<< Vvedenie | Oglavlenie | Glava 2. Poverhnost' >>

GLAVA 1. OBShIE HARAKTERISTIKI ASTEROIDA 433 EROS

1.1. Osobennosti orbity

Vse, otkrytye rannee, asteroidy imeli orbity mezhdu planetami Mars i Yupiter, v glavnom poyase asteroidov. Eros byl pervym naidennym asteroidom, ne podchinyayushimsya etomu pravilu. Orbita asteroida Eros peresekaet ploskost' orbity planety Mars, no ne peresekaet ploskost' orbity Zemli. Minimal'noe rasstoyanie mezhdu orbitami Erosa i Zemli okolo 0.13 AE. Ekscentrisitet orbity asteroida e=0.223, poetomu rasstoyanie do Solnca var'iruet v zavisimosti ot mesta nahozhdeniya ot 1.133 AE v perigelii do 1.783 AE v afelii (Souchay et al., 2003). Period obrasheniya vokrug solnca 1.7609 goda (643.224 dnya). Ploskost' orbity Erosa naklonena pod uglom 10.83^o k ploskosti ekliptiki (ris. 1.1).

Po klassifikacii, osnovannoi na velichine al'bedo, Eros otnositsya k asteroidam S-tipa (kamennye, al'bedo 0.10-0.22). U Erosa zhe srednee al'bedo 0.16. Asteroidov etogo tipa eshe nazyvayut otnositel'no yarkimi. Vsego ih 17% ot izvestnyh asteroidov. V to vremya asteroidov tipa C (uglistye, al'bedo 0.03) - 75%, tipa M (metallicheskie, al'bedo 0.10-0.18) - <8%. Asteroidy S-tipa slozheny silikatami s primes'yu metallicheskogo nikelya i zheleza, a M-tipa chistym nikelem i zhelezom.

Nebol'shaya chast' asteroidov, k kotorym prinadlezhit i Eros, peresekaet orbitu Zemli ili sblizhaetsya s nei. I potomu oni nazvany okolozemnymi. Sredi nih vydelyayut 3 tipa, nazvannye po imenam asteroidov 1221 Amur, 1862 Apollon, 2962 Aton. K tipu Amur otnosyat asteroidy, orbity kotoryh v perigelii menyayutsya ot 1.017 AE do 1.300 AE, t.e. pochti kasayutsya orbity Zemli. Takova orbita i u Erosa. K tipu Apollon - asteroidy, orbity kotoryh peresekayut zemnuyu orbitu s vneshnei storony, bol'shaya poluos' ne menee 1.000 AE, a perigelii men'she 1.017 AE. Asteroidy tipa Aton imeyut orbity s bol'shei poluos'yu men'she 1.000 AE, a afelii bol'she 0.983 AE.

1.2. Osnovnye parametry

14 fevralya 2000g., posle godovoi zaderzhki, potrebovavsheisya na oblet vokrug solnca, KA NEAR-Shoemaker smog vyiti na orbitu sputnika asteroida s poluosyami 318 km i 366 km. S etogo momenta KA NEAR-Shoemaker nachal kontroliruemo menyat' orbitu i postepenno sblizhat'sya s asteroidom. V eto vremya velas' televizionnaya i gravimetricheskaya s'emka, a lazernym al'timetrom (NEAR laser rangefinder - NLR) opredelyalos' rasstoyanie do Erosa. Vse eto pozvolilo opredelit' formu, razmery, massu asteroida, detali ego gravitacionnogo polya i utochnit' skorost' vrasheniya. 1.2.1. Forma

Po etim dannym byla postroena trehmernaya model' formy Erosa (ris. 1.2). 1.2.2. Razmery

Razmery asteroida: 33x13x13 km. Hochetsya otmetit', chto Eros samyi bol'shoi, iz izvestnyh, priblizhayushihsya k Zemle asteroidov. 1.2.3. Massa

Sovmestiv dannye TV s'emki, s dannymi NLR, i, izmeryaya dopplerovskoe smeshenie prihodyashego s KA radiosignala, byla opredelena skorost' obrasheniya samogo zonda vokrug asteroida. A, znaya skorost' i orbitu KA NEAR-Shoemaker, vychislili massu asteroida, kotoraya okazalas' ravna 6.6904+/-0.003x10¹⁵ kg (Miller et al., 2002).

1.2.4. Plotnost' i poristost'

Ustanovleno, chto centr mass Erosa smeshen ot geometricheskogo centra etogo tela vsego na rasstoyanie ot 34 m (Miller et al., 2002) do 54 m (Thomas et al., 2002). Eto govorit o tom, chto plotnost' odinakova vo vsem ob'eme asteroida. Ona sostavlyaet 2.67+/-0.03 g/sm³. Predpolagaya, chto Eros slozhen veshestvom blizkim k obyknovennym hondritam i, znaya, chto ih valovaya plotnost' ~3.40 g/sm³, mozhno poluchit' velichiny obshei poristosti, mikroporistosti i makroporistosti etogo tela.

