Астероиды-убийцы.

Как нам не повторить судьбу динозавров

Содержание:

• Что такое астероид
• Вес и габариты: от карликов до гигантов
• Состав и способы их классификации
• Из чего же состоят астероиды?
• Орбиты и пояса астероидов
• Когда был открыт охотничий сезон
• Как избежать судьбу динозавров

Шестьдесят пять миллионов лет назад астероид поставил жирную точку в истории динозавров

Космос огромен и прекрасен. Он скрывает в себе великое множество чудес и удивительных загадок. Однако его мрачные глубины таят и серьезные опасности для нашей цивилизации, самой реальной из которых являются астероиды.

Шестьдесят пять миллионов лет назад один из них упал возле побережья острова Юкатан, пробил земную кору и устроил армагеддон поистине планетарного масштаба. Результатом падения астероида стало массовое вымирание динозавров, на смену которым пришли млекопитающие.

Это наиболее известное столкновение Земли с гигантским астероидом, хотя на самом деле в истории нашей планеты подобные катаклизмы случались неоднократно. Мы не знаем, где и когда в следующий раз упадет астероид, но точно должны быть готовы к этому.

Астероиды — это самый многочисленный класс небесных тел в нашей системе. Счет их идет на сотни тысяч. Хотя каких-то двести лет назад астрономы даже не догадывались об их существовании. В основном они находятся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. От «официальных» планет эти объекты отличаются в первую очередь своей массой и размерами. Согласно существующей классификации, все астероиды относятся к малым телам Солнечной системы.

В последние годы интерес к изучению этих объектов неуклонно растет, причем к исследованию астероидов все активнее подключают космические аппараты. И это приносит плоды. В 2010 году ученые нашли на астероидах водяной лед. Возможно, это поможет пролить свет на происхождение земных океанов. Астрономы надеются, что благодаря своим изысканиям они смогут лучше понять, как формировалась наша Солнечная система, и какой она была в дни своей молодости.

Что такое астероид

Данный термин появился в самом начале 19 века. В переводе с греческого он означает «подобный звезде». Надо сказать, астрономы до сих пор спорят о том, что и кого считать астероидом. До 2006 года у этого названия существовал синоним – малые планеты.

В настоящее время в основу классификации положены «габариты» и вес космического объекта: все, что меньше тридцати метров относят к метеоритам.

Астероиды – это небесные тела, которые движутся по орбите вокруг Солнца и значительно уступают даже сравнительно небольшим планетам земной группы. Обычно они имеют неправильную форму и не могут похвастать атмосферой.

Церера — небесное тело со сложной судьбой. Сначала ее считали обычной планетой, в 1803 году назвали астероидом, а в 2006 переименовали в карликовую планету

Сегодня известно более 739 тыс. астероидов, причем большинство объектов имеет «официальный статус», с просчитанной орбитой и идентификационным номером. Астрономы считают, что их общее количество в нашей системе может достигать нескольких миллионов. Значительная часть этих небесных тел находится в пределах пояса астероидов.

Первоначально названия астероидам давали в честь героев античной мифологии. В наше время первооткрыватель может взять любое имя, например, свое. Однако для этого необходимо высчитать орбиту объекта, что сделать не так уж и просто. Поэтому некоторые астероиды долгие десятилетия остаются безымянными. На этот случай используется временное обозначение, в котором зашифрован год и месяц обнаружения небесного тела.

Вес и габариты: от карликов до гигантов

Размеры астероидов сильно разнятся — от нескольких десятков метров в поперечнике до сотен километров. Самый большой астероид – Церера, ее габариты — 975×909 км. К наиболее крупным также относятся Паллада, Юнона, Психея, Веста. Диаметр этих астероидов превышает 100 км.

Эти небесные тела имеют неправильную форму, поскольку большая часть из них – это осколки предшественников. Исключение составляют самые крупные астероиды, в той или иной степени напоминающие сферы. Некоторые из этих космических объектов имеют спутники. Согласно последним данным, существуют даже двойные и тройные астероиды.

Массы астероидов также разнятся и сильно зависят от размеров небесного тела. Например, у Цереры она составляет 9,5⋅1020 кг. В целом же больше половины (51%) массы всего главного пояса астероидов в Солнечной системе сосредоточенно в четырех крупнейших астероидах.

