Малые тела Солнечной системы Астрономия – 11 класс

Малые тела Солнечной системы Астероиды Кометы Метеоры метеориты

Астероиды Астероиды - это твердые каменистые тела, которые подобно планетам движутся по околосолнечным эллиптическим орбитам. Размеры этих тел намного меньше, чем у обычных планет, поэтому их еще называют малыми планетами.

Диаметры астероидов находятся в пределах от нескольких десятков метров (условно) до 1000 км (размер наибольшего астероида Цереры).

Тнрмин "астероид« ("звездоподобный") был введен известным астрономом XVIII века Уильямом Гершелем. Даже с помощью самых крупных наземных телескопов невозможно различить видимые диски у наибольших астероидов. Они наблюдаются как точечные источники света.

Астероиды называют "малыми планетами", считая их примитивными доисторическими телами, не обладающими всем разнообразием свойств, присущих "настоящим планетам". Действительно, у астероидов нет атмосферы и гидросферы, скорее всего нет у них и магнитного поля, и специфической внутренней структуры. Все это объясняется их небольшими размерами - менее 1000 км в диаметре. Однако чем внимательнее астрономы изучают астероиды, тем больше начинают понимать: своеобразие этих малых миров явно недооценивалось.

Пояс астероидов Орбиты астероидов, расположенные преимущественно между орбитами Марса и Юпитера. Догадка о том, что между орбитами Марса и Юпитера должна существовать планета, была высказана немецким ученым И.Кеплером в 1596 году. В ночь на 1 января 1801 года сицилийский астроном Джузеппе Пиацци случайно обнаружил звездный объект, координаты которого заметно менялись от ночи к ночи. Расчеты показали, что этот объект движется по эллиптической орбите. Эта первая из малых планет была названа Церерой по имени античной богини плодородия. Вскоре были открыты еще три астероида - Паллада, Юнона и Веста

Особенные астероиды Но астероиды сосредоточены не только между орбитами Марса и Юпитера, так же известны астероидные пояса между орбитами Сатурна и Урана. Это так называемые астероиды типа Centaurs. Эти астероиды состоят из льда и пыли. Сейчас их известно несколько десятков. Кроме этих двух групп существует класс транс-нептуновых объектов - это довольно небольшие астероиды, орбиты которых находятся за орбитой Нептуна, то есть от Солнца они находятся на расстоянии более 30 астрономических единиц. Эти астероиды состоят главным образом из льда, и образовались одновременно с образованием Солнечной системы 4,6 млрд лет назад. Значительная часть их имеет орбиты, похожие на орбиту Плутона. Первый такой объект был обнаружен в 1992 г, и сейчас они активно исследуются. В данный момент их уже известно более 400Этой группе астероидов принадлежит астероидный пояс Койпера.

Особенные астероиды Астероид Ида Изображение астероида 243 Иды и ее маленького спутника Дактиля в псевдоцветах, полученное с помощью космического аппарата "Галилео". Ярко-голубые участки, возможно, покрыты веществом, состоящим из железосодержащих минералов. Размер Иды в длину составляет 58 км, а ее ось вращения ориентирована вертикально с небольшим наклоном вправо. Снимок NASA GAL-11.

Особенные астероиды Троянцы и греки Известно несколько десятков малых планет, движущихся вдоль орбиты Юпитера и образующих две устойчивые группы - на расстоянии 60 ° впереди и позади планеты (Трояцы и Греки - они все названы именами Троянской войны).

Особенные астероиды Приближающиеся к Солнцу Некоторые малые планеты имеют небольшие вытянутые орбиты приближающиеся к орбите Земли (группы Амура) или даже заходящие внутрь неё (астероиды группы Апполона) к последней относится Икар. Астероиды группы Апполон и некоторые из группы Амур могут сближаться с Землёй. Эрос

Особенные астероиды ФОТОГАЛЕРЕЯ Астероид Матильда (253), открыли в 1885 году. Это один из наиболее темных объектов в Солнечной системе (отражает лишь 3% падающего на него света) Астероид (45) Евгения и спутник Маленький Принц (слева вверху, почти сливается с переэкспонированным изображением самого астероида)

Посадка на Эрос 1)Зонд NEAR-Shoemaker начинает торможение, развернувшись двигателем «вперед» на орбите вокруг Эроса на высоте 35 км от астероида. (2) После торможения скорость зонда снижается до 11 км/ч относительно Эроса. (3) После второго включения двигателя относительная скорость снижается до 3 км/ч. (4) NEAR совершает управляемую мягкую посадку на астероид. Были получены уникальные снимки, показывающие, как выглядит поверхность этого малого небесного тела вблизи различались детали размером до 1 см! Правда, ничего особенного там не оказалось кратеры, камни и мелкозернистый грунт между ними, то есть примерно, как на Луне.