Obshaya poristost' Erosa 32% (Wilkison et al., 2002). V obyknovennyh hondritah mikroporistost', izmerennaya na Zemle, sostavlyaet v srednem 6%. Chtoby poluchit' makroporistost' iz obshei poristosti nado vychest' mikroporistost'. Poluchaetsya 26%. Makroporistost' vklyuchaet v sebya ob'em lyubyh "makropor", vklyuchaya i ob'em treshin.

Model' vnutrennego stroeniya Erosa predlozhena v rabote Wilkison et al., 2002. Potencial'no vozmozhnye roditel'skie tela asteroida Eros pokazany na risunke 1.3.

Rassmotrim eti modeli podrobnee. Nedifferencirovannaya model' predpolagaet, chto asteroid slozhen iz primitivnogo nedifferencirovannogo materiala hondritov i imeet tverduyu svyaznuyu vnutrenneyu strukturu, isklyuchaya lyuboe izmenenie porod po slozheniyu i sostavu (Wetherill and Chapman, 1988).

Klassicheskaya model' "lukoobraznoi obolochki" imeet mesto tol'ko dlya bol'shih asteroidov (vozmozhno, bolee 50 km radiusom, v zavisimosti ot teplovoi diffuzii). Slipanie proishodit na stadii holodnoi akkrecii, i nagrevanie proishodit dvumya vozmozhnymi putyami: vneshnim (naprimer, vysokoi rannei svetimost'yu Solnca), ili vnutrennim (naprimer, korotkozhivushimi radionuklidami ²⁶Al i/ili ⁶⁰Fe), opisannymi v rabotah Herndon, Herndon (1977), Minster, et al., Allegre (1979), Pellas, Strorzer (1981), Miyamoto, Fujii (1980), Miyamoto et al. (1981). V rezul'tate razogreva obrazuetsya koncentricheskaya "lukoobraznaya obolochka": vnutrennie chasti nagretyh tel eto yadra, slozhennye sil'no metamorfizovannymi medlenno ostyvavshimi porodami 6 petrologicheskogo tipa, a vneshnie, pripoverhnostnye, chasti tel slozheny bystro ostyvavshimi slabo metamorfizovannymi porodami 3 petrologicheskogo tipa (Miyamoto et al., 1981).

McCoy et al. (1990) predlagayut model' geterogennogo razogreva (s istochnikom tepla, za schet elektromagnitnoi indukcii). Takaya model' predpolagaet, chto uchastki, slozhennye veshestvom raznyh petrologicheskih tipov, raspolozheny v roditel'skom tele sluchainym obrazom, chto i bylo zamecheno v eksperimente etih avtorov pri geterogennom nagrevanii oblomka obyknovennogo hondrita.

Takoe zhe sluchainoe raspolozhenie petrologicheskih tipov budet proishodit' v modeli metamorfizovannyh planetezimalei. V etoi modeli takoe raspolozhenie petrologicheskih tipov vozmozhny u malyh planetezimalei (radius kotoryh menee 10 km). A oni v svoyu ochered' slipayutsya v bolee krupnye tela (radius kotoryh bolee 100 km) pri temperature nemnogo men'she temperatury metamorfizma, kotoraya u kazhdogo takogo tela svoya (Scott, Rajan, 1981; Taylor et al., 1982; Grimm, 1985).

I, nakonec, differencirovannaya model' predpolagaet, chto material, iz kotorogo slozhen asteroid, differencirovan na yadro, mantiyu i koru (Wetherill, Chapman, 1988). Dannaya model' rassmatrivaetsya takzhe, potomu chto interpretaciya nekotoryh spektral'nyh dannyh, poluchennyh s Zemli, ukazyvayut, chto Eros mozhet byt' slozhen iz uchastkov veshestva raznogo sostava (Murchie and Pieters, 1996).

Na vse eti modeli vozmozhnyh roditel'skih tel nakladyvayutsya, v dal'neishem, takie faktory, kak stolknoveniya s drugimi telami, i razrushenie/modifikaciya. Vydelyayut sleduyushie chetyre gruppy nebesnyh tel, v toi ili inoi stepeni ispytyvayushih vliyanie etih faktorov. Model' neizmenennogo nebesnogo tela isklyuchaet kakoe-libo kolichestvo makropor. Model' sploshnogo, no treshinovatogo (slabotreshinovatogo) tela predpolagaet snizhenie valovoi plotnosti i uvelichenie poristosti. Model' sil'notreshinovatogo tela predpolagaetsya dlya ob'ektov, preterpevshih neskol'ko sil'nyh udarnyh stolknovenii, chto zastavilo nekotorye vnutrennie chasti peremestit'sya/razvernut'sya (Chapman, 1978; Davis et al., 1979). Struktura takoi modeli budet bolee poristaya, chem struktura sploshnogo, no treshinovatogo tela, v svyazi s tem, chto uvelichenie kolichestva peremeshennyh/razvernutyh fragmentov privedet k uvelicheniyu pustogo prostranstva mezhdu nimi. Model' "grudy shebnya" predstavlyaetsya kak asteroid, kotoryi zanovo vosstanovilsya kak edinoe telo iz oblomkov, razrushennogo pri katastroficheskom soudarenii pervonachal'nogo tela. Poristost' v takoi modeli budet zaviset' ot slozheniya oblomkov i ih razmera, no v lyubom sluchai v etoi modeli ona budet maksimal'na (Pettijohn, 1957).

