Пояс астероидов
-
Пояс астероидов
- Область в Солнечной системе между орбитами Юпитера и Марса
- Содержит множество астероидов, называемых малыми планетами
- Астероиды имеют разные размеры, но в среднем находятся на расстоянии около миллиона километров друг от друга
-
Классификация и масса
- Около 60% массы пояса приходится на четыре крупнейших астероида: Цереру, Весту, Палладу и Гигею
- Общая масса пояса составляет 3% от массы Луны
- Диаметр Цереры около 950 км, остальные астероиды имеют диаметр менее 600 км
-
История наблюдений
- Иоганн Кеплер предсказал существование планеты между Марсом и Юпитером
- Иоганн Даниэль Титиус отметил закономерность в расположении планет, известную как закон Титиуса-Боде
- В 1801 году Джузеппе Пиацци открыл Цереру, а в 1802 году Уильям Гершель предложил назвать их астероидами
- В 1845 году Карл Людвиг Хенке обнаружил пятый объект, что привело к исключению астероидов из списка планет
-
Происхождение и образование
- В 1802 году Ольберс и Гаусс предположили, что Церера и Паллада были фрагментами взорвавшейся планеты
- В 1921 году было обнаружено 1000 астероидов, к 2000 году их число достигло 100 000
- Современные системы наблюдения используют автоматизированные средства для обнаружения новых астероидов
-
Современные открытия
- В 2014 году ученые обнаружили водяной пар на Церере
- Границы между кометами и астероидами становятся все более размытыми
-
Формирование пояса астероидов
- Пояс астероидов образовался в результате аккреции и гравитационных возмущений.
- Планетезимали в поясе астероидов были возмущены гравитацией Юпитера, что привело к орбитальным резонансам.
- В регионах с высокой скоростью столкновений разрушение планетезималей преобладало над аккрецией.
-
Эволюция астероидов
- Астероиды претерпели значительную эволюцию, включая внутренний нагрев, плавление поверхности и космическое выветривание.
- Нынешний пояс астероидов содержит лишь малую долю массы изначального пояса.
- Орбитальный резонанс 4:1 с Юпитером можно считать внутренней границей пояса астероидов.
-
Характеристики пояса астероидов
- Пояс астероидов в основном пуст, но содержит сотни тысяч астероидов.
- Большинство астероидов диаметром более 120 км являются первичными, а меньшие — продуктами фрагментации.
- Общая масса пояса астероидов составляет 2,39×1021 кг, что составляет 3% от массы Луны.
-
Композиция астероидов
- Современный пояс состоит из углеродистых астероидов C-типа, силикатных астероидов S-типа и гибридной группы астероидов X-типа.
- Углеродистые астероиды доминируют во внешних областях пояса и редки во внутреннем поясе.
- Астероиды S-типа чаще встречаются во внутренней области пояса и имеют высокое альбедо.
- Астероиды М-типа обычно находятся в середине главного пояса и имеют железо-никелевые спектры.
-
Загадки и открытия
- Относительная редкость астероидов V-типа (вестоидных) остается загадкой.
- Открытие астероида 1459 Магния показало, что его химический состав отличается от других базальтовых астероидов.
- В 2007 году были обнаружены два астероида V-типа во внешнем поясе, что подтвердило гипотезу о их отдельном происхождении.
-
Температура пояса астероидов
- Температура меняется в зависимости от расстояния до Солнца
- Для частиц пыли внутри ленты типичные температуры варьируются от 200 К до 165 К
- Из-за вращения температура поверхности астероида может значительно изменяться
-
Кометы главного пояса
- Несколько тел во внешнем поясе проявляют кометную активность
- Кометы главного пояса могли быть основным источником океанов Земли
-
Орбиты астероидов
- Большинство астероидов имеют эксцентриситет орбиты менее 0,4 и наклонение менее 30°
- Орбитальное распределение достигает максимума при эксцентриситете около 0,07 и наклоне ниже 4°
- В «центральном» регионе находится 93% всех обнаруженных астероидов
-
Пробелы в Кирквуде
- Большая полуось астероида определяет период обращения вокруг Солнца
- В 1866 году Кирквуд открыл разрывы в расстояниях орбит
- Астероиды мигрируют в эти промежутки из-за эффекта Ярковского
-
Столкновения
- Высокая плотность населения создает активную среду для столкновений
- Столкновения могут привести к фрагментации или соединению астероидов
- Большинство астероидов диаметром от 200 м до 10 км представляют собой груды обломков
-
Метеориты
- Некоторые обломки образуют метеороиды, попадающие в атмосферу Земли
- 99,8% метеоритов на Земле происходят из пояса астероидов
-
Семьи и группы астероидов
- Орбиты некоторых астероидов имеют сходные параметры, образуя семейства
- Семейства астероидов могут быть определены по спектральным характеристикам
- Семейства Флора, Эвномия, Коронис, Эос и Фемида являются наиболее известными
-
Периферия пояса астероидов
- Семейство Венгрия расположено на внутреннем краю пояса
- Семейство Фокейских имеет высокий наклон и обращается на расстоянии от 2,25 до 2,5 а.е.
- Группа Кибелы находится на внешнем краю пояса и имеет орбитальный резонанс с Юпитером
-
Новые семьи астероидов
- Семейство Карин сформировалось около 5,7 миллионов лет назад
- Семейство Веритас сформировалось около 8,3 миллионов лет назад
- Скопление Дурмана образовалось около 530 000 лет назад
-
Исследование пояса астероидов
- Первым космическим аппаратом, пересекшим пояс астероидов, был «Пионер-10» в 1972 году.
- «Пионер-11», «Вояджеры-1 и-2», «Улисс» и «Кассини» также успешно пересекли пояс без происшествий.
- «Юнона» пересекла пояс, не собрав научных данных.
- Вероятность столкновения зонда с астероидом оценивается как менее 1 на 1 миллиард.
-
Миссии и исследования
- «Галилео» сделал снимки 951 Гаспры, 243 Иды, 253 Матильды и совершил посадку на астероид 433 Эрос.
- «Кассини» сфотографировал 2685 объектов Мазурского типа, «Стардаст» — 5535 объектов Аннефранка, «Новые горизонты» — 132524 объекта APL, «Розетта» — 2867 объектов Штейна и 21 объект Лютеции.
- Dawn вращалась вокруг Весты и находится на орбите Цереры.
- Lucy совершил облет 152830 Динкинеш в 2023 году.
- JUICE дважды пройдет через пояс астероидов в 2029 году.
- Psyche — миссия НАСА к астероиду 16 Психея.
-
Дополнительные сведения
- Пояса Солнечной системы, астероиды Амор, Аполлон, Атен, колонизация пояса астероидов, диск для мусора, экзоастероид, экзоастероидный пояс, список исключительных астероидов, список миссий на малые планеты, Фаэтон (гипотетическая планета).