Самый опасный астероид, способный уничтожить землю

ФИЗИКА

§ 65. Малые тела солнечной системы

Помимо больших планет и планет-карликов вокруг Солнца движется более четырёхсот тысяч малых небесных тел размером от километра и более, называемых астероидами, что в переводе с греческого означает «звездоподобные». Отличить астероиды от звёзд можно только по их движению на фоне звёздного неба. Совокупность обращающихся вокруг Солнца астероидов, орбиты которых пролегают в основном в пространстве между орбитами Марса и Юпитера, принято называть Главным поясом астероидов.

Вокруг Солнца также обращаются по вытянутым эллиптическим орбитам кометы и метеорные тела (называемые также метеороидами), т. е. твёрдые тела различных размеров — от песчинки до мелкого астероида. Астероиды, кометы и метеорные тела называются малыми телами Солнечной системы.

Кометы представляют собой большие образования из разреженного газа с очень маленьким твёрдым ядром. Ядро состоит из льдов: водного (более 80%), метанового, аммиачного, углекислого и др. Кометный лёд перемешан с пылью и каменистым веществом.

Вдали от Солнца при температуре порядка -260 °С комета не имеет ни головы, ни хвоста. При приближении к Солнцу на такое расстояние, при котором температура кометы повышается до -140 °С, льды начинают испаряться, образуя прозрачную атмосферу — голову кометы (рис. 184).

Рис. 184. Комета Холмса, открыта 6 ноября 1892 г.

При испарении льдов на поверхности ядра остаётся корка, состоящая из пыли и других частиц.

Кванты солнечного света, налетая на голову кометы, ионизируют молекулы газов. Солнечный ветер, действуя своим магнитным полем на ионы, уносит их от Солнца со скоростью 500—1000 км/с, в результате чего у кометы образуется длинный и прямой плазменный хвост.

Солнечный свет (поток световых квантов) оказывает давление на пылинки, благодаря чему у кометы образуется второй хвост — пылевой. Поскольку световое давление сравнительно невелико, пыль покидает голову кометы довольно медленно и, следуя за ней по криволинейной траектории, принимает изогнутую форму (рис. 185).

Рис. 185. Схема образования двух типов хвостов кометы

Название «комета» происходит от греческого слова kometes, т.е. «длинноволосый». Вероятно, такое название было дано благодаря наличию головы и развевающегося за ней хвоста.

При подходе кометы близко к Солнцу (например, при её движении внутри земной орбиты), из-за сильного разогрева газ и пыль вырываются из ядра непрерывно и с такой большой скоростью, что его масса может уменьшаться на 30—40 т в секунду. Помимо этого в комете могут происходить взрывы, приводящие к разрушению ядра.

Остатки распавшегося кометного ядра, названные метеорными телами, могут растянуться вдоль орбиты кометы на большое расстояние. Если Земля проходит сквозь их скопление, они, влетая в её атмосферу со скоростью 11 км/с, испаряются на высоте в несколько десятков километров. Иногда кажется, что метеоры вылетают из какой-либо области небесной сферы (рис. 186). Область небесной сферы, кажущаяся источником метеоров, называется радиантом.

Рис. 186. Явление метеора

Если из межпланетного пространства в атмосферу проникает крупное железное или каменное метеорное тело, например обломок астероида массой в несколько килограммов, то в большинстве случаев оно не успевает разрушиться в атмосфере и падает на землю. Такое тело называется метеоритом.

Бывает, что крупное метеорное тело на большой скорости проникает в нижние слои атмосферы. От трения о воздух оно сильно нагревается, и у него появляется оболочка из раскалённых газов и частиц. Выглядит это как летящий по небу большой огненный шар, оставляющий позади себя яркий след. Такое явление называется болидом, (рис. 187).

Рис. 187. Болид над Латвией

Что такое астероид

Данный термин появился в самом начале 19 века. В переводе с греческого он означает «подобный звезде». Надо сказать, астрономы до сих пор спорят о том, что и кого считать астероидом. До 2006 года у этого названия существовал синоним – малые планеты.

