Направо към съдържанието

Астероид

Редактиране
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Диаграма на астероидите. В бяло е астероидният пояс между Марс и Юпитер, а в зелено – други астероидни групи

Астероид (от старогръцки ἀστήρ – звезда и εἶδος – като, във формата на) е неголямо планетоподобно небесно тяло на орбита около Слънцето. Астероидите се смятат още за малки планети или планетоиди, с размери, много по-малки от тези на същинските планети.

За повечето астероиди се смята, че са останки от протопланетарния диск преди 4,5 милиарда години, от който са формирани планетите, но не са погълнати от тях или изхвърлени извън Слънчевата система.[1] Някои астероди имат собствени спътници. Почти всички астероиди се намират в Астероидния пояс, на елиптични орбити между тези на Марс и Юпитер.

Определение

[редактиране | редактиране на кода]
Снимка на 433 Ерос

Терминът астероид, значещ „подобен на звезда“ (от гръцки астер – звезда и едиос – форма, вид), е използван за първи път от сър Уилям Хершел скоро след откриването на втория астероид 2 Палада през 28 март 1802 г. от Хайнрих Вилхелм Олберс. За разлика от всички други открити планети, чиито диск е видим, астероидите са точкови обекти, приличащи на звезди. Уилям Хершел обаче също прилага термина и към малките спътници на газовите гиганти. Първата научна публикация[2], използваща „астероид“ в заглавието, е издадена през 1840 г. от Георг Адолф Ерман.

Точното определение на астероид все още не е напълно изяснено. Една възможна класификация на астероидите е спрямо тяхната големина. Астероидите са тела с диаметър по-голям от 50 m, за разлика от метеоритите. Астероидите могат да достигнат почти безпрепятствено до земната повърхност за разлика от метеоритите, които сублимират или експлодират при навлизането си в земната атмосфера. Още една характерна черта на астероидите е, че те са съставени предимно от скали и метали за разлика от кометите. Терминът „изкуствен астероид“ понякога се използва за обекти с човешки произход в слънчева орбита, като апарата Маринър 4.

Виж Слънчева система за пълна таксономия на обектите и малка планета за таксономия на обекти с размери по-малки от тези на планетите.

Астероиди в Слънчевата система

[редактиране | редактиране на кода]
Астероидите 1 Церера (централно) и 4 Веста (ляво), сравнени с Луната (дясно)

Към 24 февруари 2005 г. от общо 277 090 малки планети с изчислени орбити за 99 906 астероида орбиталните параметри са известни достатъчно добре, за да бъдат регистрирани, и от тях на 12 198 са дадени имена (598 астероида имат имена изискващи допълнителни определения). По-голямата част от откритите астероиди се намират в астероидния пояс между Марс и Юпитер в относително нискоексцентрицитетни орбити. В пояса се изчисляват от 1,1 до около 1,9 млн. астероида с диаметър над 1 km[3] и милиони по-малки.[4]

Според текущите изчисления общият брой на астероидите в Слънчевата система е няколко милиона. Най-големият астероид е 1 Церера с диаметър от 932 km. Два други астероида – 2 Палада и 4 Веста, имат диаметри от приблизително 500 km. 4 Веста е единственият астероид в астероидния пояс, видим с невъоръжено око. В редки случаи астероиди, пресичащи земната орбита, са видими с невъоръжено око, като астероида 99942 Апофис. Общата маса на астероидите от пояса се изчислява на 3,0 – 3,6 × 1021 kg или около 4% от масата на Луната. От таза маса теглото на 1 Церера се изчислява на 0,95 × 1021 или около 32% от общото тегло.[5][6] Като прибавим следващите три най-масивни астероида: 4 Веста (9%), 2 Палада (7%), и 10 Хигия (3%), четирите обекта представляват 51% от целия астероиден пояс.

Различни класове астероиди са открити извън пояса. Близкоземните астероиди имат близки до земната орбити. Троянските астероиди са гравитационно заключени в синхронизация с Юпитер, съпътстващи планетата в нейната орбита. Няколко троянски астеродиди са открити и в орбита около Марс и Нептун, и по един около Земята и Уран. Предполага се, че близо до Слънцето, около орбитата на Меркурий, се намира група от астероиди, наречени Вулканоиди, но те не са открити.

Вижте също списък на астероиди в Слънчевата система.

Класификация

[редактиране | редактиране на кода]

Астероидите често се класифицират като групи според техните орбити и техния видим спектър.

