В данной статье рассматриваются объекты, относящиеся к главному поясу астероидов, описывается история его открытия, рассказывается, как он образовался, как астрономы исследуют эти небесные тела, чем привлекают землян далекие «холодные путешественники».
Содержание статьи:
Пояс астероидов - это кольцеобразное формирование, состоящее из тысячи малых планет, миллионов их осколков и песчаных зерен. В системе космических координат он располагается между орбитами Марса и Юпитера, на расстоянии 2-3 астрономических единиц. Вектор направления движения пояса вокруг центральной звезды совпадает с общим вектором перемещения планет нашей системы.
Еще один немецкий ученый, К.Цах, совместно с коллегами организовал «Общество Лилиенталя», среди народа получившее название «Небесная полиция». Они взялись за скрупулёзное исследование небесных тел, с целью найти еще не открытую планету Фаэтон. Для этого они поделили небо на 24 равных участка, согласно количеству наблюдателей.
Но им не повезло. По воле случая их опередил Джузеппе Пиацци, астроном из Италии, обнаруживший в новогоднюю ночь 1801 года небольшой космический объект, медленно перемещающийся по скоплению звезд Тельца. Эта движущаяся «звезда» оказалась первым ставшим известным науке астероидом. По давней традиции, он был назван в честь божества из пантеона древних эллинов - богини плодородия Цереры.
В ближайшие последовавшие за открытием годы был обнаружен еще ряд планетоидов: Паллада, Юнона и Веста. Все эти небесные тела выглядели как точечный светящийся объект, на котором нельзя было рассмотреть деталей. Поэтому, по предложению В. Гершеля, их назвали астероидами (от древнегреческого «звездоподобный»). Еще одно их название, принятое в науке - «малые планеты».
Дальнейшие открытия новых объектов, по уже известному пути и предположительному местонахождению, посыпались одно за одним. Выяснилось, что космическое пространство между Марсом и Юпитером содержит большое количество небесных объектов. В начале 1850-х гг. Александр фон Гумбальт ввел понятие «пояс астероидов» в своей книге «Космос: план описания физического мира».
В 2016 году российские ученые спроектировали и построили мощный телескоп очень высокого уровня. Он предназначен для предупреждения астероидно-кометной угрозы. Его возможности фантастически: в считанные секунды умный телескоп может засечь астероид размером около 50 м на расстоянии 150 млн. км, что позволит предотвратить падение небесного объекта, дав фору землянам в несколько месяцев для принятия мер по спасению Земли.
Просуществовав долгое время, эта красивая теория была опровергнута современными учеными, доказавшими, что внутренний пояс астероидов - это обломки несформировавшейся планеты. В период зарождения Солнечной системы тела, состоящие из частиц протопланетного облака и выросшие до размеров в десятки и даже сотни километров, не могли дальше формироваться из-за влияния огромного Юпитера.
Его гравитация нарушала их упорядоченное круговое движение и сталкивала на больших скоростях, дробя на мелкие осколки. Поэтому даже такие крупные тела пояса астероидов, как Церера и Веста, не смогли стать полноценными планетами только из-за того, что не набрали достаточную для этого массу, навсегда застыв каменными глыбами, роящимися в глубинах космоса.
Астрофизик Иванов А.Г. предложил свою теорию о том, как возник пояс астероидов между Марсом и Юпитером, деля тела по происхождению:
Сравнительно недавно американская научная лаборатория космического ведомства «NASA» сообщила, что у Земли появился новый спутник - астероид 2016 НО3. Он был открыт астрономом Полом Чодасом при помощи гавайского автоматического телескопа Pan-StaRRs. Но известно, что малая планета находится слишком далеко от Земли, чтобы называться ее полноправным спутником. Для таких астероидов у ученых есть особое понятие - квази-спутник. На 2016 г. НО3 находится около нашей планеты уже около ста лет и, очевидно, не собирается покидать свой пост еще несколько веков.
Суммарная масса пояса астероидов в Солнечной системе не превышает 0,001 массы Земли, большая часть которой приходится на 4 объекта: Цереру (1,5 по массе), Палладу, Весту, Гигею. Объем занимаемого пространства, где располагается пояс астероидов, гораздо больше объёма Земли - приблизительно в 16 тысяч раз по кубическому километражу.
Как и следовало ожидать, такие небесные тела существуют без атмосферы. Исследования изменения регулярно чередовавшегося блеска доказали, что астероиды вращаются вокруг своей оси. Например, Паллада делает поворот на 360 градусов за 7 часов 54 минуты.
Сложившийся после просмотра блокбастеров стереотип, что пояс астероид практически невозможно преодолеть, разрушили астрофизики, предоставившие доказательства о неплотном сосредоточении данных небесных тел.
Разработанная ещё в советское время методика вычисления вида орбит, по которым метеороиды двигались в пространстве до падения на Землю, доказала, что метеориты прибыли из пояса астероидов. Таким образом, стало понятно, что они представляют собой кусочки астероидов, отколовшихся при столкновениях между собой.
Появилась возможность детально изучить химическую структуру столь далеких небесных объектов, не приближаясь к ним. Новых химических элементов, не открытых на Земле, ученые не выявили, в основном в их составе присутствовали железо, кремний, кислород, магний, никель.
К 2014 году во всем мире собрано более 3000 метеоритов размерами от нескольких грамм до десятка тонн. В Намибии в 1920 году был обнаружен самый крупный железный метеорит Гоба массой 60 т.
Формы астероидов могут быть различными и зависят от их размера: крупные - обычно круглые, сферической формы; более мелкие, которые представляют собой бесформенные глыбы. Могут попадаться уникальные формы, как пример, гантелеобразные.
Отличаются астероиды между собой способностью образовывать так называемые семейства. В начале 20-го века стало известно о существовании группы планетоидов, плотно сгруппировавшейся около Эоса и двигающейся по одной орбите. На сегодняшний день эта популяция насчитывает 4400 космических объектов. Таких семейств в большом поясе, по разным подсчетам, - 75-100.
Есть астероиды, не любящие большие компании и отдающие предпочтение одиночеству.
Оказалось, что этот метеорит застыл на расплавленной поверхности Весты. Существование этого «космического гостя» подтвердило, что Веста больше схожа с обычными планетами, нежели с астероидами.
Веста - это третий по размеру астероид, уступающий только Церере и Палладе, а по массе эта малая планета оказывается второй. В диаметре она составляет всего 525 км. Получить достоверное изображение Весты удалось только в 1990 году при помощи новейшего телескопа «Хаббл».
Химический состав метеорита показал, что сразу после возникновения на Весте стало происходить разделение ее внутренней структуры на две основные части: ядро из железо-никелевого сплава и каменная (базальтовая) мантия.