Астероиды – это небесные тела, которые движутся по орбите вокруг Солнца и значительно уступают даже сравнительно небольшим планетам земной группы. Обычно они имеют неправильную форму и не могут похвастать атмосферой.

Церера — небесное тело со сложной судьбой. Сначала ее считали обычной планетой, в 1803 году назвали астероидом, а в 2006 переименовали в карликовую планету

Сегодня известно более 739 тыс. астероидов, причем большинство объектов имеет «официальный статус», с просчитанной орбитой и идентификационным номером. Астрономы считают, что их общее количество в нашей системе может достигать нескольких миллионов. Значительная часть этих небесных тел находится в пределах пояса астероидов.

Первоначально названия астероидам давали в честь героев античной мифологии. В наше время первооткрыватель может взять любое имя, например, свое. Однако для этого необходимо высчитать орбиту объекта, что сделать не так уж и просто. Поэтому некоторые астероиды долгие десятилетия остаются безымянными. На этот случай используется временное обозначение, в котором зашифрован год и месяц обнаружения небесного тела.

Взаимодействие с Землей

изображение падения на Землю

Подсчитано, что для
полного уничтожения человеческой цивилизации и глобальных изменений атмосферы и
климата, Земле надо столкнуться с астероидом диаметром всего 3 км.  Крупнейшим ударным кратером на планете
является южноафриканский кратер Вредефорт, чей диаметр составляет 300 км. Он
образовался 2 млрд. лет назад при столкновении Земли с малым небесным телом, не
превышающим 10 км.

Потенциально опасными для
нашей планеты считаются те объекты главного астероидного пояса, которые могут
приблизиться к ней на расстоянии менее 7,5 млн. км. Опасность астероида
оценивают по Туринской шкале от 0 до 10. Нулевая отметка означает крайне низкую
вероятность столкновения и отсутствие ущерба при попадании в атмосферу планеты.
Астероиды, имеющие 10 баллов, неизбежно столкнутся с Землей и вызовут
глобальную катастрофу, ведущую к гибели человечества.

По состоянию на июнь 2018 года все астероиды главного пояса имеют оценку не выше 0 по Туринской шкале. Ранее представляющими некоторую угрозу считались Апофис (4 балла) и  (144898) 2004 VD17 (2 балла), но и их показатели снизились до нуля.

В 21 веке наиболее близко
к Земле приближались:

• 2008 TS2₆ – пролетел над
  планетой на расстоянии 6 тыс. км 9 октября 2008;
• 2004 FU₁₆₂ – приблизился до
  6530 км 31 марта 2004 года;
• 2009 VA – 14 тыс. км 6 ноября 2009 года.

Некоторые астероиды Солнечной системы достигали атмосферы Земли, но они были настолько незначительных размеров, что разрывались, не достигая поверхности планеты, оставляя лишь мелкие обломки.

В феврале 2013 года
астероид размерами около 17 м и весом до 10*106 кг вошел в атмосферу
нашей планеты. Он разорвался на высоте 20 км над Челябинском и окрестностями.
По оценкам разных исследователей мощность взрыва составила от 100 килотонн до
1,5 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Сгорание объекта в земной атмосфере
сопровождалось сильной ударной волной, выбившей большое количество стекол в
близлежащих населенных пунктах. Также столкновение астероида с Землей
спровоцировало землетрясение магнитудой в 4 балла в юго-западных районах
Челябинска.

Падение астероида
Челябинск стало самым крупным происшествием такого рода после столкновения
Земли с Тунгусским метеоритом. Произошло это в 1908 году в районе правого
притока реки Енисей.  Мощность взрыва
составила около 40 мегатонн, что спровоцировало массовый вал деревьев в тайге
на площади более 2 тыс. кв. км.

НАСА финансирует
большинство действующих программ, связанных с космической безопасностью и
защитой Земли от астероидов Солнечной системы. Самые крупные проекты «LINEAR» и
«Pan-STARRS», использующие мощнейшие телескопы, отслеживают до десяти тысяч
малых тел ежегодно. Также обнаружения потенциально опасных космических объектов
ведется с околоземной орбиты благодаря малым спутникам, таким как канадский
«NEOSSat». На финансирование данных проектов у НАСА и других космических
агентств уходит сотни миллионов долларов.