Сравнение размеров астероидов

Все астероиды вращаются, причем, как правило, довольно хаотическим образом. Длительность суток на этих небесных телах в основном составляет от 6 до 12 часов. Ученые считают, что направление и скорость их вращения обусловлены многочисленными столкновениями астероида с его ближайшими соседями. Исключение составляют наиболее массивные Церера, Паллада и Веста, обладающие прямым вращением.

Скорость астероида может достигать 40 км в секунду, хотя эта характеристика зависит от многих факторов и иногда сильно отличается.

Состав и способы их классификации

Информация о химическом составе астероидов в основном получена путем спектрального анализа солнечного света, отраженного от них. Дополнительные сведения дают метеориты, регулярно падающие на Землю, поскольку их основной источник – главный пояс астероидов.

Из чего же состоят астероиды?

По химическому составу они делятся на три основные группы или три спектральных класса:

• Класс С. К данному типу относятся объекты, имеющие в своем составе значительное количество углерода. Это самый многочисленный тип – 75%;
• Класс S. Отличается высоким содержанием силикатов. На долю этой группы приходится примерно 17% известных астероидов;
• Класс M. По большей части состоят из металлов с небольшой примесью прочих соединений.

Существует и другая, более расширенная классификация, основанная на отражательной способности и показателях спектра. Она выделяет уже больше десяти типов этих небесных тел. Например, к классу Р относятся объекты с довольно низким альбедо и красноватым спектром с размытыми линиями поглощения.

Орбиты и пояса астероидов

Большинство этих объектов находятся в пределах довольно узкого кольца, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, на расстоянии от Солнца в 2,2 а. е. Это скопление называется главным поясом астероидов. Но есть в нашей системе и другие «популярные места»: пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также рассеянный диск и облако Оорта. Все они находятся на самом краю нашей звездной системы, на огромном расстоянии от Солнца.

Распределение объектов в главном поясе астероидов не является равномерным. В нем есть значительные пустоты, называемые пробелами или люками Кирквуда и плотные скопления объектов, именуемые семействами. Причина такой неоднородности – влияние мощной гравитации планет на орбиты астероидов.

Семейства состоят из астероидов с примерно одинаковыми характеристиками орбит, из чего можно предположить, что они являются осколками более крупного объекта пояса, распавшегося когда-то по той или иной причине.

Схема расположения «троянцев» и «греков» на орбите Юпитера

В 19 веке астрономы считали, что все астероиды находятся в пределах главного пояса. Но вскоре выяснилось, что это не совсем так. В 1906 году был обнаружен объект, движущийся по орбите Юпитера, обгоняя его на 55,5 градуса. Его назвали Ахиллом. Через некоторое время выяснилось, что это только первый астероид из весьма обширной группы, получившей условное наименование «греки».

Было обнаружено и другое скопление астероидов, также следующее по юпитерианской орбите, но на 60 градусов позади газового гиганта. Их нарекли «троянцами». Орбиты обеих групп довольно устойчивы, так как находятся в точках Лагранжа. Имена астероидов позаимствовали из гомеровской «Илиады», поэтому сейчас на орбите Юпитера можно найти буквально всех героев Троянской войны.

Существует еще одна обширная группа – это так называемые околоземные астероиды, чьи орбиты могут опасно приближаться к нашей планете. Поэтому на них направлено особое внимание. Первые объекты из этой группы были открыты в 1932 году, они получили название Аполлон и Амур. Их орбиты очень разнообразны: некоторые из них время от времени возвращаются в пояс астероидов, другие залетают даже дальше него, третьи, наоборот, «жмутся» поближе к Солнцу.

Данная группа – это самые опасные астероиды, вероятность столкновения с которыми наиболее высока. Их сложно отслеживать, маленькие астероиды тяжело обнаружить даже с помощью радиолокатора или телескопа. Сейчас известны около 2 тыс. объектов размером более 1 км, которые периодически пересекают орбиту Земли.

В отдельную группу небесных тел следует отнести так называемых кентавров – удивительный гибрид астероида и кометы. Одним из таких объектов является Хирон, который время от времени распускает красивый кометный хвост. Хотя, по своему размеру он гораздо больше любой кометы.