Практически весь астероид покрыт значительными по размеру кратерами. Первый, Реясильвия, максимальный по размеру, достигает длины 505 км (общий диаметр Весты - 525 км) и назван в честь легендарной матери Рема и Ромула (основателей Рима).
Второй кратер напоминает снежную бабу, состоящую из трех кратеров, которые названы в честь жриц римской богини Весты: крупнейший - Марция (диаметр - 58 км), средний - Кальпурния (50 км); малый - Минуция (22 км).
В 2011 году НАСА запустили на орбиту малой планеты космический аппарат «DAWN», что в переводе означает «Рассвет». С помощью этого чуда техники ученым удалось раздобыть первые фотоснимки Весты, а также вычислить ее массу по гравитационному воздействию. 5 сентября 2012 года, завершив работу над изучением Весты, космический аппарат покинул ее орбиту и был отправлен на изучение крупнейшего астероида - Цереры.
На малых планетах можно найти практически все востребованные металлы: золото, никель, железо, молибден, рутений, марганец, многие редкоземельные элементы. Такой расклад значительно уменьшит потребление топлива при доставке руды на планету.
Существует три основных типа добычи ископаемых на планетоидах:
Шагает в ногу со временем и правительство Люксембурга. В июне 2016 года на государственном уровне принято решение о добычи минералов и платиновых руд, находящихся на астероидах. Под этот масштабный проект выделяется кругленькая сумма в размере 200 млн. евро.
Смотрите видео о поясе астероидов:
Наука
Планета Нептун раньше относилась также к разряду гипотетических, её никогда не видели, но её существование предположили.
На самом деле учёные предполагали и предполагают существование большего количества планет.
Некоторые с течением времени покидают этот список, другие, возможно, на самом деле существовали в прошлом, и вероятно, даже существуют и сейчас.
10. Планета Х
В начале 1800-х годов астрономы знали о существовании всех больших планет в нашей солнечной системе, кроме Нептуна. Они также были знакомы с законами движения Ньютона и с гравитацией, которые использовались для предсказания перемещения планет.
При соотнесении этих предсказаний с фактическим наблюдаемым движением было замечено, что Уран "не пошёл" туда, куда предполагалось. Тогда французский астроном Алексис Бувар (Alexis Bouvard) задался вопросом, могла ли гравитация невидимой планеты сдвинуть Уран с намеченного курса.
После обнаружения Нептуна в 1846 году многие астрономы решили проверить, достаточно ли его сила притяжения мощна для того, чтобы объяснить наблюдаемое движение Урана. Ответ оказался отрицательным.
Возможно, существует ещё одна невидимая планета? Существование девятой планеты было предложено многими астрономами. Самым дотошным искателем девятой планеты был американский астроном Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell), который назвал разыскиваемый объект "Планета Х".
Лоуэлл построил обсерваторию с целью найти Планету Х, но так никогда и нашёл. Спустя 14 лет после его смерти, астрономы обнаружили Плутон, но его сила притяжения также не была достаточно мощной, чтобы объяснить наблюдаемое движение Урана, поэтому научный мир продолжал искать планету Х.
Поиски продолжались до тех пор, пока зонд Вояджер-2 не прошёл мимо Нептуна в 1989 году. Тогда-то и было обнаружено, что масса Нептуна была измерена неверно. Обновлённые расчёты массы объяснили движение Урана.
9. Планета между Марсом и Юпитером
В 16 веке Иоганн Кеплер (Johannes Kepler) заметил существование огромной пропасти между орбитами Марса и Юпитера. Он предположил, что там может быть планета , но не стал её искать.
После Кеплера многие астрономы стали замечать закономерности в орбите планет. Приблизительные размеры орбит от Меркурия до Сатурна - 4, 7, 10, 16, 52, 100. Если вычесть 4 от каждого из этих чисел, то получается – 0, 3, 6, 12, 48 и 96.
Примечательно, что 6 =3+3, 12=6+6, 96=48+48. Между 12 и 48 остаётся странная пустота.
Астрономы озадачились вопросом, а не пропустили ли они планету, которая, по подсчётам, должна располагаться между Марсом и Юпитером. Как писал немецкий астроном Элерт Бодэ (Elert Bode): "После Марса обнаружено огромное пространство, в котором до сих пор не было выявлено ни одной планеты. Можно ли верить, что основатель Вселенной оставил это пространство пустым? Конечно, нет".
Когда в 1781 году был открыт Уран, размер его орбиты чётко вписался в описанную выше закономерность. Это выглядело как закон природы, который позже стал известен как закон Бодэ или закон Тициуса-Бодэ, однако, пресловутый разрыв между Марсом Юпитером всё равно оставался.
Элерт Бодэ
Венгерский астроном по имени Барон Франц фон Зак (Baron Franz von Zach) также убедился в том, что закон Боде работает, а это значит, что между Марсом и Юпитером существует неоткрытая планета.
Он провёл несколько лет в поисках, но так ничего и не нашёл. В 1800 году он организовал группу из нескольких астрономов, которые систематически занимались исследованиями. Одним из них был итальянский католический священник Джузеппе Пиацци (Giuseppe Piazzi), который в 1801 году обнаружил объект, орбита которого точно совпадала по размерам .
Однако, объект, названный Церера , оказался слишком мал, чтобы называться планетой. На самом деле Церера считался астероидом на протяжении многих лет, потому как он был крупнейшим в главном поясе астероидов.
Сегодня Церера относится к карликовым планетам, как и Плутон. Стоит добавить, что закон Боде перестал работать, когда был найден Нептун, потому что размер его орбиты не соответствовал принятому шаблону.
8. Тейя
Тейя – это имя, данное гипотетической, размером с Марс планете, которая, вероятно, столкнулась с Землёй около 4,4 миллиардов лет назад, что могло привести к образованию Луны. Предполагается, что имя планете дал английский геохимик Алекс Хэллидей (Alex Halliday). Так звали мифологического греческого титана, который подарил жизнь богине луны Селене.
Стоит отметить, что происхождение и формирование Луны до сих пор является предметом активного научного обсуждения. В то время, как вышеописанная история является основной версией (Giant Impact Hypothesis), она не единственная.
Возможно, Луна была каким-то образом "захвачена" гравитационным полем Земли . А может быть Земля и Луна сформировались парно примерно в одно и то же время. Важно добавить, что Земля в самом начале своего образования, вероятно, пострадала от столкновения со многими крупными небесными телами.
7. Вулкан
Уран был не единственной планетой, чьё наблюдаемое движение не совпадало с прогнозами. Ещё одна планета обладала такой проблемой – Меркурий.
Расхождение впервые было обнаружено математиком Урбаном Леверье (Urbain Le Verrier), который выявил, что нижняя точка в эллиптической орбите Меркурия (перигелий) двигалась вокруг Солнца быстрее, чем показывали его расчёты.