Астероиды в прошлом
Земли

Что произойдет, если с Землей столкнется астероид диаметром больше 10 км? Первым катастрофическим событием будет гигантская ударная волна в атмосфере. Далее тело упадет на поверхность планеты, что закончится  либо невиданным землетрясением, либо цунами высотой в несколько сотен метров. Тепловая волна вызовет лесные пожары по всему земному шару, что спровоцирует выброс в атмосферу огромного количества сажи и копоти. Начнется резкое похолодание из-за того, что загрязненная атмосфера не сможет пропускать солнечные лучи в достаточном количестве. Климат на планете необратимо изменится, а многие живые организмы вымрут.

Одно из таких
столкновений произошло 65 млн. лет назад. На полуострове Юкатан в Мексиканском
заливе сохранилось свидетельство этой катастрофы – ударный кратер Чиксулуб
диаметром 180 км. Крупный космический объект размерами около 10 км привел к
полному вымиранию динозавров на нашей планете. Также падением крупного
астероида некоторые исследователи объясняют массовое пермское вымирание живых
организмов, случившееся 250 млн. лет назад.

Польза астероидов

Падение крупного астероида на Землю может уничтожить целую цивилизацию. Но это случается очень редко, раз в несколько тысяч или даже миллионов лет. Еще совсем недавно нас пугали тем, что на нашу планету вот-вот упадет астероид — но ничего, все нормально. На самом деле, от этих небесных объектов можно извлечь большую выгоду. В будущем человечество хочет построить на Луне базу, которая станет промежуточным пунктом во время полетов на далекие планеты. Доставлять на земной спутник материалы вроде редкоземельных элементов будет очень дорого стоить, поэтому извлечение полезных ресурсов из астероидов кажется не такой уж и плохой идеей.

Ракета-носитель Falcon Heavy

По мнению ученых, добывать полезные ресурсы из астероидов могут помочь бактерии. В 2019 году на МКС были отравлены 19 устройств размером со спичечный коробок, которые могут стать главными инструментами в этом деле. Эти устройства именуются как «реакторы биомайнинга» и содержат в себе раствор с бактериями. В эту массу можно поместить фрагмент астероида. Некоторые виды бактерий умеют притягивать и связывать между собой редкоземельные элементы. Чтобы выяснить, какие микробы справляются с этой задачей лучше всего, члены экипажа МКС провели эксперимент.

Конструкция «реактора биомайнинга»

Веста – которая любит швыряться камнями

Веста открыта в 1807 году и по размеру, со своими 525 километрами диаметра, она стоит на втором месте в поясе астероидов. При этом Веста и Церера настолько непохожи друг на друга, что просто диву даешься – Церера “влажная”, в то время как Веста совершенно “сухая”. И это обстоятельство коренным образом меняет взаимоотношения типа “Церера-Земля” и “Веста-Земля”.

Оба крупнейших астероида являются со существу и крупнейшими “мишенями” в поясе астероидов – именно их поверхности принимают на себя значительную долю ударов астероидов поменьше и, стало быть – именно с их поверхности поднимается больше всего ударным обломков, разлетающихся затем по Солнечной системе. С тем отличием, что “обломки” от Цереры представляют собой скорее грязные брызги, никак не угрожающие Земле, а вот от Весты отделяются самые настоящие увесистые каменные булыжники.

Анализируя состав метеоритов обнаруженных на Земле, ученые пришли к выводу – не менее 5% от их числа прилетели именно с Весты.

Космический привет от Баптистины – который смогли оценить немногие

Как зовут астероиды?

Первые обнаруженные астероиды получали имена древнегреческих мифологических героев и богов. По странному стечению обстоятельств, сначала это были женские имена, на мужское же имя мог рассчитывать разве что астероид с необычной орбитой. Позже эта тенденция постепенно сошла на нет.

К тому же, право давать астероидам любые имена получили люди, впервые их открывающие. Таким образом, сегодня тот, кто обнаружит новый астероид, может дать ему название по своему вкусу, и даже назвать его своим собственным именем.