Групи според орбитата

[редактиране | редактиране на кода]

Прието е група от астероиди да се именува на първия открит астероид от групата. Групите обикновено се състоят от сравнително далечно асоциирани обекти, докато семействата са много по-близко обвързани, поради факта че са се формирали вследствие на разпадане на по-голям астероид.[7]

За пълен списък на познатите астероидни групи и семейства виж малка планета.

Спектрална класификация

[редактиране | редактиране на кода]
253 Матилде, C-клас астероид

През 1975 г. е създадена астероидната таксономична система, базирана на цвят, албедо и спектрални линии от Кларк Чапман, Дейвид Морисън и Бен Зелнер.[8] Тази система отразява повърхностния състав на астероидите и първоначално те бяха класифицирани в три категории:

Впоследствие тази класификация е разширена и сега обхваща голям брой подтипове. Броят на тези подтипове нараства поради факта, че нови астероиди биват изследвани. Разпределението на астероидите в отделните категории не съответства на действителното им разпределение, защото за някои видове е по-лесно да се наблюдават и открият, отколкото за други.

Недостатъци на спектралната класификация

[редактиране | редактиране на кода]

Типът на даден астероид (К, С или М) се базира на предположение за неговия състав и е възможно да не отразява действителното съдържание на елементите в астероида.[9] Астероиди в различни класове са най-вероятно съставени от различни елементи, но астероиди в един и същи клас е възможно да са съставени от подобни елементи. Сред научните среди липсва консенсус за издигане на нова таксономична система.

Открития

[редактиране | редактиране на кода]

Ранни методи

[редактиране | редактиране на кода]

Методите, използвани за откриване на астероиди, са се подобрили драстично.

През последните две години на 18 век барон Франц Хавиер фон Зак организира група от 24 астрономи с цел търсене на „липсващата планета“, отстояща на около 2,8 AU от Слънцето, предсказана по закона на Титиус-Боде. Интересът към търсенето е отчасти следствие на откриването на Уран от сър Уилям Хершел през 1781 г. на разстояние, „предсказано“ от закона.

Задачата по намирането на обекти на такова разстояние спрямо Слънцето изисква ръчното съставяне на подробни звездни карти на всички обекти с определена минимална яркост, намиращи се в зодиакалната равнина. В последвалите нощи небето е наблюдавано за преместващи се обекти. Очакваното ъглово движение на липсващата планета е около 30 ъглови секунди на час, лесно забележимо за наблюдател.

По ирония на съдбата, първият астероид 1 Церера е открит не от член на групата на фон Зак, ами „по погрешка“ от Джузепе Пиаци през 1801 г., по това време директор на обсерваторията с Палермо, Сицилия. Той открива нов звездоподобен обект (без видим диск) в съзвездието Телец, следейки движението на обекта в следващите няколко нощи. Неговият колега Карл Фридрих Гаус използва тези наблюдения и определя точното разстояние от непознатия обект до Слънцето. Според изчисленията на Гаус, обектът лежи между орбитите на Марс и Юпитер. Пиаци именува обекта Церера, на името на гръцката богиня на земеделието.

Три други астероида – 2 Палада, 3 Юнона и 4 Веста, са открити в следващите няколко години, като Веста е открит през 1807 г. След още осем години безплодни търсения повечето астрономи прекратяват своите наблюдения, заключвайки, че са открили всички възможни тела.

Карл Лудвиг Хенке обаче продължава търсенето през 1830 г. След петнадесет години той открива 5 Астрея, първият намерен астероид от 38 години. След по-малко от две години той открива и 6 Хеба и това убеждава много астрономи отново да се включат в издирването на астероиди, като всяка година бива откриван поне още един. Известни търсачи на астероиди от 19 век са Джон Р. Хинд, Анибал де Гаспарис, Карл Т. Р. Лутер, Херман М. С. Голдшмит, Жан Шакорняк, Джеймс Фергюсън, Норман Р. Погсън, Ернст В. Л. Темпъл, Джеймс К. Уатсън, Крисчън Х. Ф. Питърс, Алфонс Л. Н. Борели, Йохан Палиса, Пол Хенри и Проспър Хенри и Аугуст Шароли.

През 1891 г. Макс Волф използва нов метод – астрофотография – за откриване на астероиди, които изглеждат като светли черти на фотографската плака при дълга експозиция на даден район от небето. По този начин бързо нараства броят на откритите астероиди. Само Волф успява да открие 248, първият от които е 323 Брусия. До наши дни само няколко хиляди астероида са идентифицирани, номерирани и именувани. Знае се, че съществуват много повече, но повечето сегашни астерономи ги считат за маловажни.