Несоответствие было незначительным, но дополнительные наблюдения показали, что математик прав. Он предположил, что расхождения вызваны гравитационным полем неоткрытой планеты, вращающейся внутри орбиты Меркурия , которую он назвал Вулкан.
Урбан Леверье
За этим последовали многочисленные "наблюдения" за Вулканом. Некоторые результаты наблюдений оказались просто солнечными пятнами, однако, были и другие, сделанные уважаемыми астрономами и казавшиеся правдоподобными.
Когда в 1877 году Леверье умер, он считал, что существование Вулкана подтверждено . Тем не менее, в 1915 году была опубликована общая теория относительности Эйнштейна, и оказалось, что движение Меркурия предсказывалось верно.
Вулкан исчез, но люди продолжали искать объекты, вращающиеся вокруг Солнца внутри орбиты Меркурия. Безусловно, ничего "планетоподобного" там нет, но там вполне могут «обитать» размером с астероид объекты, которые были названы "вулканоидами".
6. Фаетон
Немецкий астроном и врач Генрих Ольберс (Heinrich Olbers) обнаружил второй известный астероид под названием Паллас в 1802 году. Он предположил, что два найденных астероида могут быть фрагментами древней планеты, которая была разрушена под воздействием каких-то внутренних сил или при столкновении с кометой.
Подразумевалось, что помимо Цереры и Палласа существуют ещё объекты, и действительно, вскоре были обнаружены ещё два – Юнона в 1804 году и Веста в 1807 году.
Планета, которая якобы распалась с образованием главного пояса астероидов, стала известной как Фаетон, названная в честь персонажа греческой мифологии, везшего солнечную колесницу.
Однако, гипотеза о Фаетоне столкнулась с проблемами. К примеру, сумма масс всех астероидов главного пояса намного меньше, чем масса планеты. Кроме того, между астероидами существует очень много отличий. Как они могли произойти от одного "родителя"?
Сегодня большинство планетарных учёных полагают, что астероиды образуются из-за постепенного слипания между собой небольших фрагментов.
5. Планета V
Это ещё одна гипотетическая планета между Марсом и Юпитером, но причины, по которым полагается, что она когда-то существовала, совершенно отличаются от вышеуказанных.
История начинается с миссии Аполлон на Луну. Астронавты Apollo принесли много лунных камней на Землю, некоторые из которых образовались в результате плавления горных пород в тот период, когда нечто наподобие астероида столкнулось с Луной и генерировало достаточное количество тепла, чтобы расплавить камень.
Учёные использовали радиометрическое датирование, чтобы выявить, когда эти породы охладились. Они пришли к выводу, что наиболее холодный период – это примерно 3,8 – 4 миллиарда лет назад.
Судя по всему, в течение этого периода времени с Луной сталкивались многие кометы и астероиды. Этот период известен как "Поздняя Тяжёлая Бомбардировка"(ПТБ). "Поздняя" из-за того, что случилась после большинства других.
Раньше столкновения в Солнечной системе происходили с завидной регулярностью, но сейчас время прошло. В связи с этим возникает вопрос: что случилось с временно увеличившимся количеством астероидов, столкнувшихся с Луной?
Около 10 лет назад Джон Чемберс (John Chambers) и Джек Лиссаер (Jack J. Lissauer) предположили, что причиной, возможно, была давно потерянная планета, которую они назвали "Планета V".
Согласно их теории, Планета V находилась между орбитой Марса и главным поясом астероидов перед тем, как гравитация внутренних планет заставила Планету V "съехать" в пояс астероидов, где она сбила траектории многих из них, что, в конечном счёте, привело к их столкновению с Луной.
Также полагается, что Планета V столкнулась с Солнцем . Эта гипотеза была встречена критикой, потому как не все согласны с тем, что ПТБ имело место быть, но даже если и так, то должны быть и другие возможные объяснения, кроме как наличие Планеты V.
4. Пятый газовый гигант
Ещё одно объяснение ПТБ – это так называемая Ницца – модель, названная в честь французского города, где впервые была разработана. Согласно этой модели, Сатурн, Уран и Нептун – внешние газовые гиганты – зародились на небольших орбитах, окружённых облаком астероидных размеров объектов.
Со временем некоторые из этих мелких объектов проходили рядом с газовыми гигантами. Такие близкие встречи способствовали расширению орбит газовых гигантов, хотя и очень медленными темпами.
Орбита Юпитера в действительности стала меньше. В какой-то момент орбиты Юпитера и Сатурна вступили в резонанс, в результате чего Юпитер стал оборачиваться вокруг Солнца дважды, в то время как Сатурн успевал только один раз. Это вызвало хаос.
По стандартам Солнечной системы всё происходило очень быстро. Почти круговые орбиты Юпитера и Сатурна напряглись, и Сатурн, Уран и Нептун несколько раз столкнулись. Облако мелких объектов также было взбудоражено.
В совокупности это привело к ПТБ . После того, как всё прошло, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун "обзавелись" орбитами, которыми они обладают и по сей день.
По этой модели можно сказать и о других особенностях Солнечной системы, таких как троянские астероиды Юпитера, однако, оригинальная модель не объясняет всё. Она нуждается в модификации.
Главный пояс астероидов – область между Марсом и Юпитером с небольшими космическими телами: фото, открытие, структура, состав, список объектов, исследование.
В 18 веке ученые могли составить примерную карту нашей Солнечной системы, изучив орбитальные пути планет. Отсюда появился закон Тиция-Боде, предсказавший пространственные промежутки между планетами. Четко вырисовывалось, что между Марсом и Юпитером наблюдается примечательный разрыв, привлекший внимание исследователей.
Кроме того, в объективы начали попадать мелкие тела, которые позже именуют «астероидами», а затем вышли и на сам «пояс». Давайте внимательно исследуем главный пояс астероидов Солнечной системы.
В 1800 году проблему закона Тиция-Боде планировал решить Франц Ксавер фон Зак. Он собрал астрономический клуб «Объединенное космическое сообщество», куда также вошел Уильям Гершель.
Удивительно, что первый крошечный объект 1 января 1801 года заметил Джузеппе Пьяцци, который получил приглашение, но официально членом клуба еще не числился.
Изначально он посчитал, что это комета, но стало ясно, что у нее нет комы. Он назвал находку Церера (фото выше) и предположил, что столкнулся с планетой. Через 15 месяцев Генрих Ольберс нашел второе тело в том же участке – 2 Паллада.
По внешнему виду объекты мало отличались от звезд, так как даже в максимальном увеличении не разрешались на диски. Но стремительное движение указывало на орбитальный характер. Уильям Гершель предложил создать класс «астероиды».