Но есть и определенные правила именования астероидов. Давать им названия можно только после того, как орбита небесного тела будет надежно вычислена, а до этого времени астероиду дают непостоянное имя. Обозначение астероида отражает дату его обнаружения.

Например, 1975DС, где цифры означают год, буква D – это номер полумесяца в году, когда был обнаружен астероид, а С – порядковый номер небесного тела в этом полумесяце (приведенный в пример астероид был открыт третьим). Всего полумесяцев 24, букв в английском алфавите 26, поэтому две буквы – I и Z –при именовании астероидов решили не использовать.
Если за один полумесяц будет открыто больше, чем 24 астероида, второй букве приписывают индекс 2, затее – 3, и так далее. И уже после того, как астероид получит имя официально (а бывает, что на это уходит не одно десятилетие – все это время просчитывается орбита), его название включает порядковый номер и само имя.

Самые крупные астероиды

Церера

Церера найдена итальянским астрономом Джузеппе Пиацци в начале XIX в. Это самый большой астероид в Солнечной системе.

Из-за размеров небесное тело отнесли к разряду карликовых планет. Существует гипотеза, что в недрах Цереры сосредоточены огромные залежи ледяной воды. Одни год на планете равен 4,6 земным. Находится на  расстоянии от Солнца в 2,77 астрономических единиц (413,9 млн. км).

Веста

Веста – второй открытый астрономами астероид. Миллиарды лет назад Веста столкнулся с другим небесным телом. В результате столкновения, астероид потерял 1% своей массы, а на поверхности остался большой кратер.

В ясные ночи Весту можно увидеть с помощью бинокля. От астероида иногда отделяются метеориты. Некоторые из них падают на Землю.

Известный астероид долгое время приковывал взоры ученых. Имеет сложное строение: кору, мантию и ядро. Для изучения Весты и других небесных тел НАСА создали аппарат «Рассвет».

Паллада

Как и предыдущие астероиды, получил имя в честь персонажа античной мифологии. Занимает третье место по массе и размерам. Именем Паллады назван химический элемент таблицы Менделеева.

Гигея

Астероид обнаружен в середине XIX века. На оборот вокруг Солнца у Гигеи уходит 5,5 лет. На долю небесного тела приходится 90 % от массы своего семейства. Астероид назвали именем греческой богини здоровья. Находится на большом расстоянии от Солнца – от 2,5 до 3,5 а.е.

Поверхность астероида довольно темная, поэтому наблюдать за ним с Земли можно лишь через телескоп.

Интерамния

Расстояние астероида от Солнца колеблется от 2,6 до 3,5 а. е. На оборот вокруг звезды у небесного тела уходит 5,3 года. На долю Интерамнии приходится 1,2 % от массы астероидного пояса.

Поверхность плохо отражает свет Солнца, поэтому Интерамния обнаружен лишь в начале XX века. Небесное тело изучено плохо: состав, строение и форма неизвестны. Ученые считают, что поверхность Интерамнии покрыта реголитом и мелкодисперсной пылью, а в недрах астероида существуют твердые породы.

Давида

Давида открыт американскими учеными. Получил название в честь профессора одного из колледжей США.

Для того, чтобы совершить оборот вокруг Солнца телу требуется 5,64 года. На его долю приходится 1,5 % массы от астероидов Солнечной системы. В отличии от Интерамнии форма Давида определена довольно точно. В частности, удалось выяснить, что на астероиде существует большой кратер.

Сильвия

По одной из гипотез Сильвия – обломки более крупного астероида, держащиеся вместе благодаря гравитации. Небесное тело получило название в честь матери легендарных основателей Рима – Ромула и Рема.

Вокруг астероида летают два маленьких спутника. Их движение служит причиной солнечных затмений на астероиде. Орбита небесного тела − от 3,2 до 3,7 а. е. Совершает оборот вокруг Солнца за 6,5 лет.

Эвномия

Астероид открыт во второй половине XIX века и назван в честь персонажа античной мифологии. Для того, чтобы совершит оборот вокруг Солнца, Эвномии требуется 4,3 года. Орбита составляет от 2,1 до 3,3 а. е.