Особенные астероиды Мазурский Астероид (2685) Мазурский Фото получено в 2000 году с расстояния 16 млн. км станцией «Cassini», пролетавшей через главный пояс астероидов на пути к Сатурну. Впервые с помощью космической техники изучен объект, труднодоступный для наблюдений с Земли из-за его малого диаметра (1520 км), величину которого удалось определить только по этому снимку. Астероид носит имя выдающегося американского планетолога Гарольда Мазурского ( ), пионера исследований планет, участвовавшего в работах со всеми планетными космическими станциями, запущенными в США, от первых лунных «Ranger» 1960-х годов до пролета «Voyager» вблизи Нептуна в конце 1980-х.

кометы Кометы - это наиболее необычные по своему виду небесные объекты, которые иногда доступны для наблюдений невооруженным глазом. Они привлекали внимание человека с глубокой древности. Вместе с астероидами и метеорными телами их относят к малым телам Солнечной системы. Характерной особенностью комет является то, что при сближении с Солнцем у них появляется и увеличивается хвост, направленный всегда в сторону от Солнца.

Гобеллен Майе, времен короля Гарольда с изображением кометы Галлея. 1066г.

Кометы в живописи Год кометы. В. Жарин

Строение кометы Кометы имеют вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом. Вдали от Солнца у комет нет никаких атмосфер и они ничем не отличаются от обычных астероидов. При сближении с Солнцем на расстояния примерно 11 а.е. у них сначала появляется газовая оболочка неправильной формы (кома). Кома вместе с ядром (телом) называется головой кометы. В телескоп такая комета наблюдается как туманное пятнышко и ее можно отличить по виду от какого-нибудь удаленного звездного скопления только по заметному собственному движению. На расстояниях 3-4 а.е. от Солнца у кометы, под действием солнечного ветра, начинает развиваться хвост, который становится хорошо заметным на расстоянии менее 2 а.е.

Кометные хвосты Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны сквозь них хорошо видны звёзды, т. к. образованы из чрезвычайно разрежённого вещества. Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. По сути, это видимое ничто: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.

Ядро кометы Ядро кометы Галлея, имеющей периодичность примерно 77 лет, сфотографировано европейским аппаратом "Джотто" в 1986 г. вскоре после прохождения кометой самой близкой к Солнцу точки. Ядро размером 16х8х8 км покрыто тёмной коркой

Классификация комет Короткопериодические - кометы с периодами обращения менее 200 лет. Комета Галлея – самая известная из короткопериодических комет. Названа в честь астронома Галлея, который тщательно проанализировав историю появления комет на звездном небе сделал вывод, что кометы, наблюдавшиеся в небе в 1531, 1607 и 1682 годах – на самом деле одна и та же комета, раз в 76 лет возвращающаяся на земной небосвод. Эта комета, одна из самых ярких, последний раз посетила нас в 1986 году Долгопериодические - кометы с периодами обращения более 200 лет. Совсем недавно можно было наблюдать яркую долгопериодическую (с периодом около 4000 лет) комету Хейла-Боппа, которая впервые появилась в ближних окрестностях Солнца. Название кометы состоит из фамилий ученых, обнаруживших ее в июле 1995 г. Сейчас уже обнаружено около 700 долгопериодических комет, из которых примерно 30 имеют маленькие перигелийные расстояния и называются "царапающими" Солнце кометами. Примерно шестая часть всех известных долгопериодических комет - "новые", то есть они наблюдались только в течение одного сближения с Солнцем. Очевидно, что их расчетная орбита получается незамкнутой (параболической), поэтому их еще называют параболическими.

Облако Оорта Голландский астрофизик Ян Оорт, предположил, что Солнечная система окружена гигантским облаком кометных тел или ледяных планетезималей (по его оценке насчитывающим до тел). В 1950 г. Оорт исходил из предположения о том, что эти тела были "заброшены" на такие расстояния в результате взрыва гипотетической планеты (которая раньше якобы существовала на месте современного главного пояса астероидов). Но уже в 1951 г. стало известно, что в процессе роста планет- гигантов, при достижении ими достаточно большой массы их гравитационные возмущения становятся настолько сильными, что начинается массовый выброс ими более мелких первичных тел (планетезималей) из ближайших к их орбитам кольцевых зон. Этот процесс мог создать на периферии Солнечной системы резервуар кометных тел, из которого они приходят сейчас Это кометное облако в дальнейшем стали называть "облаком Оорта".

Кометная опасность При прохождении Земли через кометные хвосты не было замечено никаких, даже самых незначительных эффектов. Опасность для Земли могут представлять только кометные ядра. наибольшую опасность представляют собой массивные долгопериодические кометы, их появление чаще всего бывает неожиданным У этих комет возможна более высокая скорость столкновения с Землей - до 72 км/с (на встречных траекториях), что может привести к глобальным катастрофическим последствиям.