В 1807 году находят 3 Джуно и 4 Веста, в 1845-м – 5 Астрея. В 1850-х гг. термин «астероиды» вошел в широкое употребление, а объекты находились все чаще. Постепенно начали использовать понятие пояс астероидов, хотя точного первоисточника не нашли. Ниже представлена схема, где указана орбита пояса астероидов между Марсом и Юпитером.
В 1868 году существовал список из 100 астероидов, а с появлением фотографии в 1891 году удалось существенно увеличить количество. До 1921 года нашли 1000 объектов, в 1981 году – 10000, а в 2000-м – 100000. Современные системы применяют автоматические программы поиска.
Несмотря на распространенное заблуждение, главный пояс астероидов выступает по большей части пустым пространством, где объекты отдалены на большие дистанции. Но мы знаем о присутствии сотен тысяч астероидов, а общее число может приближаться к миллиону. Примерно 200 объектов в диаметре охватывают 100 км, а ИК-обзор показал 0.7-1.7 млн. астероидов с протяжностью в 1 км и больше.
Пояс астероидов находится между Марсом и Юпитером на расстоянии 2.2-3.2 а.е. от Солнца и охватывает в протяжности 1 а.е. Общая масса достигает от 2.8 х 10 21 кг до 3.2 х 10 21 кг, что приравнивается к 4% лунной. Примерно половина массы уходит на 4 крупнейших объекта: Церера (1/3), 4 Веста, 2 Паллада и 10 Гигея.
Главную популяцию пояса иногда делят на три зоны, основанные на разрыве Кирквуда. Его наименовали в честь Даниэля Кирквуда, который в 1866 году нашел зазоры между орбитальными путями астероидов.
Зона I расположена между резонансами 4:1 и зазорами Кирквуда 3:1, что соответствует удаленности от Солнца на 2.6 а.е. и 2.5 а.е. Зона II продолжается от конца I до резонансной щели 5:2 (2.88 а.е.). Зона III идет от внешнего края II до зазора 2:1 (3.28 а.е.).
Главный пояс астероидов между планетами также делят на внутренний и внешний, где первый формируется приближенными к Марсу астероидами, а внешний ближе к орбитальному пути Юпитера. Астероиды с удаленностью в 2.06 а.е. от звезды можно воспринимать как внутреннюю границу.
Температура в поясе меняется в зависимости от удаленности от солнечных лучей. Для внутренних частичек градус понимается к -73°С при дистанции в 2.2 а.е. и до -108°С при 3.2 а.е.
Многие астероиды представлены скалистым материалом, но некоторые располагают железом и никелем. Остальные обладают примесями углеродов, льдом и летучими веществами.
На территории пояса проживает три вида астероидов: С (углеродистые), S (силикатные) и М (металлические). С-тип богат на углерод, доминирует над внешними территориями и вмещает более 75% наблюдаемых объектов. По поверхностному составу соотносятся с углеродистыми медно-хондритовыми метеоритами, а спектры демонстрируют древнюю Солнечную систему.
S-тип чаще встречаются во внутренней части при удаленности в 2.5 а.е. от Солнца. Обычно представлены силикатами и некоторыми металлами. Полагают, что их материал изменился со временем из-за плавления и реформации. Можете изучить главные небесные тела в поясе астероидов Солнечной системы.
Основные объекты Пояса астероидов |
| Объект | Средний диаметр | Объём | Масса | Плотность | Тип объекта |
|---|---|---|---|---|---|
| 950,0 км | 0,437 | 9500 | 2,08 | Карликовая планета | |
| 532,0 км | 0,078 | 2110 | 2,8 | Астероид | |
| 529,2 км | 0,078 | 2620 | 3,42 | Астероид | |
| 407,12 км | 0,04 | 885 | 2,5 | Астероид | |
| 16,84 км | ? | (0,0669 ± 0,00002) | 2,670 | Астероид | |
| 59,8 × 25,4 × 18,6 км | ? | 0,42 | 2,6 ± 0,5 | Астероид | |
| 6,6 x 5,0 x 3,4 км | ? | 0,0013 | 2,300 | Астероид | |
| 66 × 48 × 46 км | ? | (1,033 ± 0,044) | 1,300 ± 0,2 | Астероид | |
| 0,33 км | ? | 0,0000000351 | 1,9 ± 0,13 | Астероид |
М-типа представляют 10% от общего количества и наполнены железо-никелевым и силикатным соединениями. Есть предположение, что определенная часть могла появиться из металлических ядер дифференцированных астероидов.
Есть также редкая разновидность V-типа (базальтовые). В 2001 году предположили, что большая часть базальтовых астероидов произошла от Веста. Но потом выяснили, что они отличались по составу. Считается, что их должно быть много, но 99% предсказанных объектов просто отсутствуют.
Примерно 1/3 небесных тел в поясе астероидов входит в семейства. Они делятся по сходству в орбитальных особенностях, вроде эксцентриситета, орбитального наклона и прочих спектральных признаков. Могли сформироваться при столкновении с более крупными объектами, которые позже распались на мелкие тела.
Среди наиболее известных семейств стоит вспомнить группы Флоры, Эвномы, Корониса, Эоса и Темис. Семья Флоры считается одной из крупнейших и вмещает более 800 объектов. Могла появиться из-за удара миллиард лет назад. Находится во внутренней области пояса. Объекты относятся к S-типу и составляют 4-5% от общего астероидного количества.
В Эвноме проживают тела S-типа. Наименование взято от богини права и порядка. Тела находятся в промежуточном поясе и охватывают 5%. Примерно 300 астероидов живет в Коронисе. Среди них крупнейшим выступает 208 Лакримоса, простирающийся на 41 км.
Семья Эоса отдалена на 2.96-3.03 а.е. и появилась после удара 1-2 млрд. лет назад. Включает 4400 участников, напоминающих S-тип. Но ИК-анализ показывает отличия, поэтому отнесли в собственную категорию (К).
Группа Темис расположена на внешней территории пояса при удаленности в 3.13 а.е. Среди объектов примечательным кажется 24 Темис, относящийся к С-типу. Крупнейшим считается Веста, а одноименное семейство сформировалась из-за столкновений.
Также в астероидном поясе можно найти пылевые линии с радиусами частичек до нескольких сотен микрометров. Мелкий материал создается при астероидных столкновениях. Есть три линии с похожими орбитальными наклонами.
Изначально полагали, что астероидный пояс – результат уничтожения крупной планеты, расположенной между Марсом и Юпитером. Эту теорию предложили Г. Олбдерс и У. Гершель. Но ее отбросили.
Прежде всего, для уничтожения планеты потребуется огромное количество энергии. К тому же, факт в том, что весь астероидный объем по массе достигает всего лишь 4% лунной. Да и сами объекты отличаются по химическому составу.