Евфросина

Евфросина – богиня веселья в древнегреческой мифологии. Астероид открыт в середине XIX века. По орбитальным характеристикам напоминает Палладу. В прошлом столкновение Евфросины с другим небесным телом стало причиной появления группы околоземных астероидов.

Гектор

Астероид открыт в начале XX века. Появился после того, как два других небесных тела слились с помощью гравитации. Гектор самый длинный среди астероидов солнечной системы, имеет собственный спутник.

Европа

Отрыт во второй половине XIX в. Находится в 3,1 а. е. от Солнца. Для оборота вокруг Солнца небесному телу требуется 5,6 лет.

Классификация астероидов — объяснение для детей

Объекты расположены в трех зонах нашей системы. Большая часть сгруппирована в гигантском кольцевидном участке между орбитами Марса и Юпитера. Это главный пояс, насчитывающий более 200 астероидов с диаметром в 100 км, а также от 1.1-1.9 миллионов с диаметром в 1 км.

Родители или в школе должны объяснить детям, что в поясе обитают не только астероиды Солнечной системы. Ранее Церера считалась астероидом, пока ее не перенесли в класс карликовых планет. Более того, не так давно ученые выявили новый класс – «астероиды основного пояса». Это небольшие каменные объекты с хвостами. Хвост появляется, когда они врезаются, распадаются или же перед вами скрытая комета.

Расположение главного Пояса астероидов и троянцев

Очень много камней находится за чертой главного пояса. Они собираются возле больших планет в определенных местах (точка Лагранжа), где солнечная и планетная гравитации находятся в балансе. Больше всего представителей – троянцы Юпитера (по численности практически достигают количества пояса астероидов). Также они есть у Нептуна, Марса и Земли.

Околоземные астероиды вращаются ближе к нам, чем Солнце. Амуры подходят близко по орбите, но не пересекаются с земной. Аполлоны пересекаются с нашей орбитой, но большую часть времени располагаются в отдалении. Атоны также пересекают орбиту, но находятся внутри нее. Ближе всех расположены атиры. По данным Европейского космического агентства нас окружают 10000 известных околоземных объектов.

Кроме разделения по орбитам, они еще бывают трех классов по составу. С-тип (углеродистый) – серый и занимает 75% известных астероидов. Скорее всего, формируются из глины и каменистых силикатных пород и населяют внешние зоны главного пояса. S-тип (кремнезем) – зеленый и красный, представляют 17% объектов. Созданы из силикатных материалов и никель-железа и преобладают во внутреннем поясе. М-тип (металлические) – красные и составляют остальную часть представителей. Состоят из никель-железа. Конечно, дети должны знать, что есть еще много разновидностей, основанных на композиции (V-тип – Веста, обладающая базальтовой вулканической корой).

Сколько в Солнечной системе астероидов?

В нашей системе 780 290 астероидов, но не все они сделаны из одного и того же материала. Ученые разделили их на три разные группы в зависимости от состава — они могут быть металлическими, каменистыми или состоять из пород, которые больше похожи на глину или содержат кремний.

Мы все еще пытаемся узнать об астероидах побольше. Японский зонд «Хаябуса-2» прибыл на астероид Рюгу. Миссия NASA OSIRIS-REx находится на пути к другому астероиду — Бенну. Каждая миссия планирует взять образец с поверхности астероида и привезти пыль и камни на Землю.

«Хаябуса-2» уже сделал много измерений на Рюгу. Космический аппарат кружит вокруг астероида и отправил уже три машины на поверхность. Одна из машин — посадочный модуль, который не сильно двигался и исследовал поверхность в течение 17 часов. Ученые на Земле уже исследуют измерения модуля, чтобы разузнать побольше о том, как сформировался этот астероид. ДВе другие машины намного меньше и спроектированы передвигаться по поверхности посредством прыжков. Они исследуют астероид с 21 сентября.

Астероиды это круто.

Чем астероиды отличаются от карликовых планет?

Основная разница между этими двумя видами небесных тел состоит в массе и, соответственно, в форме объекта.