Модерни методи

[редактиране | редактиране на кода]

До 1998 г. процесът по откриване на нов астероид се състои от четири стъпки. Първо, даден отсек от небето се фотографира с широкоъгълен телескоп на два пъти в рамките на около един час. Второ, двете снимки се наблюдават през стереоскоп. По този начин всяко тяло, което е на орбита около Слънцето, „изпъква“ спрямо фона на звездите. Веднъж идентифициран, положението на обекта спрямо известни обекти се измерва с точност с помощта на микроскоп (вижте тук за повече информация).

Тези три стъпки не се считат за истинско откриване на астероида. Наблюдавано е само едно явление на обекта, който получава предварително означение, състоящо се от годината на откриване, двубуквен код на седмицата на откриване и пореден номер, ако повече от един обект е открит в рамките на една седмица (например 1998 FJ74).

Последната стъпка се състои в изпращането на координатите и времето на наблюдението в Центъра за малки планети. С помощта на компютърна програма се проверява дали обектът е бил преди това наблюдаван от някой друг на същата орбита. В този случай обектът получава официален номер и последният наблюдател получава правото да наименува астероида след одобрението на името от Международния астрономически съюз.

Номенклатура

[редактиране | редактиране на кода]
Първите 30 астероида
Име на астероида
  1. Церера
  2. Палада
  3. Юнона
  4. Веста
  5. Астрея
  6. Хеба
  7. Ирида
  8. Флора
  9. Метис
  10. Хигия
  11. Партенопа
  12. Виктория
  13. Егерия
  14. Ирена
  15. Евномия
  16. Психея
  17. Тетида
  18. Мелпомена
  19. Фортуна
  20. Масалия
  21. Лютеция
  22. Калиопа
  23. Талия
  24. Темида
  25. Фокея
  26. Прозерпина
  27. Евтерпа
  28. Белона
  29. Амфитрита
  30. Урания

След като орбитата му бъде потвърдена, на астероида бива даден номер и впоследствие може да му бъде дадено и име (например 1 Церера). Първите няколко астероида носят имена от гръко-римската митология, но след изчерпването на подобни имена астероидите впоследствие биват кръщавани на известни личности, жените на откривателите и дори телевизионни герои. Негласната традиция астероидите да носят женски имена продължава до именуването на 334 Чикаго, но дори и след това имена в женски род се използват често.

Официалния формат на имената на астероиди изисква поставянето на поредния номер в скоби, като (433) Ерос например. Уикипедия обаче за простота и поради нарастващата популярност на това означение не използва скоби.

Няколко групи от астероиди имат подобни имена – например Кентаврите на орбита между Сатурн и Нептун носят имената на легендарните кентаври. Троянските астероиди от друга страна носят имената на герои от Троянската война (виж значения на астероидни имена за повече информация). През 2003 г. е открит нов клас астероиди – Афелски астероиди на орбита по-близка до Слънцето от тази на Земята.

Откриване на потенциално опасни астероиди

[редактиране | редактиране на кода]
Представата на художник за сблъсъка на астероид със Земята

Все по-голямо внимание се отделя на въпроса за идентифицирането на астероиди, чиято орбита пресича земната и за които съществува вероятност в бъдещето да се сблъскат със Земята. Трите най-важни групи от близкоземни астероиди са Аполони, Аморски и Атенски. Предложени са различни начини за преодоляване на сблъсъци с астероиди.

Близкоземният астероид 433 Ерос е открит през 1898 г. и през 30-те години на 20 век са открити множество от подобни астероиди: 1221 Амор, 1862 Аполон, 2102 Адонис и 69230 Хермес. Хермес се приближи само на 0,005 AU от Земята през 1937 г. и загатва за възможността за сблъсък.

Две събития повишиха вниманието на научните среди и обществеността към проблема: нарастващото одобрение на теорията на Уолтър Алварес за измирането на динозаврите поради сблъсък на Земята с голям обект, и от друга страна наблюдавания през 1994 г. сблъсък на кометата Шумейкър-Леви 9 с Юпитер. Въоръжените сили на САЩ потвърждават, че техни разузнавателни сателити са засекли множество навлизания на тела с размери от 1 до 10 m в земната атмосфера.