Sudya po makroporistosti 26%, Eros mozhet byt' libo sil'notreshinovatym telom, libo "grudoi shebnya". Rezul'taty provedennogo 18 dekabrya 1964g. v shtate Nevada (SShA) eksperimenta "Sulky", cel' kotorogo bylo izucheniya mehanizma obrazovaniya kraterov v suhih tverdyh porodah, pokazali chto poristost', obrazovannoi posle vzryva "grudy bulyzhnikov" (ris. 1.4) ne menee 30% (Britt et al., 2002). Shirina holma 24 m, vysota 6 m. Po seredine obrazovalas' nebol'shaya depressionnaya voronka 9x3.5 m.

No, vo-pervyh, v otkrytom kosmose, pri nichtozhno malyh silah gravitacii (na Lune sila tyazhesti slabee, chem na Zemle v 6 raz) pri slipanii oblomkov, poristost' obrazovavshegosya tela dolzhna byt' zavedomo bol'she 30% (eksperiment "Sulky"). Poristost' lunnogo regolita bolee 40% (Carrier et al., 1991). Vo-vtoryh, obnaruzhennye na poverhnosti Erosa subparallel'nye borozdy i vpadiny (ris. 2.3), svidetel'stvuyut o tektonicheskih narusheniyah i razlomnyh obrazovaniyah. V-tret'ih, ravnomerno raspredelennaya massa po vsemu ob'emu asteroida (Yeomans et al., 2000) podcherkivaet ego gomogennoe stroenie. Hotya, "gruda shebnya" mozhet imet' ravnomerno raspredelennuyu massu, no vot razlomy v nei trudno ozhidat'. Otsyuda delaem vyvod, chto Eros hot' i sil'no treshinovatoe telo, no v celom sploshnoe. To est' tip kontaktov mezhdu chasticami v osnovnom fazovyi, a ne mehanicheskii (zaceplenie), kak, vozmozhno, na asteroide tipa C - Matil'de plotnost'yu 1,3 g/sm³ (Thomas et al., 1999). 1.2.5. Namagnichennost'

Ustanovlennyi na bortu KA NEAR-Shoemaker magnitometr izmeryal intensivnost' magnitnogo polya asteroida Eros s rasstoyaniya 100,000 km i do posadki na poverhnost' asteroida. Diapazon, v kotorom mog izmeryat' pribor - ot +/-4 nT do +/-65,536 nT s pogreshnost'yu ~1 nT. Diapazon potoka dannyh - ot 0.6 bit v sekundu (bit per second - bps) do 1200 bps. Chastota snyatiya dannyh ot 0.01 do 20 zamerov v sekundu. Na puti k asteroidu magnitometr delal 1 zamer kazhdye 10 sekund.

Obsheprinyato schitat', chto asteroidy yavlyayutsya roditel'skimi telami meteoritov, popadayushih na Zemlyu. Mnogoobrazie himicheskogo i mineral'nogo sostava, izuchennyh meteoritov, dayut pravo dumat', chto takoi zhe sostav i na asteroidah. Dve bol'shie gruppy meteoritov: nedifferencirovannye i differencirovannye priblizitel'no otrazhayut termal'nuyu istoriyu ih roditel'skih tel. Tak, obyknovennye hondrity predstavlyayut soboi konglomeraty primitivnogo veshestva, soderzhashie zerna olivina, piroksena, polevogo shpata i metallicheskogo zheleza. Zhelezo v nedifferencirovannyh meteoritah nahoditsya v forme melkih, raznoorientirovannyh chastic. Poetomu, sushestvovanie "global'nogo" magnitnogo polya na asteroidah za schet ostatochnoi namagnichennosti slagayushego ih veshestva vryad li vozmozhno.

Poluchennye dlya Erosa rezul'taty: intensivnost' magnitnogo polya asteroida H<0.005 Ažm-1, maksimal'naya estestvennaya ostatochnaya namagnichennost' (natural remanent magnetization per kg - NRMžkg-1) <1.9x10^-6 Ažm²žkg^-1 (Acuna et al., 2002), chto, men'she, chem na asteroidah togo zhe tipa S - Gaspra i Braille (ris. 1.5).

---

<< Vvedenie | Oglavlenie | Glava 2. Poverhnost' >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Eros - 433 Eros - asteroidy Publikacii so slovami: Eros - 433 Eros - asteroidy
Sm. takzhe: Voshod sputnika Dinkinesha Vozvrashenie s Bennu Prikosnuvshis' k Bennu Orbity potencial'no opasnyh asteroidov Ida i Daktil': asteroid i ego sputnik Stereo-Bennu Kosmicheskii apparat DART protiv Dimorfa Vse publikacii na tu zhe temu >>