionernoe nauchnoe obshestvo Uraniya , edinstvennoe v svoem rode uchrezhdenie dlya rasprostraneniya nauchnyh znanii. Uzhe v to vremya obshestvo Uraniya imelo prekrasnuyu fizicheskuyu i fiziologicheskuyu laboratorii, geologicheskuyu i mineralogicheskuyu kollekcii i, nakonec, astronomicheskuyu observatoriyu s otlichnym 12-dyuimovym refraktorom. Direktorom obshestva akcionery vybrali izvestnogo astronoma i blestyashego populyarizatora nauki Vil'gel'ma Meiera, avtora perevedennoi na russkii yazyk i izdannoi v 1902 g. knigi Mirozdanie . V auditoriyah Uranii ezhednevno proishodili nauchnye chteniya, v ee laboratoriyah pered mnogochislennymi posetitelyami demonstrirovalis' fizicheskie opyty, a observatoriya byla dostupna vsem zhelayushim.
Tak vot, imenno v etoi narodnoi observatorii Uraniya 13 avgusta 1898g. astronom K.G.Vitt otkryl maluyu planetu Eros (Eros). Ona okazalas' 433-m asteroidom, obnaruzhennym astronomami, no pri etom sovsem ne ryadovym: v perigelii svoei orbity on pochti kasaetsya orbity Zemli. Vse otkrytye ranee asteroidy dvizhutsya znachitel'no dal'she ot nashei planety. Po tradicii togo vremeni asteroidu bylo dano muzhskoe imya: Eros (imya grecheskogo boga lyubvi, syna Rtuti i Venery). Interesna i sud'ba samogo Karla Gustava Vitta (1866-1946).Etot nemeckii astronom ne poluchil special'nogo obrazovaniya. Rabotaya stenografistom v reihstage, on zaochno okonchil universitet. S 1893g. nachal rabotat' v observatorii Uranii , v 1913 g. - stal ee direktorom, a v 1916 g. - professorom Berlinskogo universiteta. Kstati, Vitt neprosto otkryl asteroid Eros , a s bol'shim iskusstvom ispol'zoval ego nablyudeniya za ego dvizheniem dlya utochneniya rasstoyaniya ot Solnca do Zemli. Tak chto Eros uzhe posluzhil astronomam v nachale XX v., a teper' posluzhit i v ego konce [10].
1.2. Poyas asteroidov.
V 1772 godu bylo opublikovano pravilo (ne zakon!) Ticiusa-Bode, soglasno kotoromu srednie rasstoyaniya bol'shih planet ot Solnca, vyrazhennye v astronomicheskih edinicah, opredelyayutsya empiricheskoi formuloi
ak = 0.4 + 0.3 . 2k,
gde k = 
, 0, 1, 2, ...
V to vremya bylo izvestno 6 bol'shih planet (sed'maya, Uran, byla otkryta Gershelem v 1781 godu), no mezhdu orbitami Marsa i Yupitera okazalos' slishkom bol'shoe svobodnoe prostranstvo, v kotorom po pravilu Ticiusa-Bode na srednem rasstoyanii 2,8 a.e. (pri k = 3) dolzhna byla sushestvovat' eshe odna planeta (tabl.1) .
|
Tablica 1. Sopostavlenie srednih rasstoyanii bol'shih planet ot Solnca s pravilom Ticiusa-Bode | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Bol'shoi planety na etom rasstoyanii ne okazalos'. A v pervuyu noch' XIX stoletiya, v noch' na 1 yanvarya 1801 goda Dzhuzeppe Piacci v Palermo otkryl pervuyu maluyu planetu, polozhivshuyu nachalo poyasu asteroidov. V dal'neishem etot poyas stali nazyvat' glavnym. Srednee arifmeticheskoe bol'shih poluosei numerovannyh asteroidov sovpadaet s chislom v tabl. 1 pri k = 3.
Otkrytiya malyh planet snachala byli edinichnymi i redkimi, no po mere utochneniya zvezdnyh kart i katalogov, sovershenstvovaniya nablyudatel'noi i vychislitel'noi tehniki stanovilos' bol'she.
V nastoyashee vremya (na dekabr' 2000 goda) izvestno 19910 numerovannyh malyh planet i 87940 nenumerovannyh, dlya kotoryh opredeleny orbity.
Orbity bol'shinstva pronumerovannyh malyh planet (98%) raspolozheny mezhdu orbitami Marsa i Yupitera. Ih srednee rasstoyanie ot Solnca sostavlyayut ot 2,2 do 3,6 a.e. Oni obrazuyut tak nazyvaemyi glavnyi poyas asteroidov. Vse malye planety, kak i bol'shie, dvizhutsya v pryamom napravlenii. Periody ih obrasheniya vokrug Solnca sostavlyayut v zavisimosti ot rasstoyaniya ot 3 do 9 let. Netrudno soschitat', chto lineinaya skorost' priblizitel'no ravna 20 km/sek.