Так, общим является:

• – наличие собственной орбиты, по которой они вращаются вокруг Солнца;
• – исключение из разряда спутников других планет;
• – отсутствие возможности расчищать свою орбиту от других объектов Вселенной, встречающихся на пути.

Однако масса карликовых планет достаточна для обладания гравитационными силами. Под их действием выпуклости и выступы «вминаются», «шлифуются», в результате чего получается сферическая форма, присущая объектам, соответствующим термину «планета». Именно этот факт позволил причислить Цереру, долгое время считавшуюся астероидом, к карликовым планетам (хотя официально из перечня последних она также не исключена).

Астероиды же имеют слишком малую массу, при которой невозможно появление гравитации, поэтому формы их неправильны и весьма разнообразны.

Топ-10: самые известные астероиды

Итак, ниже приведён список астероидов и их особенности:

Чиксулубский астероид (метеорит) упал на Землю 66 млн лет назад. Как считают учёные, он стал катализатором «великого массового вымирания». Да, это именно из-за него исчезли динозавры.

Церера — первый открытый объект, найденный в 1801 году. В действительности это самый большой астероид. Что интересно, до 1860-х годов считалась планетой, а затем её отнесли к астероидным телам. Правда, с 2006 года официально является карликовой планеты.

Веста — крупнейшее тело в главном поясе с наибольшей массой (2,59×1020 кг) и размером (525,4+-0,2 км).

Паллада была открыта второй, находится в главном поясе. Какое-то время её даже считали второй по размеру среди всех объектов. По логике, перевод Цереры в карликовые планеты должен был поставить Палладу на первую позицию. Однако астрономы определили и уточнили данные. Как оказалось, размеры Весты больше. Таким образом, Паллада так и осталась на своём втором, но отметим, почётном месте.

Юнона также располагается в главном астероидном поле. Причём это один из самых больших представителей класса S, а его масса составляет 3% массы Цереры.

Гигея является четвёртым астероидом по величине в нашей системе, также относится к главному поясу.

Психея — очень массивный объект главного пояса, содержащий огромное количество металлов

Что важно, его масса составляет 1% от общей массы всех тел области.

Европа ещё один крупнейший представитель, расположенный между орбитами Марса и Юпитера. В частности, его ставят на шестое место по размеру среди тел пояса

Стоит отметить, что он относится к тёмному спектральному классу С.

Апофис нашли в 2004 году. По данным астрономов, он приближается к нашей планете и предположительно в 2029 году пройдёт рядом с ней. Правда, учёные утверждают, что опасности столкновения нет.

Гектор выделяется своей необычной формой. Она напоминает гантели или арахис. Кроме того, принадлежит к редкому классу D, очень тёмный и большой. Сейчас находится в главном поясе и входит в троянскую группу. Хотя учёные считают, что Гектор прилетел из пояса Койпера. Поскольку состоит из скальных пород и льда, а это свойственно именно для тех районов Солнечной системы.Разумеется, здесь указана лишь малая часть тел, наиболее знаменитые астероиды.Вообще изучение этих тел помогает учёным разбираться в секретах формирования нашей звёздной системы. Так как они являются такими же древними, как и она.

• Церера
• Кратер Чиксулуб
• Веста
• Апофис
• Юнона

Чем отличается метеорит от астероида?

Небесные тела не отличаются большим разнообразием, но при изменении их положения в пространстве солнечной системы они меняют свои свойства, от чего получают другое название.

Так, астероидов, размеры которых достигают сотен километров в диаметре, не очень много, но сам пояс этих объектов (астероиды «стремятся объединяться») включает более 750 тысяч более мелких, средних и даже совсем маленьких небесных тел. Все они двигаются по определенной орбите, но в результате различных сил и процессов иногда «срываются» с нее и движутся в космическом пространстве. Если один из таких астероидов проникнет в атмосферу Земли, он станет метеором.