Гипотезы Ряд ученых считает, что сразу после своего формирования при высоких температурах и охлаждения земная поверхность была очень сухая (например, как сейчас лунная), и что практически вся вода и другие летучие соединения были доставлены потоком комет, обрушившимся в то время на Землю. Кометы могли доставить не только воду, но и сложные органические соединения, возникновение которых в земных условиях, было маловероятным, и таким образом создали основу для зарождения простейших организмов. Одно из наиболее массовых вымираний флоры и фауны за последние 230 млн. лет произошло 65 млн. лет назад когда исчезло около 2/3 всех живых организмов, включая динозавров. С этим же моментом в геологических отложениях земной поверхности связан слой с повышенным содержанием чрезвычайно редкого на Земле элемента иридия. Содержание этого элемента в тот период на земной поверхности могло резко увеличиться в результате падения крупного кометного ядра (с поперечником около 10 км), имевшего повышенное содержание иридия. Был даже найден кратер с подходящим возрастом и соответствующими морфологическими особенностями, который мог возникнуть при таком событии. Но причиной вымирания живых организмов тогда могла быть не повышенная концентрация иридия, а сильнейший взрыв, вызванный столкновением кометного ядра с земной поверхностью

Столкновение Падение фрагментов кометы Шумейкера- Леви 9 на Юпитер в июле 1994 г. Эта комета была обнаружена в окрестностях Юпитера в начале 1993 г. уже после того, как распалась на 20 фрагментов, которые распределились вдоль ее орбиты в виде светящегося "небесного ожерелья". Кометное ядро было разорвано на части приливными силами при близком прохождении к Юпитеру. Падение обломков ядра кометы с размерами от 1 до 10 км со скоростью около 60 км/с происходило с 16 по 22 июля 1994 г. на обратную сторону южного полушария Юпитера. Последствия падений становились наблюдаемыми на видимом полушарии Юпитера уже через мин. по причине его быстрого вращения. Они были грандиозными. Следы взрывов в виде огромных темных пятен и расходящихся от них кольцевых ударных волн (по диаметру сравнимых с Землей) на фоне юпитерианской атмосферы наблюдались во всех обсерваториях мира.

Падение кометы Шумейкера – Леви на Юпитер

Фотогалерея Комета Галлея Комета Маркуса Комета Хейла - Боппа Комета Джакобини- Циннера

Метеорные тела Самые малые небесные тела - это метеорные тела, они обычно имеют размеры от мельчайших песчинок до увесистых булыжников. Их можно заметить, лишь, когда они проносятся по ночному небу яркой полосой света на входе в атмосферу Земли, за что их и называют падающими звездами.

Метеоры Астрономы называют метеоры по-разному, в зависимости от того, где они находятся. Камень или обломок скалы, несущийся в космическом пространстве, зовется метеорным телом. Как только этот камень попадает в земную атмосферу, он становится метеором.

Метеорные потоки В некоторые дни года на ночном небе можно наблюдать интересное явление: из одной точки, появляясь последовательно один за другим, вылетают метеоры и веером разлетаются во все стороны. То место на небосводе, откуда появляются падающие звёзды, называется радиантом. Все частички метеорного потока летят в пространстве параллельно друг другу и кажутся разлетающимися только из-за перспективы. Ежегодно Земля пересекает орбиты различных метеорных потоков.

Болиды Метеор, влетевший в земную атмосферу, может иметь довольно крупные размеры и весить уже не доли грамма, а килограммы или даже тонны! Земной наблюдатель воспринимает его как стремительно несущийся по небу сияющий шар болид, за которым, как правило, тянется огненный хвост, рассыпаются искры. Полёт болида длится несколько секунд, а потом на небе в течение нескольких десятков минут или даже часа слабо светится туманный след. Он непрерывно меняет свою форму, изгибается, а потом разрывается на части ветром. Иногда особенно в тех случаях, когда болид очень крупный и яркий, через некоторое время после его исчезновения слышится раскатистый грохот. Поэтому неудивительно, что в отдалённые времена полёт болидов вызывал в народе суеверный ужас люди принимали эти сверкающие шары с огненными хвостами и извивающимися следами за огненных змеев или драконов

Происхождение метеоров Итальянский астроном Джованни Скиапарелли, а затем российский астроном Фёдор Бредихин доказали, что метеорные потоки, рои частиц, движутся по орбитам, которые ранее принадлежали исчезнувшим кометам, и, таким образом, являются в основном продуктами постепенного распада кометных ядер. Подобные потоки называют по имени созвездия, в котором расположен их радиант. Знаменитая комета Галлея является прародительницей двух метеорных потоков: Аквариды (наблюдаются 1 9 мая) и Ориониды (20 24 октября). комета 1862 Ш поток Персеиды (12 августа), комета 1866 I поток Леониды (15 17 ноября). Персеиды

Фотогалерея

Фотогалерея

Метеориты 'Частички не до конца сгоревших метеоров и болидов, достигающие поверхности Земли, астрономы называют метеоритами. Это единственные внеземные тела, доступные для непосредственного наблюдения. Исследование их помогает учёным узнать состав и природу небесных тел

Метеориты По своему составу метеориты бывают разными: примерно 92,8% падающих звёзд каменные, 5,7% железные, а остальные 1,5% железно-каменные. Однако в силу того, что каменные метеориты практически не сохраняются после удара о Землю, их очень трудно обнаружить- Поэтому среди найденных метеоритов оказывается намного больше редких железных. Сихоте – Алиньский метеорит

Тунгусский метеорит. Место падения тунгусского метеорита