Сегодняшний вывод состоит в том, что астероиды выступают остаточным материалом ранней Солнечной системы и они никогда не были частью планеты. В первые миллионы лет, когда гравитационная аккреция привела к планетному формированию, скопления материала слились в крупные объекты. Но на территории астероидного пояса планетезимали поддались мощной гравитации Юпитера и не смогли слиться.
Но не стоит воспринимать астероиды как первоначальный материал системы. Они прошли сквозь длительный эволюционный этап (внутреннее нагревание, поверхностное таяние от столкновений и космическое выветривание). Поэтому современный пояс вмещает лишь незначительную массу изначального.
Пояс астероидов – область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, являющаяся местом скопления множества объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами.
Первые астероиды пояса были обнаружены астрономами еще в начале XIX века. Сегодня пояс астероидов известен астрономам как одно из крупнейших скоплений космических объектов, находящихся в Солнечной системе. Для многих ученых он представляет изрядный научный интерес.
Эту область также часто называют главным поясом астероидов или просто главным поясом, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.
Область пространства, располагающаяся от Солнца на расстоянии от 2,06 до 3,27 а. е., иногда называется ядром пояса астероидов и содержит до 93,4 % всех нумерованных астероидов.
На сегодняшний день пояс астероидов насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. По состоянию на 6 сентября 2011 года количество именованных астероидов пояса достигло 285 075. Суммарная масса главного пояса равна примерно 4 % массы Луны, больше половины её сосредоточено в четырёх крупнейших объектах, которые названы в честь римских божеств: Церера (диаметр по экватору 950 км), Веста (диаметр – 529,2 км), Паллада (примерный диаметр – 532 км) и Гигея (диаметр 407,12 км). Церера – это самый большой объект пояса астероидов, ученые считают данное небесное тело карликовой планетой.
Астероиды движутся по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, в зависимости от величины большой полуоси, их период обращения колеблется от 3,5 до 6 лет.
Температура на поверхности астероида зависит от расстояния до Солнца и величины его альбедо. Для частиц пыли на расстоянии 2,2 а. е. температурный диапазон начинается с 200 К (−73 °C) и ниже, а на расстоянии 3,2 а. е. уже со 165 К (−108 °C). Однако для астероидов это не совсем справедливо, поскольку из-за вращения температуры на его дневной и ночной сторонах могут существенно различаться.
Поверхность большинства астероидов диаметром более 100 м, вероятно, покрыта толстым слоем раздробленной породы и пыли, образовавшихся при падении метеоритов или собранных в процессе движения по орбите. Измерения периодов вращения астероидов вокруг своей оси показали, что существует верхний предел скоростей вращения для относительно крупных астероидов диаметром более 100 м, который составляет 2,2 часа.
На сегодняшний день известно, что почти каждый третий астероид входит в состав какого-либо семейства. Признаком принадлежности астероидов к одному семейству являются примерно одинаковые орбитальные параметры, такие как большая полуось, эксцентриситет и наклон орбиты, а также аналогичные спектральные особенности, последние указывают на общность происхождения астероидов семейства, образовавшихся в результате распада более крупного тела.
Меньшие ассоциации астероидов называются группами или кластерами.
Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу.
Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца. Размеры частиц, которые его вызывают, в среднем колеблются в районе 40 мкм, а время их существования не превышает 700 тыс. лет. Наличие этих частиц свидетельствует о том, что процесс их образования происходит непрерывно.
В главном поясе, в зависимости от химического состава, выделено 3 основных спектральных класса астероидов: углеродные (класс C), силикатные (класс S) и металлические или железные (класс M). Все эти классы астероидов, особенно металлические, представляют интерес с точки зрения космической индустрии в целом и промышленного освоения астероидов в частности.
Хотя открытие и изучение пояса астероидов немыслимо без науки, история исследования этого астрономического чуда берет свое начало в древних мифах и легендах.
Мелкая пыль в поясе астероидов, возникшая в результате столкновений астероидов, создаёт явление, известное как зодиакальный свет.
Гипотеза о существовании Фаэтона часто используется в научной фантастике (особенно советской). Как правило, предполагается, что на Фаэтоне существовали разумные существа, которые своими действиями вызвали разрушение планеты. Легенда об этой планете ярко описана в книге Александра Казанцева «Фаэты». В этой книге поведана история, как алчные жители планеты Фаэтон – фаэты, загубили свою землю, взорвав ее, после чего она распалась на бессчетное количество маленьких кусочков. Считается, что именно из этих кусочков и образовался сегодняшний пояс астероидов. Похожая версия происхождения этого скопления небесных тел прослеживается и в древних шумерских мифах и легендах.
Эта версия лежит также в основе романа Михаила Чернолусского «Фаэтон», повестей Олеся Бердника «Катастрофа» и «Стрела времени» и Константина Брендючкова «Последний ангел», Николая Руденко «Сын Солнца - Фаэтон», в мультфильме о путешествии землян к поясу астероидов «Фаэтон - сын солнца», рассказа Георгия Шаха «Гибель Фаэтона».
Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?
В отличие от древних сказок, в научном сообществе принято считать, что пояс астероидов – это отнюдь не обломки взорвавшейся планеты, а скопление протопланетного вещества. Такая теория, скорее всего, верна, так как, последние данные показывают, что между Марсом и Юпитером планета попросту не могла образоваться. Причина этого – сильное гравитационное влияние Юпитера. Именно оно не дало протопланетному веществу (космической пыли, из которой создаются планеты) образоваться в полноценное небесное тело на таком далеком от Солнца расстоянии.
Исследования метеоритов, которые вышли из пояса астероидов и упали на Землю, показывают, что большинство из них относится к хондритам – метеоритам, в которых, в отличие от ахондритов, не происходила сепарация веществ, как обычно бывает в процессе формирования планет. Данные исследования лишний раз подтверждают вышеизложенную гипотезу, которая опираясь на реальные научные данные, выглядит гораздо убедительнее той версии, которую нам предлагают шумерские мифы.
Сегодня, ученым отлично известно, что пояс астероидов – отнюдь не сказочная, расколовшаяся планета, а остатки протопланетного вещества, которое появилось еще во времена зарождения Солнечной системы. Однако мифы и предания о легендарном Фаэтоне до сих пор живы и заставляют многих людей по всему миру проявлять интерес к такому астрономическому явлению, как пояс астероидов.
Своеобразной предысторией начала изучения пояса астероидов можно считать открытие зависимости, приблизительно описывающей расстояния планет от Солнца, получившей название правила Тициуса - Боде.