Когда был открыт охотничий сезон

Еще со времен Кеплера ученым очень «не нравилась» слишком большая брешь между Юпитером и Марсом – туда просто «просилась» еще одна планета. И ее там усиленно искали. В 1801 году итальянский астроном Джузеппе Пиацци увидел в этом промежутке тусклую звезду, которая была первоначально им принята за комету. Так мы познакомились с Церерой.

Это побудило группу астрономов из Германии заняться активным поиском новых объектов в главном поясе. Результаты не заставили себя долго ждать: в течение пяти лет были обнаружены еще три крупных астероида – Паллада, Юнона и Веста. После чего на несколько десятилетий поиски прекратились. Только в 1838 году астроному-любителю Карлу Хенке удалось открыть Астрею. После этого началась настоящая «охота за астероидами» – с каждым годом в специальные каталоги попадало все больше астероидов.

В 1891 году немецкий ученый Макс Вольф предложил использовать новый метод – астрофотографию, что значительно упростило и ускорило изыскания. С его помощью Вольф лично обнаружил более 240 объектов.

Астероид Ида 243. Его изображение передал на Землю исследовательский аппарат «Галилео»

В последние десятилетия поиски астероидов ведутся с использованием чувствительных фотометров и мощных компьютеров, способных быстро вычислять орбиты объектов. Космические аппараты и современная техника позволяют не только обнаруживать новые небесные тела, но и исследовать химический состав и поверхность астероидов.

Так, например, 28 августа 1993 года американская станция «Галилео» передала на Землю первые изображения астероида 243 Иды. А буквально в начале этого года межпланетный зонд «Новые горизонты» показал нам удивительный внешний вид «снеговика» Ультима Туле. В 2016 году к астероиду Бену отправился исследовательский аппарат OSIRIS-Rex, главная задача которого – забор и доставка на Землю грунта с этого астероида. Прямо сейчас внимание всего мира приковано к новостям миссии «Хаябуса-2», которая работает на астероиде Рюгу.

Больше всего радует, что интерес к теме исследований астероидов не угасает. В настоящее время готовится несколько новых миссий, которые будут запущены в ближайшие годы.

Как избежать судьбу динозавров

В начале данного материала уже было сказано, что потенциально астероиды – это смертельная опасность для нашей цивилизации. «Космический булыжник» размером в 3 км может легко поставить точку в истории человеческого вида. Падение даже небольшого объекта с габаритами в несколько десятков метров нанесет ущерб, сопоставимый с маленькой ядерной войной.

В новостях мы регулярно слышим: «… мимо земли летит астероид в направлении, показанном…», но смогут ли люди реально противостоять этой угрозе?

Удар астероида — это самая страшная из космических угроз

Здесь есть два аспекта. Во-первых, астероид, угрожающий Земле, сначала нужно обнаружить, что сделать совсем непросто. Этих небесных тел очень много, их орбиты нередко запутаны и часто меняются под действием гравитации планет. Астрономы постоянно наблюдают за небом, обнаруживая новые астероиды и высчитывая их орбиты. Однако этого мало. В настоящее время действует несколько программ, направленных специально на поиск потенциально опасных космических объектов. Мы должны знать, что к планете приближается астероид хотя бы за несколько лет до его падения. Существующая система мониторинга околоземного пространства, к сожалению, этого гарантировать не может.

Во-вторых, пока нет надежных способов предотвратить угрозу. То, что предлагается сейчас, скорее, теоретические выкладки, которые никто не проверял на практике. Сегодня все существующие идеи можно разделить на две большие группы: фрагментация объекта или его отклонение. Перехватить тело, летящее с огромной скоростью, очень сложно. Также следует учитывать, что астероиды могут состоять из многих частей, едва связанных гравитацией. Удар разобьет такой объект, но вряд ли сильно изменит траекторию. Многие ученые сомневаются в эффективности ядерного оружия против смертельных астероидов, предлагая вместо этого кинетический удар для изменения орбиты.

Недавно появилась информация о миссии DART, которая запланирована на 2021 год. Ее цель – изменение орбиты астероида с помощью специального зонда. Выводить аппарат в космос будет компания SpaceX Илона Маска, уже выигравшая соответствующий тендер. Вероятно, это будет первая попытка воплотить в жизнь то, что мы не раз видели в многочисленных голливудских фильмах.