Чтобы достичь поверхности планеты метеору придется столкнуться с несколькими слоями атмосферы, где его тело будет подвергнуто различным химическим и физическим процессам, проще говоря – «сгорит». В случае, когда какая-то часть метеора все же останется целой и упадет на Землю, она станет метеоритом. Чаще всего это ядро бывшего астероида, состоящее преимущественно из железа (около 90%) или минералов – кремния, магния и прочих. Огненный шар, образующийся при взрыве и горении метеора в атмосфере, называют болидом.

Формы и размеры астероидов:

В определении термина астероид указывается как небесное тело неправильной формы, и это стало одной из причин исключения их из ряда планет, но самые крупные объекты все же похожи на шар – чем же это объяснить?

Ученые полагают, что при формировании Солнечной системы астероиды имели значительные размеры и соответствующую форму, но в процессе своей «жизни» они сталкивались с другими космическими объектами, подвергались взрывам и распадам. Так, сохранить свое первоначальное состояние удалось лишь единицам. На небесных же телах малых размеров уменьшена и сила тяжести, что не позволяет сминать и утрамбовывать тяжелые вещества, придавая поверхности привычную форму шара. Поэтому астероиды существуют в виде агрегатов, в состав которых входит несколько блоков. Они удерживаются между собой силой тяготения, которая также не позволяет им прочно объединяться и сливаться между собой. Все эти параметры и формируют искомую форму, которую принято считать неправильной.

Еще одни важный критерий – размер. Так, ученые определили, что объектами данного типа считаются тела, превышающие 30 метров в диаметре, но как точно измерить размер с Земли? Для этого применяется несколько методов.

Впервые измерить диаметр небесного тела ученые решились еще в начала XIX века, применив нитяной микрометр. Это устройство, совмещаемое с телескопом, представляющее собой две тончайшие нити или проволоки, расстояние между которыми изменяется благодаря винтовому механизму высокой точности. Недостатком такой методики выступил тот факт, что при использовании различных телескопов получались разные результаты и иногда разница в показателях превышала разы.

Развитие науки и техники позволило изобрети другие способы определения размеров, самым популярными из которых стали транзитный метод и поляриметрия.

Суть первого заключается в том, что все небесные тела движутся, и когда астероид проходит на фоне отдаленной звезды, она его покрывает. Если известно расстояние до астероида, достаточно измерить длительность уменьшения сияния звезды, чтобы получить весьма точный размер искомого небесного тела. Недостаток методики – сравнительная точность расчетов присуща лишь крупным объектам.

В основе поляриметрии лежат параметры яркости самого астероида. Так, чем крупнее его размеры, тем больше солнечных лучей способна отразить его поверхность. Однако следует учитывать, что отражательные способности зависят от химических элементов, преобладающих в составе: наличие металлов сделает объект более ярким даже при небольших параметрах. Однако и отражательную способность (альбедо) ученые легко определяют при помощи инфракрасных излучателей, основываясь на принципе: чем меньше света отражает тело, тем сильнее он его поглощает и нагревается, а, следовательно, больше тепловой энергии выделяет.

Используется поляриметрия и для определения формы небесного тела. Метод позволяет зафиксировать различия в блеске, изменяющиеся во время вращения астероида вокруг своей орбиты. Эти же наблюдения дают возможность изучить период вращения и структуру поверхности, обнаружить на ней крупные выступы и впадины.

Дополнительно используются такие методы:

– радиолокационный. Основывается на сравнении данных зондов и эхолокаций, считается одной из самых точных методик. Позволяет изучить, скорость вращения и траекторию движения, особенности поверхности, расстояние до объекта и прочее;

– спекл-интерферометрия. Суть метода состоит в детальном изучении зернистой структуры изображения небесного тела.

Катастрофы жизни

Исследователи считают, что за время своего существования Земля пережила несколько глобальных катастроф, причинивших страшный ущерб всему живому. В некоторых из них погибало свыше 90% всех обитателей планеты. При падении астероида на Землю 439 млн лет назад были уничтожены 25% семейств и видов морских животных и 60% морской флоры, 364 млн лет назад исчезло 22% животных и 57% растений, 250 млн лет назад погибли 95% живых существ. Виновником последней катастрофы стал астероид диаметром 5 км, упавший в Австралии и образовавший кратер диаметром 120 км. Его падение вызвало извержения вулканов по всей планете и гигантское цунами, поднявшаяся в верхние слои атмосферы пыль на несколько лет скрыла Солнце, наступило резкое похолодание.