Впервые оно было сформулировано и опубликовано немецким физиком и математиком Иоганном Тициусом ещё в 1766 году, но несмотря на то, что ему, с указанными оговорками, удовлетворяли все шесть известных на то время планет (от Меркурия до Сатурна), правило долго не привлекало внимания. Так продолжалось до тех пор, пока в 1781 году не был открыт Уран, большая полуось орбиты которого точно соответствовала предсказанной данной формулой. После этого Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования пятой от Солнца планеты между орбитами Марса и Юпитера, которая, согласно данному правилу, должна была находиться на расстоянии 2,8 а. е. и при этом до сих пор не была обнаружена. Открытие Цереры в январе 1801 года, причём именно на указанном расстоянии от Солнца, привело к усилению доверия к правилу Тициуса - Боде среди астрономов, которое сохранялось вплоть до открытия Нептуна, который выпадает из этого правила.
Церера, снимок межпланетного зонда Dawn
Ида и ее спутник Дактиль. Размер Иды 58 × 23 км, Дактиля - 1,5 км, расстояние между ними 85 км
1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци, наблюдая за звездным небом, открыл первый объект пояса астероидов – карликовую планету Цецера. Затем в 1802 году был открыт еще один крупный объект – астероид Паллада. Оба этих космических тела двигались примерно на одинаковой орбите от Солнца – 2,8 астрономических единицы. После открытия в 1804 году Юноны и в 1807 Весты – крупных небесных тел, двигавшихся по той же самой орбите, что и предыдущие, открытия новых объектов в этой области космоса прекратились до 1891 года. В 1891 году немецкий ученый Макс Вольф, используя метод астрофотографии, в одиночку обнаружил между Марсом и Юпитером 248 мелких астероидов. После чего, открытия новых объектов в этой области неба посыпались одно за другим.
Полёт космического аппарата Dawn к Весте (слева) и Церере (справа)
Пояс астероидов вызывал интерес ученых не только в течение прошлых столетий, но и в последние годы. Первым серьезным достижением современных технологий в области изучения этого скопления небесных объектов был полет космического аппарата «Пионер-10», который был создан для изучения Юпитера и долетел до области главного пояса 16 июля 1972 года. Этот аппарат первым прошел сквозь пояс астероидов. С тех пор сквозь пояс пролетело еще 9 космических аппаратов. Ни один из них во время путешествия не пострадал от столкновения с астероидом.
Аппараты «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также зонд «Улисс» пролетали через пояс без запланированных или случайных сближений с астероидами. Аппарат «Галилео» стал первым космическим аппаратом, который сделал снимки астероидов. Первыми сфотографированными объектами стали астероид (951) Гаспра в 1991 году и астероид (243) Ида в 1993 году. После этого в НАСА была принята программа, согласно которой любой аппарат, пролетающий через пояс астероидов, должен, по возможности, пролететь мимо какого-либо астероида. В последующие годы космическими зондами и аппаратами были получены изображения ряда мелких объектов, таких как (253) Матильда в 1997 году с аппарата NEAR Shoemaker, (2685) Мазурский в 2000 году с «Кассини», (5535) Аннафранк в 2002 году со «Стардаст», (132524) APL в 2006 с зонда «Новые горизонты», (2867) Штейнс в 2008 году и (21) Лютеция в 2010 году с «Розетты».
Большинство изображений астероидов главного пояса, переданных космическими аппаратами, получены в результате краткого пролёта зондов вблизи астероидов на пути к основной цели миссии - для подробного изучения астероидов отправляли только два аппарата: NEAR Shoemaker, который исследовал (433) Эрос и Матильду, а также «Хаябуса», главной целью которого было изучение (25143) Итокава. Аппарат в течение длительного времени изучал поверхность астероида и даже, впервые в истории, доставил частицы грунта с его поверхности.
27 сентября 2007 года к крупнейшим астероидам Весте и Церере была отправлена автоматическая межпланетная станция Dawn. Аппарат достиг Весты 16 июля 2011 года и вышел на её орбиту. После изучения астероида в течение полугода он направился к Церере, которой достиг в 2015 году. Изначально предполагалось расширение его миссии для исследования Паллады.
Изображение астероида (253) Матильда
Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75 % всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938). Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды. В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые нередко находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид (10) Гигея.
Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца. Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией. Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17 % от всех астероидов. Астероид (3) Юнона является самым крупным представителем этого класса.
Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10 % от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей (небесное тело, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска; непрерывно притягивая к себе новый материал и накапливая массу, планетезимали формируют более крупное тело), вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях. Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто. В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида (22) Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S.
Одной из загадок астероидного пояса являются относительно редкие базальтовые астероиды класса V. До 2001 года считалось, что большинство базальтовых объектов в поясе астероидов являются фрагментами коры Весты (отсюда и название класс V), однако подробное изучение астероида (1459) Магния позволило выявить определённые различия в химическом составе открытых ранее базальтовых астероидов, что предполагает их отдельное происхождение.
Прослеживается довольно чёткая зависимость между составом астероида и его расстоянием от Солнца. Как правило, каменные астероиды, состоящие из безводных силикатов, расположены ближе к Солнцу, чем углеродные глинистые астероиды, в которых часто обнаруживают следы воды, в основном в связанном состоянии, но возможно, и в виде обычного водяного льда. Во внутренних областях пояса влияние солнечной радиации было более значительно, что привело к выдуванию лёгких элементов, в частности, воды, на периферию. В результате вода сконденсировалась на астероидах внешней части пояса, а во внутренних областях, где астероиды прогреваются достаточно хорошо, её практически не осталось.
Космический аппарат Dawn и Церера
Белые пятна в кратерах Цереры
Постоянный рост потребления ресурсов промышленностью приводит к истощению их запасов на Земле, по некоторым оценкам, запасы таких ключевых для промышленности элементов, как сурьма, цинк, олово, серебро, свинец, индий, золото и медь, могут быть исчерпаны уже через 50-60 лет, и необходимость искать новые источники сырья станет особенно очевидной.
С точки зрения промышленного освоения астероиды являются одними из самых доступных тел в Солнечной системе. Ввиду малой гравитации посадка и взлёт с их поверхности требуют минимальных затрат топлива, а если использовать для разработки околоземные астероиды, то и стоимость доставки ресурсов с них на Землю будет низкой. Астероиды могут быть источниками таких ценных ресурсов, как, например, вода (в виде льда), из которой можно получить кислород для дыхания и водород для космического топлива, а также различные редкие металлы и минералы, такие как железо, никель, титан, кобальт и платина, и, в меньшем количестве, другие элементы вроде марганца, молибдена, родия и т. п. По сути, большинство элементов тяжелее железа, добываемых сейчас с поверхности нашей планеты, являются остатками астероидов, упавших на Землю в период поздней тяжёлой бомбардировки.
В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год. Самый крупный известный металлический астероид (16) Психея содержит 1,710^19 кг железо-никелевой руды (что в 100 тысяч раз превышает запасы этой руды в земной коре). Этого количества хватило бы для обеспечения потребностей населения земного шара в течение нескольких миллионов лет, даже с учётом дальнейшего увеличения спроса. Небольшая часть извлечённого материала может также содержать драгоценные металлы.
