Пояс астероидов: планета, которой не было
Ровно пятьдесят лет назад, 15 июля 1972 года, “Пионер-10” стал первым космическим аппаратом, достигшим пояса астероидов. Пользуясь случаем, мы хотели бы поговорить об этой необычной области Солнечной системы. Как образовался пояс астероидов? Может быть, он представляет собой остатки планеты, разрушившейся миллиарды лет назад? Прочтите эту статью, чтобы получить ответы на эти и многие другие вопросы.
Содержание
- Что такое пояс астероидов?
- Кто открыл пояс астероидов?
- Как образовался пояс астероидов?
- Из чего состоит пояс астероидов?
- Какие космические аппараты достигали пояса астероидов?
- Можно ли увидеть пояс астероидов?
- Часто задаваемые вопросы
Что такое пояс астероидов?
Пояс астероидов — это область между Марсом и Юпитером, в которой находится большинство астероидов Солнечной системы и которая служит границей между внутренними каменистыми планетами и внешними планетами-гигантами. Пояс астероидов также часто называют главным, чтобы отличать его от пояса Койпера. В главном поясе находятся четыре крупных космических тела — Церера, Веста, Паллада и Гигея — и миллионы более мелких.
Кто открыл пояс астероидов?
О существовании пояса астероидов не было известно до середины 19 века. Однако область между Марсом и Юпитером привлекала внимание астрономов задолго до этого — они искали там планету.
В 1766 году немецкий астроном Иоганн Даниэль Тициус выдвинул следующую гипотезу: если считать от центра Солнечной системы, каждая следующая планета будет располагаться примерно в два раза дальше, чем планета перед ней. Согласно этой гипотезе (теперь известной как правило Тициуса-Боде), между орбитами Марса и Юпитера должна была находиться еще не открытая планета!
Многие увлеклись этой идеей. Например, группа немецких астрономов под названием “Небесная полиция” организовала крупный международный проект для поисков неизвестной планеты. Однако их опередил итальянский астроном Джузеппе Пьяцци, открывший Цереру в 1801 году. Местонахождение этого небесного тела почти точно соответствовало правилу Тициуса-Боде.
Разумеется, ученые сперва решили, что Церера и есть та самая “потерянная” планета. Однако вскоре в той же области Солнечной системы обнаружились и другие похожие объекты. В 1802 году удача улыбнулась “Небесной полиции”: Генрих Ольберс (автор парадокса Ольберса) открыл Палладу. После этого “Полиция” добилась успеха еще дважды: в 1804 году Карл Хардинг обнаружил Юнону, а в 1807 году Генрих Ольберс открыл Весту.
По мере того как ученые находили все больше и больше небесных тел между Марсом и Юпитером, становилось очевидным, что эти тела слишком малы, чтобы считать их планетами. Английский астроном Уильям Гершель предложил термин “астероид”, и он прижился. Словосочетание “пояс астероидов” вошло в обиход примерно в 1850-х годах.
Таким образом, у пояса астероидов нет первооткрывателя. Джузеппе Пьяцци обнаружил первый объект в этой области Солнечной системы, а за ним последовали другие астрономы.
Одно интересное замечание о правиле Тициуса-Боде, из-за которого все началось: когда в 1846 году был открыт Нептун, оказалось, что его местоположение не соответствует предсказаниям Тициуса. Судя по всему, правило Тициуса-Боде — не более чем математическая случайность, а вовсе не физический закон!
Как образовался пояс астероидов?
Первоначально астрономы считали, что пояс астероидов образовался в результате разрушения крупной планеты. Эта концепция принадлежит Генриху Ольберсу, которого мы уже упоминали чуть выше. Гипотетическая планета получила название Фаэтон. Многие астрономы по всему миру поддерживали “гипотезу разрушившейся планеты” вплоть до конца 20 века.
Однако согласно современным исследованиям, пояс астероидов — это планета, которая так и не сформировалась. Около 4,6 миллиарда лет назад, на заре Солнечной системы, в процессе аккреции образовались небольшие сгустки космической пыли, называемые планетезималями. Некоторые из планетезималей в итоге стали планетами, которые мы знаем сегодня. Однако в области между Марсом и Юпитером гравитационное влияние Юпитера не позволило планетезималям превратиться в планету — вместо этого они сталкивались друг с другом и распадались на части. Поэтому сейчас в этой области находится пояс астероидов.
Из чего состоит пояс астероидов?
Главный пояс астероидов состоит в основном из углеродистых астероидов класса C. Два других распространенных класса — силикатные астероиды класса S и металлические астероиды класса M.
Большинство астероидов относительно малы по размерам — всего обнаружено около 30 астероидов диаметром больше 200 км. Самые крупные объекты пояса астероидов — это Церера (940 км), Веста (525 км), Паллада (510 км) и Гигея (410 км). Эти четыре небесных тела составляют примерно половину массы всего главного пояса. Важно отметить, что Церера считается карликовой планетой, что делает Весту крупнейшим астероидом в главном поясе.
Церера — единственное тело в поясе астероидов, которое является достаточно большим, чтобы поддерживать сферическую форму. Большинство астероидов похожи на картофелины, хотя некоторые из них принимают более необычную форму — например, астероид 216 Клеопатра, похож на собачью кость.