Хорошо сохранившийся метеоритный кратер в штате Аризона (США)

Самая известная из «космических» катастроф, подписавшая смертный приговор динозаврам, случилась 65 млн лет назад. От ее последствий погибли 16% морских животных, 47% морской флоры и 18% сухопутных позвоночных.

Не исключено, что именно падение небольшого астероида или крупного метеорита вызвало изменение климата и длительную засуху в 23 в. до н. э., которая привела к упадку ближневосточной цивилизации.

А в начале 20 в. — 30 июня 1908 г. в районе реки Подкаменная Тунгуска в Сибири — в результате падения крупного небесного тела, которое ученые считают ледяным ядром кометы, произошел гигантский взрыв в атмосфере. Его мощность составила около 30 мегатонн — это примерно 30 крупных ядерных зарядов. На площади около 3 тыс. км2 была повалена тайга, 300 км2 леса выгорело. Многочисленные экспедиции, отправившиеся в этот район, не обнаружили остатков вещества внеземного происхождения.

Падение ядра кометы в районе Подкаменной Тунгуски

Семейства астероидов в наши дни

К 1970 году классификация астероидов уже превратилась в довольно сложную науку. К этому времени в 37 семействах состояли 42 процента известных на то время астероидов, а их было 1 697. К сожалению, такая кажущаяся стройность и точность теории не выдержала испытаний временем.

Как были выявлены эти семейства астероидов? Именно по памяти «родительской» орбиты ученые пришли к таким выводам. “Семейственность” здесь проявляется как определенная зона с более высокой концентрацией распределенных на элементах орбит точек. Не всегда со стопроцентной уверенностью можно заявить, что тот или иной астероид принадлежит к определенному семейству.

Крупнейшие астероиды главного пояса астероидов Солнечной системы, в сравнении друг с другом и с Землей

Иногда такие выводы вызывают сомнения. Еще стоит учитывать и то, что разные ученые руководствуются в своих исследованиях разными критериями, потому и результаты у них не всегда сходятся к одному. Только вот эти аспекты не являются принципиальными, ведь они редко когда вызывают определенные сомнения в том, что астероид принадлежит к какому-нибудь семейству.

Чем точнее становятся результаты наблюдений, тем больше появляется сомнений. Именно поэтому некой единой классификации семейств астероидов на данный момент вообще не существует. Астроном из Японии Иосихиде Козаи 75 процентов астероидов с 2125 распределил по 72 родственным семействам. Дальше пошли ученые-астрономы из Америки, которые заявили, что количество семейств превышает отметку ста. Только вот нужно быть особенно внимательным и бдительным, чтобы не посчитать отдельным семейством всего лишь группку случайных точек.

Но официально признанных научным сообществом семейств астероидов на данный момент существует 20—30 семейств астероидов и несколько десятков более мелких групп астероидов, которые не получили официальное признание. Большинство семейств находятся в главном поясе астероидов, но есть и такие, которые встречаются за его пределами, например, семейство Паллады, семейство Венгрии, семейство Фокеи, орбиты которых из-за слишком больших (слишком малых) радиусов или значительного наклонения лежат за пределами главного пояса.

Одно из семейств было найдено даже среди транснептуновых объектов в поясе Койпера, оно связано с карликовой планетой Хаумеа. Некоторые исследователи считают, что и троянские астероиды образовались когда-то в результате разрушения более крупного тела, но чётких доказательств этому пока не найдено.

Понятно, что большие семейства могут содержать сотни крупных астероидов и ещё множество мелких, большинство из которых, вероятно, ещё даже не открыты в силу своего размера. Мелкие же семейства могут содержать всего лишь около десятка более-менее крупных астероидов. Правда мы точно можем утверждать: почти треть астероидов главного астероидного пояса (до 35 %) входят в состав различных семейств, иными словами – приходятся остатками неких более крупных космических объектов, разрушившихся в прошлом в результате столкновений.