Orbity mnogih malyh planet zametno vytyanuty. Ekscentrisitety redko prevyshayut 0,4, no, naprimer, u asteroida 2212 Gefest on raven 0,8. Bol'shinstvo orbit raspolagayutsya blizko k ploskosti ekliptiki, t.e. k ploskosti orbity Zemli. Naklony obychno sostavlyayut neskol'ko gradusov, odnako byvayut i isklyucheniya. Tak, orbita Cerery imeet naklon 35 gradusov, izvestny i bol'shie nakloneniya. Esli na makete Solnechnoi sistemy orbity asteroidov izobrazit' provolochnymi kol'cami, to poluchitsya ryhlyi azhurnyi tor haoticheski perepletennyh v prostranstve ellipsov. V etom haose, odnako, byla podmechena interesnaya zakonomernost': otsutstvuyut asteroidy s bol'shimi poluosyami orbit, ravnymi 3,3; 2,1 a.e. i nekotorymi drugimi. Na diagramme, gde pokazano kolichestvo asteroidov v zavisimosti ot radiusa orbity, vidny otchetlivye probely. Ih nazvali lyukami Kirkvuda po imeni obnaruzhivshego etot effekt amerikanskogo uchenogo. Okazyvaetsya, chto v etih mestah periody obrasheniya asteroidov stanovyatsya soizmerimymi s periodom obrasheniya samoi bol'shoi i massivnoi planety Yupitera. Za schet gravitacionnyh sil voznikaet rezonans. Orbita asteroida raskachivaetsya slabym, no mnogokratnym gravitacionnym vozdeistviem Yupitera. V rezul'tate Asteroid pokidaet etu oblast' prostranstva.
1.3. Asteroidy vblizi Zemli
Vozmozhno, nam, zhitelyam Zemli, naibolee vazhno znat' asteroidy, orbity kotoryh blizko podhodyat k orbite nashei planety. Obychno vydelyayut 3 semeistva sblizhayushihsya s Zemlei asteroidov. Oni nazvany po imenam tipichnyh predstavitelei malyh planet: 1221 Amur, 1862 Apollon, 2962 Aton. K semeistvu Amur otnosyatsya asteroidy, orbity kotoryh perigelii pochti kasayutsya orbity Zemli. Apolloncy peresekayut zemnuyu orbitu s vneshnei storony, ih perigel'noe rasstoyanie men'she 1 a.e. Atoncy imeyut orbity s bol'shoi poluos'yu men'she zemnoi i peresekayut zemnuyu orbitu iznutri. Predstaviteli vseh ukazannyh semeistv mogu vstretit'sya s Zemlei. Chto zhe kasaetsya blizkih prohozhdenii, to oni sluchayutsya redko.
Naprimer, asteroid Amur v moment otkrytiya nahodilsya v 16.5 mln. km ot Zemli, 2101 Adonis priblizilsya na 1,5 mln. km, 2340 Hathor 1,2 mln. km. Astronomy mnogih observatorii nablyudali prohozhdenie mimo Zemli Asteroida 4179 Tautatis. 8 dekabrya 1992 goda on byl ot nas na rasstoyanii 3,6 mln. km.
1.4. Obrazovanie asteroidov
Obshaya massa vseh asteroidov, zapolnyayushih zonu na rasstoyanii 2-4 a.e. ot Solnca, ne prevyshaet massy Luny. Esli veshestvo v doplanetnom diske raspredelyalos' dostatochno ravnomerno, to pervonachal'no v zone asteroidov moglo soderzhat'sya v 100- 1000 raz bol'she veshestva, chem v nastoyashee vremya. Poyas asteroidov - eto nesostoyavshayasya planeta. Takoe opredelenie vpervye dal O.Yu.Shmidt, predpolozhivshii, chto processu akkumulyacii planety pomeshalo sosedstvo massivnogo Yupitera. Segodnya yasno, chto delo obstoyalo slozhnee. Vysokie haoticheskie skorosti asteroidov (5 km/sek) ne mogli byt' porozhdeny sovremennymi vozmusheniyami Yupitera dazhe za ves'ma dlitel'nye promezhutki vremeni. Sami asteroidy sovershenno ne sposobny sovershit' podobnuyu raskachku (gravitacionnye vozmusheniya dlya etogo slishkom maly).
Sledovatel'no, iskat' prichinu bol'shih haoticheskih skorostei, a za odno i opustosheniya asteroidnogo poyasa nuzhno v proshlom, v processe akkumulyacii planet. V nem skryt otvet na vopros, pochemu imenno rost Yupitera mog obognat' obrazovanie planety, bolee blizkoi k Solncu.
Pri odinakovoi plotnosti kondensirovannogo veshestva v zone pitaniya planeta formiruetsya tem bystree, chem koroche ee period obrasheniya vokrug Solnca. U asteroidov period obrasheniya sostavlyaet 3-6 let, a u Yupitera okolo 12 let. Vo vseh modelyah doplanetnogo diska plotnost' s uvelicheniem rasstoyaniya ot Solnca ubyvaet. Kak zhe ob'yasnit' preimushestvo Yupitera?
Uchenye dokazali, chto v predelah zony asteroidov letuchie veshestva prisutstvovali v gazoobraznom sostoyanii, togda kak na rasstoyanii Yupitera prohodila granica kondensacii parov vody. Eto privelo k tomu, chto rost doplanetnyh tel v zone Yupitera uskorilsya: gravitacionnaya neustoichivost' proyavilas' ran'she; sgusheniya (v osnovnom ledyanye) byli bol'she, chem v zone asteroidov; tverdye tela, v kotorye oni prevrashalis' , rosli namnogo stremitel'nee.
Gravitacionnye vozmusheniya Yupitera osobenno sil'no deistvuyut na asteroidy, periody obrasheniya kotoryh vokrug Solnca soizmerimy s periodom Yupitera. Ih orbity stanovyatsya vytyanutymi, oni mogut peresekat' orbitu Marsa i dazhe Zemli. Ih oskolkami yavlyayutsya meteority, vypadayushie na Zemlyu. Veshestvennyi sostav meteoritov svidetel'stvuet o tom, chto asteroidy sformirovalis' kak otdel'nye tela 4.6 mlrd. let nazad, t.e. v tu zhe epohu, chto i planety [4]
<< Vvedenie | Oglavlenie | 2. Osnovnoi poyas asteroidov >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
asteroidy - Eros - NEAR-Shoemaker - konkurs
Publikacii so slovami: asteroidy - Eros - NEAR-Shoemaker - konkurs | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
