Солнечная система

Кольцевую область между орбитами Марса и Юпитера, населенную астероидами, традиционно называют Главным поясом астероидов (в последнее время некоторые авторы предлагают называть эту область Поясом Фаэтона). Длительность орбитального периода в этой зоне от 3 до 9 земных лет в зависимости от удаленности от Солнца. Средняя орбитальная скорость в ней около 20 км/с. Наклоны орбит астероидов к плоскости эклиптики (ι) достигают 70°, но обычно не превышают 10°. На этом основании астероиды Главного пояса делят примерно поровну на плоскую (ι<8°) и сферическую подсистемы.

Систематически измеряя блеск астероидов, астрономы давно обнаружили, что практически у всех он изменяется за короткое время: от часов до недель. С самого начала было очевидно, что эти изменения связаны с неправильной формой и вращением астероидов. Это подтвердили первые же снимки с близкого расстояния, полученные космическими зондами: они показали, что поверхность астероидов изрыта кратерами и воронками разного размера. Судя по всему, форма и структура поверхности малых тел обязана их многочисленным столкновениям друг с другом. Поскольку точная форма наблюдаемых с Земли астероидов неизвестна, ее обычно представляют в виде трехосного эллипсоида с параметрами, позволяющими объяснить вариации блеска.

Ρ — период обращения.

α — большая полуось орбиты.

e — эксцентрисетет.

Веста — обнаружены признаки базальтовой коры, покрывающей оливиновую мантию, что может указывать на плавление и дифференциацию вещества. Изображение впервые получено в 1995 г. телескопом «Хаббл».

Рис. Веста.

Флора — крупнейший член семейства из нескольких десятков астероидов. В 1915—18 гг. японский астроном Кийогуцу Хираяма (1874—1943) впервые выделил 5 семейств астероидов: Флоры, Фемиды, Эоса, Корониды и Марии. Члены каждого семейства имеют сходные орбитальные элементы, что, вероятно, указывает на их генетическое родство. Возможно, это осколки одного родительского тела, разрушенного столкновением.

Ида — изображения получены зондом «Галилео» 28 августа 1993 г. На них обнаружен спутник размером 1,5 км., названный Дактилем и обращающийся вокруг Иды на расстоянии около 100 км.

Рис. Астероид Ида со спутником Дактиль.

Эрос — сближающийся с Землей астероид. В феврале 1999 г. зонд NEAR получил его изображения. 14 февраля 2000 г. зонд стал спутником Эроса — первым в истории искусственным спутником астероида, — а 12 февраля 2001 г. сел на его поверхность.

Рис. Эрос.

Гаспра — изображения получены зондом «Галилео» 29 октября 1991 г. во время первого в истории сближения с астероидом.

Икарус — сближается с Землей и пересекает ее орбиту.

Географ — сближающийся с Землей астероид. Либо двойной, либо имеет очень неправильную форму (сильная переменность блеска и вытянутое радиолокационное изображение).

Аполлон — крупнейший астероид одноименного семейства, члены которого сближаются с Землей и пересекают ее орбиту.

Хирон — астероид-комета, демонстрирующий периодическую активность: яркость резко возрастает вблизи перигелия, вероятно, из-за испарения летучих соединений с поверхности. Движется между орбитами Сатурна и Урана. Прототип семейства кентавров.

Тоутатис — двойной астероид, компоненты которого, вероятно, находятся в контакте и имеют размеры около 2,5 и 1,5 км. Изображения получены радиолокаторами в Аресибо и Голдстоуне. Сближение Тоутатиса с Землей произошло 29 сентября 2004 г. на расстояние 1,5 млн. км.

Рис. Тоутатис.

Касталия — двойной астероид с одинаковыми компонентами (по 0,75 км. в диаметре), находящимися в контакте. Изображение получено радиолокатором в Аресибо.

Как мог возникнуть Главный пояс астероидов?

Большой вклад в формирование современной теории происхождения Солнечной системы внесли советские ученые О.Ю.Шмидт (1891—1956), B.C.Сафронов (1917—1999) и их ученики. Идеи отечественной школы космогонистов помогают реконструировать историю астероидов главного пояса.

Около 4,5 млрд. лет назад на расстоянии 5 а.е. от Солнца одна из крупных планетезималей в ходе «естественного отбора» превзошла размером остальные и стала «зародышем» будущего Юпитера. Находясь на границе конденсации летучих соединений (Н₂, Н₂О, NH₃, CO₂, CH₄ и др.), которые изгонялись из центральной, более теплой зоны протопланетного диска, это тело служило центром аккумуляции замерзающих газовых конденсатов. При достижении еще большей массы, оно стало захватывать вещество, находящееся ближе к Солнцу, в зоне родительских тел астероидов, и таким образом тормозить их рост.