Описание астероидов

Они имеют неправильную форму и размеры от нескольких метров до нескольких сотен километров: астероиды. Астрономы уже отследили более миллиона из них в Солнечной системе, посетили некоторых с помощью космических зондов и даже доставили на Землю образцы горных пород с этих небольших небесных тел.

В дополнение к планетам и их спутникам, через Солнечную систему пролетает множество меньших небесных тел. Традиционно астрономы делят их на кометы, астероиды и метеороиды. Разделение казалось достаточно чётким: кометы показывают хвосты, а астероиды — нет. А метеороиды являются источниками падающих звезд и огненных шаров, которые освещают ночное небо.

Но теперь эту простую классификацию больше нельзя поддерживать. Например, исследователи неба столкнулись с многочисленными объектами во внешней части Солнечной системы — за орбитой Нептуна — которые, согласно первоначальному определению, могут быть отнесены к астероидам: их диаметр составляет несколько километров и у них нет хвоста. Однако они состоят из рыхлой смеси валунов и льда и поэтому больше похожи на кометы. Поэтому сегодня учёные используют термин астероид только для небесных тел, которые состоят в основном из камня или металла.

У вас должно быть достаточно гравитации

Астероиды, с другой стороны, можно отличить от планет и карликовых планет по их форме: из-за собственной гравитации планеты принимают форму сферы или, если они быстро вращаются вокруг своей оси, форму сплюснутого эллипсоида. Из-за своей гравитации карликовые планеты уже не точны, но по-прежнему почти сферичны. Напротив, астероиды имеют очень изменчивый, неправильный вид.

Это связано с тем, что их силы тяжести недостаточно, чтобы позволить большим возвышениям на поверхности рухнуть под собственным весом. Гравитационное притяжение небесного тела было бы достаточно сильным для этого только при размере около 800 километров. Хорошим примером является почти сферическая карликовая планета Церера диаметром 970 километров. С другой стороны, Веста, 525-километровый крупнейший из известных астероидов, уже сильно отклоняется от правильной формы.

Отличить астероиды от метеороидов, пожалуй, сложнее всего. По определению Международного астрономического союза, метеороид — это «твёрдый объект, движущийся в межпланетном пространстве, который намного меньше астероида и намного больше атома». На практике астрономы сошлись во мнении, что небесное тело размером десять метров и более превращается из метеороида в астероид.

Астероиды от каменных до металлических

После открытия первых астероидов в начале 19 века астрономы сначала подумали, что это остатки расколотой планеты. Но хотя считается, что в Солнечной системе миллионы астероидов, их общая масса составляет не более одной десятой массы Земли. Поэтому сегодня предполагается другая история происхождения: около 4,5 миллиардов лет назад планеты, похожие на Землю, образовались из более мелких фрагментов горных пород, называемых планетезималями. Однако в области между Марсом и Юпитером сильная гравитация Юпитера не позволила планетезималям слиться и вырасти в одну планету. Таким образом, эти груды щебня остались, так сказать, и двигались по своим орбитам вокруг Солнца поодиночке.

Даже сегодня в этой области — поясе астероидов — можно обнаружить особенно большое количество астероидов. Однако большинство из них, вероятно, представляют собой фрагменты изначально более крупных планетезималей, которые буквально разлетелись вдребезги в результате столкновений друг с другом. Это, вероятно, объясняет существование различных типов астероидов. «Каменные» астероиды происходят из земной коры, «металлические» — из недр планетезималей.

Космические зонды также посещали астероиды с 1990-х годов. Например, юпитерианский зонд «Галилео» в 1991 году пролетел мимо астероида Гаспра, а через два года — астероида Ида. В 2010 году японский зонд «Хаябуса» впервые доставил образцы породы с астероида. В 2011 году космический аппарат НАСА Dawn достиг астероида Веста, откуда в итоге отправился на карликовую планету Церера, до которой добрался в 2015 году. Еще два зонда НАСА в настоящее время находятся на пути к астероидам: ожидается, что Люси изучит шесть астероидов, вращающихся вокруг Юпитера с 2025 года.

В принципе, можно было бы предположить, что однажды — надеюсь, в далеком будущем — к Земле приблизится астероид. При размере около пятидесяти метров астероид может достичь нижних слоев атмосферы или даже земли в целости и сохранности. Последствия такого удара могут быть разрушительными. Об этом свидетельствует, например, Тунгусское событие 1908 года: на площади более 2000 квадратных километров деревья были вырваны с корнем или сломаны, как спички.

Даже более крупные астероиды могут даже спровоцировать глобальную катастрофу, что убедительно продемонстрировано вымиранием динозавров в результате удара 65 миллионов лет назад. Поэтому в рамках международного сотрудничества астрономы пытаются регистрировать и отслеживать все астероиды, которые могут приблизиться к Земле. По оценкам НАСА, в настоящее время известно более 90 процентов околоземных астероидов размером более одного километра. И это важно - ведь только при достаточном заблаговременном предупреждении можно было бы своевременно направить небесные тела на менее опасный путь.

Впервые такую ​​затею ученые опробовали на космическом зонде DART, который ранним утром 27 сентября 2022 года сбил Диморфос — маленькую луну астероида Дидимос. Столкновение фактически изменило орбитальный период Луны: вместо 11 часов 55 минут Дидимосу теперь, по-видимому, требуется всего 11 часов 23 минуты для обращения по орбите. Чтобы более подробно изучить воздействие DART и его последствия для системы астероидов, осенью 2024 года должен быть запущен космический зонд Hera Европейского космического агентства ESA, который прибудет на Диморфос через два года.