Несмотря на то, что вы могли видеть в научно-фантастических фильмах, в поясе астероидов довольно просторно. Пояс настолько огромен, что среднее расстояние между двумя астероидами составляет около миллиона километров! Так что шанс столкновения космического аппарата с астероидом практически равен нулю.
К тому же астероиды в главном поясе распределены неравномерно — существуют области, в которых они практически отсутствуют. Эти области, называемые щелями Кирквуда, очищаются от астероидов гравитационным влиянием Юпитера. Щели Кирквуда были названы в честь американского астронома Дэниела Кирквуда, открывшего их в 1866 году.
Какие космические аппараты достигали пояса астероидов?
С 1970-х годов нескольким аппаратам удалось достичь пояса астероидов и изучить его объекты. Здесь мы упомянем три самых примечательных космических миссии прошлого и одну предстоящую миссию.
- Первым космическим аппаратом, достигшим пояса астероидов, был “Пионер-10”. Он пролетел через пояс астероидов на пути к Юпитеру в 1972 году.
- Космический аппарат “Галилео” изучил астероиды Гаспра и Ида в 1989 году и впервые обнаружил спутник у астероида (Дактиль, спутник Иды).
- Автоматическая межпланетная станция “Dawn” первой посетила астероиды Веста (в 2011 году) и Церера (в 2015 году).
- Космический аппарат “Psyche”, запуск которого запланирован на 2023 год, посетит астероид Психея. Ученые предполагают, что этот астероид может представлять собой железное ядро протопланеты размером с Марс.
Можно ли увидеть пояс астероидов?
Сам главный пояс вряд ли получится увидеть, но вы вполне можете наблюдать некоторые из его астероидов. Четыре крупнейших тела в поясе астероидов — Цереру, Весту, Палладу и Гигею — можно наблюдать в небольшой телескоп или даже в бинокль. Лучшее время для наблюдения астероида — момент противостояния, когда астероид достигает максимальной яркости на небе. Ниже мы приводим даты предстоящих противостояний для самых крупных объектов пояса астероидов. В скобках указан видимый блеск каждого из объектов.
- Веста (зв. вел. 6,1): 22 августа 2022 г.
- Паллада (зв. вел. 7,7): 15 января 2023 г.
- Церера (зв. вел. 7,1): 21 марта 2023 г.
- Гигея (зв. вел. 9,7): 10 августа 2023 г.
Чтобы быстро найти нужный астероид на небе, используйте приложение Sky Tonight. Нажмите на иконку лупы в нижней части экрана, введите название астероида и затем нажмите на синюю иконку прицела на соответствующем элементе поиска.
Часто задаваемые вопросы
Как далеко от Земли находится пояс астероидов?
Расстояние от Земли до ближайшей к нам границы пояса астероидов составляет от 1,2 до 2,2 астрономических единиц. Напомним, что одна астрономическая единица – это среднее расстояние от Земли до Солнца, равное 150 млн км.
Сколько астероидов в главном поясе?
Согласно данным Европейского космического агентства, пояс астероидов содержит от одного до двух миллионов астероидов диаметром более одного километра. Кроме того, в этой области находятся миллионы более мелких космических тел. По состоянию на апрель 2022 года астрономы обнаружили и пронумеровали 598 053 астероида главного пояса.
Какой самый крупный объект в поясе астероидов?
Крупнейший объект в поясе астероидов — это карликовая планета Церера, диаметр которой составляет 940 км. Посмотрите наше видео о Церере, чтобы узнать интересные факты о ней.
Почему вместо пояса астероидов не образовалась планета?
Пояс астероидов не превратился в планету, так как расположен слишком близко к Юпитеру. Сильнейшее гравитационное влияние газового гиганта не позволило астероидам соединиться в одно небесное тело.
Что за красные объекты обнаружили в поясе астероидов?
В июле 2021 года Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) обнаружило два огромных астероида, оттенок которых был намного более красным, чем у любого другого объекта в главном поясе. Эти два астероида — (203) Помпея и (269) Юстиция. Ученые считают, что они могли образоваться у внешней границы Солнечной системы, а затем мигрировать в пояс астероидов около 4 миллиардов лет назад.
Возможно ли добывать ископаемые в поясе астероидов?
Теоретически это возможно. Идеальным кандидатом для такого промышленного освоения мог бы стать, например, астероид (16) Психея, который, возможно, состоит из железа и никеля. По некоторым оценкам, этот астероид может стоить сотни квинтиллионов долларов! Однако добыча полезных ископаемых на астероиде — чрезвычайно сложная задача, требующая технологий, которыми человечество пока не располагает.
Подводим итог: В поясе астероидов между Марсом и Юпитером находятся миллионы космических тел самых разных форм и размеров. Скорее всего, астероиды — это “стройматериалы”, оставшиеся со времен формирования Солнечной системы, которые не смогли образовать планету из-за гравитационного влияния Юпитера. Следующая космическая миссия к астероиду главного пояса — это миссия НАСА “Psyche”, запуск которой запланирован на 2023 год.