Примером астероида, наиболее перспективного для освоения, является астероид (4660) Нерей. Этот астероид имеет очень низкую первую космическую скорость, даже по сравнению с Луной, что позволяет легко поднимать с его поверхности добытые материалы. Однако, чтобы доставить их на Землю, потребуется разогнать корабль до гораздо большей скорости.
Существует три возможных варианта добычи сырья:
Добыча руды и доставка её на место последующей переработки
Переработка добытой руды прямо на месте добычи, с последующей доставкой полученного материала
Перемещение астероида на безопасную орбиту между Луной и Землёй. Это теоретически может позволить сэкономить добытые на астероиде материалы.
Американцы уже начали юридическую суету.
25 ноября 2015 года Обама подписал U.S. Commercial Space Launch Competitiveness Act (H.R. 2262). Этот закон признает право граждан на владение космическими ресурсами. Согласно статье § 51303 закона:
Гражданин Соединенных Штатов, занимающийся добычей ресурсов астероида или других космических ресурсов, имеет право владеть, транспортировать, использовать и продавать эти ресурсы в соответствии с действующим законодательством и международными обязательствами США.
При этом в законе подчеркивается, что разрешено владеть именно добытыми ресурсами, а не самими космическими объектами (владение космическими объектами запрещает Договор о космосе).
Размеры Солнечной системы
Напоследок хочу привести цитату из книги Билла Брайсона «Краткая история почти всего на свете».
«…Наша Солнечная система, пожалуй, самое оживленное место на триллионы миль вокруг, однако все, что мы видим в ней - Солнце, планеты со спутниками, миллиард или около того кувыркающихся камней пояса астероидов, кометы и разные другие плавающие обломки, - занимает менее одной триллионной части имеющегося пространства. Вы также легко поймете, что ни на одной из встречавшихся вам карт Солнечной системы масштаб даже отдаленно не соответствует реальному. На большинстве школьных схем планеты изображены рядом, вплотную одна к другой - на многих иллюстрациях планеты-гиганты даже отбрасывают друг на друга тени, - но это неизбежный обман, дабы поместить их все на одном листе бумаги. В действительности Нептун расположен не чуть позади, а далеко позади Юпитера - в пять раз дальше, чем сам Юпитер от нас, так далеко, что получает лишь 3 % солнечного света, получаемого Юпитером.
Расстояния эти таковы, что на практике невозможно изобразить Солнечную систему с соблюдением масштаба.
Даже если сделать в учебнике большую раскладывающуюся вклейку или просто взять самый длинный лист бумаги, этого все равно будет недостаточно. Если на масштабной схеме Солнечной системы Землю изобразить размером с горошину, Юпитер будет находиться на расстоянии 300 м, а Плутон в 2,5 км (и будет размером с бактерию, так что в любом случае вы не сможете его разглядеть). В том же масштабе ближайшая звезда, Проксима Центавра, будет находиться в 16 000 км от нас. Если даже вы ужмёте все до такой степени, что Юпитер станет размером с точку в конце этого предложения, а Плутон не больше молекулы, то и в этом случае Плутон будет находиться на расстоянии больше десяти метров…
…А теперь еще одна вещь, которую следует учесть: пролетая мимо Плутона, мы лишь пролетаем мимо Плутона. Если заглянете в план полета, то увидите, что его цель - путешествие к краю Солнечной системы, но боюсь, что мы еще не добрались до него. Плутон может быть последним объектом, отмеченным на школьных схемах, но сама система здесь не кончается. На самом деле ее конца еще даже не видно. Мы не доберемся до края Солнечной системы, пока не пройдем сквозь облако Оорта, огромное царство кочующих комет… Плутон отмечает всего лишь одну 50-тысячную пути, а вовсе не край Солнечной системы, как бесцеремонно указывается на школьных схемах»
Сериал «Прогулки в космосе». 8-я серия «Пояс астероидов»
Спор между сторонниками и противниками пятой планеты продолжается уже не одно десятилетие. В 70-80-х годах восемнадцатого столетия немецкие астрономы Тициус и Боде эмпирически определили правило межпланетных расстояний. Вильям Гершель открыл планету Уран. Ее расположение в Солнечной системе подтверждало открытое правило. Однако расстояние между Марсом и Юпитером указывало, что между этими планетами должна находится еще одна планета. И вот 1 января 1901 года итальянец Джузеппе Пиацци заметил в телескоп слабую звездочку, не отмеченную в каталогах. Она двигалась против вращения звездного неба, как и все планеты. Орбиту обнаруженной планеты определил математик Карл Гаусс. Оказалось, что эта орбита лежит между Марсом и Юпитером. Однако поймать планету в телескоп больше не удалось. Планету назвали Церера. Через год астроном Генрих Ольберс обнаружил Цереру. Пару месяцев спустя он открыл еще одну планету с близкой орбитой – Палладу. Затем в течение 80 лет между Марсом и Юпитером было обнаружено около 200 планет. В наше время их число перевалило за четыре тысячи. Эти небесные тела получили название малых планет – астероидов. Ольберс считал их осколками некогда существовавшей пятой планеты. Ее назвали Фаэтон. Его гипотеза оказалась настолько правдоподобной, что существование Фаэтона было общепризнанным до 1944 года, до появления космогонической теории О.Ю. Шмидта об образовании планет из метеоритного облака, захваченного Солнцем, пролетавшем через него. Согласно теории Шмидта – астероиды не обломки Фаэтона, а материал некой не образовавшейся планеты. Между Марсом и Юпитером астрономы наблюдают только наиболее крупные из астероидов. Мелкие же под воздействием гравитационных сил планет, а также в результате столкновений уходят из этого района. Их количество исчисляется миллиардами. Часть из них достигает Земли. Изучение упавших метеоритов стало единственным способом выяснить – существовала ли планета Фаэтон. И вот недавно гипотеза о Фаэтоне получила сенсационное подтверждение. С помощью электронных микроскопов палеонтологи обнаружили в каменных метеоритах окаменевшие бактерии, подобные на земные! Они похожи на наши цианобактерии, которые живут в горных породах и горячих источниках, питаются за счет химических реакций и не нуждаются ни в кислороде, ни в солнечном свете. Иными словами, метеоритное вещество было образовано на достаточно крупном небесном теле и на нем была жизнь. Таким образом, существование Фаэтона можно считать доказанным. Подсчеты массы астероидов показывают, что Фаэтон по размеру был близок к Марсу. Так почему же пятая планета погибла? Найти ответ на этот вопрос, как это ни удивительно, помогла Луна. Ее поверхность до сих пор хранит следы катастрофы. Считалось, что кратеры Луны, Меркурия, Марса, Венеры – это следы столкновений допланетной материи с растущими планетами. Однако анализ лунного грунта, доставленного советским аппаратом «Луна – 10″, привел к неожиданным результатам. Оказалось, что Луна сформировалась за полмиллиарда лет до начала бомбардировки – «лунного катаклизма». Очевидно, что катаклизм должен был иметь какую-то причину, и этой причиной могло стать разрушение Фаэтона. Итак, четыре миллиарда лет назад множество разных по размеру обломков заполнили Солнечную систему. Уходя с орбиты между Марсом и Юпитером они сталкивались с планетами оставляя на их поверхности чудовищные кратеры, размерами порой в сотни километров. До сих пор у ученых нет единого мнения по поводу причин гибели пятой планеты. Одни считают: Фаэтон разорвала центробежная сила из-за слишком быстрого суточного вращения, другие видят причину катастрофы в столкновении с собственным спутником или опасном сближении с Юпитером. Впрочем, возможно часть Фаэтона уцелела и превратилась в один из астероидов. Скорее всего, это Церера, наибольшая из малых планет. Ее поперечник 1003 км. И прав был Пиацци, считавший, что открыл пятую планету. Итак, между орбитами Марс и Юпитера находится масса небольших тел, обращающихся вокруг Солнца на том расстоянии, на котором должна была бы находиться большая планета, согласно правилу Тициуса-Боде. Известный астроном и врач Генрих Ольберс, открывший Палладу и Весту, предположил, что на месте теперешних астероидов некогда находилась планета. От чудовищного удара извне или от внутреннего удара планета взорвалась(!), оставив после себя наследие в виде астероидов. Эту гипотетическую планету, в последствии назвали ФАЭТОН, в честь сына бога Солнца Гелиоса. Согласно греческой мифологии Фаэтон, похитил у отца (Гелиоса) его огненную колесницу и поехал кататься по небу, но погиб, разбившись вместе с колесницей. Это были первые признаки пресловутой АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ для Земли. Раз Фаэтон погиб от взрыва упавшего тела, то и Землю может постичь такая же участь? Однако, в 50-х годах 20 века против трогательной гипотезы Ольберса о Фаэтоне появились первые, но убедительные возражения, основанные на данных о метеоритах. Из анализов состава метеоритов следовало, что они неоднородны по химическому составу и никак не могут быть продуктами разрушения большой планеты, подобной Земле иди Марсу, поскольку тогда они ни за что не смогли бы сохранить свою кристаллическую структуру. В недрах массивной планеты такая структура неминуемо была бы разрушена. Более детальные исследования доказали, что метеоритное вещество могло формироваться и прийти к сегодняшнему состоянию только в небесных телах астероидных масс и размеров. Последний аргумент в пользу существования Фаэтона прозвучал в 70-х годах прошлого века. Для этого была вычислена его гипотетическая масса и показано, что разрушение произошло около 16 миллионов лет назад. Однако, оказалось, что энергия для разрушения Фаэтона в тысячи и десятки тысяч раз слабее необходимой. Оставалось объяснить разрушение планеты гравитационным влиянием Юпитера. Оказалось, что тесное сближение с этим гигантом могло бы привести к разрушению Фаэтона! Но… Как всегда, но! Если бы такое сближение произошло, то оно было бы губительным для Фаэтона, но и сам Юпитера сильно бы пострадал. Система его галилеевых спутников была бы изменена возмущениями до такой степени, что на ее восстановление даже гигант Юпитер затратил бы 2 миллиарда лет! Но, как сказано выше, катастрофа произошла не более 16 миллионов лет назад. И еще аргумент не в пользу Фаэтона. Падения крупных осколков астероидов на Землю завершаются образованием кратеров на ее поверхности. Наша планета хранит на своем теле немало гигантских космических ран, называемых астроблемами. На территории России крупнейшая астроблема обнаружена недалеко от устья реки Попигай на севере Сибири. Исследования показали (вот оно, начинается самое интересное!), что астроблема возникла при падении астероида диаметром НЕСКОЛЬКО КИЛОМЕТРОВ(!) 30 МИЛЛИОНОВ лет назад. При этом образовался кратер чудовищных размеров – поперечник его составлял около 100 КИЛОМЕТРОВ! Возраст известных астроблем достигает 700 миллионов лет! Следует отметить, что 65 миллионов лет назад на Земле произошло вымирание динозавров и других представители тогдашней фауны. Эпоха вымирания продолжительностью всего около 200 лет уничтожающим смерчем пронеслась по временной шкале нашей планеты. Осадочные породы океанических отложений, сформировавшихся в то время, дают нам документальные подтверждения скоротечности драматизма смертоносного события. На основании их детальных исследований предполагается, что астероид поперечником около 10 километров врезался в Землю, и в результате чудовищного взрыва в атмосферу поднялись тысячи кубических километров образовавшейся пыли. Эта страшная туча на несколько лет преградила доступ солнечным лучам, и в результате наступившей вселенской тьмы на Земле прервался процесс живительного фотосинтеза. Наступил мировой голод. Практически все позвоночные массивнее 20-30 килограммов погибли голодной смертью. Понятно, что и эта версия опровергает гипотезу о Фаэтоне. Если Фаэтон взорвался 16 миллионов лет назад, то откуда же взялся астероид, упавший на Землю 65 миллионов лет назад? Так откуда же взялись астероиды. Современная модель происхождения Солнечной системы предполагает одновременное образование Солнца и планет (в том числе и астероидов) из огромной массы газа, состоящего преимущественно из водорода. Ее называют солнечной туманностью. Под действием гравитационных сил газовая туманность сжималась таким образом, что центральная область становилась наиболее плотной. В центре возникло Солнце, став главным объектом всего облака. Воздействие гравитационных сил и солнечного излучения разрушило первоначальную структуру облака. В нем появились разрежения и сгущения (протопланеты), захватывающие все попадающееся на их пути вещество. Именно из наиболее массивных протопланет образовались планеты. При этом на Солнце начались ядерные реакции, превращающие водород в гелий. Таким образом, около 5 миллиардов лет назад Солнечная система сформировалась такой, какую мы с вами сейчас наблюдаем. Астероиды – остатки промежуточных тел, из которых создавались планеты, сохранились до нашего времени. Они так и не сумели сформироваться в планету из-за близости массивного Юпитера. Планета-гигант своим воздействием увеличивала относительные скорости астероидов и довела этот процесс до такого состояния, что кинетическая энергия астероидов превысила гравитационную, а в таких условиях они уже не могли соединяться и формироваться в единое тело при встрече. Скорее наоборот, столкновение приводило к взаимному дроблению, а не объединению. Увы, гипотеза о Фаэтоне не получила подтверждения. Достаточно весомые аргументы, приведенные выше, не должны оставлять у уважаемых пользователей никаких сомнений.