Започвайки от 1998 г., са въведени високоефективни автоматични системи за засичане и наблюдение на астероиди, снабдени с камери с CCD и компютри, директно свързани с телескопи. Оттогава мнозинството новооткрити астероиди са намерени от такива автоматични системи. По-важните системи са:[10]

Към септември 2008 г. системата LINEAR е открила 97 470 астероида.[11] Общо 4711 близкоземни астероида са били открити от всички астероиди[12] включително 600 с диаметър от поне 1 km. Пикът на открития е през 2000 г., когато са открити 38 679 малки планети и постепенно е броят на откритията намалява (през 2007 г. са открити само 719 малки планети).[13]

Приблизителен брой на астероидите със сравнително голям диаметър
Диаметър 100 m 300 m 500 m 1 km 3 km 5 km 10 km 30 km 50 km 100 km 200 km 300 km 500 km 900 km
Брой ~25 000 000 4 000 000 2 000 000 750 000 200 000 90 000 10 000 1100 600 200 30 5 3 1

Изследвания

[редактиране | редактиране на кода]
951 Гаспра – първият астероид, сниман от близко разстояние

Първата снимка на астероидоподобен обект е направена през 1971 г., когато Маринър 9 заснема отблизо двата естествени спътника на Марс – Фобос и Деймос, за който се счита, че са прихванати от гравитацията на Марс астероиди. Снимките разкриват очертания с неправилна форма (донякъде приличаща на картоф). Подобна неправилна форма е наблюдавана и при малките спътници на газовите гиганти от апаратите Вояджър.

Първият сниман отблизо истински астероид е 951 Гаспра през 1991 г., последван през 1993 г. от 243 Ида и нейния спътник Дактил. Наблюденията са осъществени от космическия апарат Галилео на път към Юпитер.

Първият апарат, изстрелян с цел изследване на астероид, е NEAR Shoemaker, фотографирал 253 Матилде през 1997 г. и влязъл в орбита около 433 Ерос, кацайки на повърхността му през 2001 г.

Други посетени от апарати астероиди са 9969 Браил от Deep Space 1 през 1999 г. и 5535 Анефранк от Стардъст през 2002 г.

През през май 2003 г. Япония изстрелва апарата Хаябуса, който изследва астероида 25143 Итокава през 2005 г. и през 2010 г. връща обратно на Земята образци от повърхността му. Апаратът на EKA Розета, е изстрелян през 2004 г. за да изследва 2867 Щайнс и 21 Лутерия през 2008 и 2010 г. съответно.

НАСА изстрелва космическия апарат Dawn през септември 2007 г., който трябва да влезе в орбита около 1 Церера и впоследствие около 4 Веста през периода 2011 – 2015 г. След това има възможност мисията му да бъде удължена до изследване на 2 Палада.

Най-известните астероиди

[редактиране | редактиране на кода]
Номер Име Диаметър (km) Дата на откриване Бележки
87 87 Силвия 260,9 16 май 1866 Тройна система на астероиди
243 243 Ида 56×24×21 29 септември 1884 Посетен от сондата Галилео
S/1993 (243) 1 Дактил 1,4 28 август 1993 Луна на Ида
253 253 Матилда 66×48×46 12 ноември 1885 Посетена от Ниър Шумейкър
433 433 Ерос 13×13×33 13 август 1898 Посетен от Ниър Шумейкър
624 624 Хектор 105 10 февруари 1907 Най-големият Троянски астероид
951 951 Гаспра 19×12×11 30 юли 1916 Посетен от сондата Галилео
2060 2060 Широн 200 18 октомври 1977 Първият открит астероид от групата на Кентаврите
3753 3753 Круитни 5 10 октомври 1986 Обикаля около Слънцето в орбита, подобаваща на сателит на Земята
4179 4179 Таутатис 4,5×2,4×1,9 4 януари 1989 През 2004 година минава в непосредствена близост до Земята
4769 4769 Касталия 1,8×0,8 9 август 1989 Първият астероид с радарна снимка
5261 5261 Еврика 20 юни 1990 От групата на Троянските астероиди

Астеродите в киното и фантастиката

[редактиране | редактиране на кода]

Астероидите често присъстват в научнофантастични книги или филми. Няколко са основните направления за тяхната употреба:

  • Като места, които могат да бъдат евентуално колонизирани от хората
  • Като ресурси за добиване на минерали и руди
  • Като пречка за междузвездни пътешествия
  • Като потенциално опасни за живота на планетата Земя поради възможността на даден астероид да се сблъска със Земята.

Описанията представят астероидния пояс нереалистично плътен, докато в действителност астероидите там често са на хиляди километри един от друг.

Някои от по-известните представяния на астероиди в литературата и киното

[редактиране | редактиране на кода]
  • В романа на Антоан дьо Сент-Екзюпери от 1943 г. Малкият принц главният герой живее на астероид. Астероидният спътник Малкият принц носи името на главния герой.
  • Във филма от 1968 г. Зелена слуз астронавтите от космическата станция Гама 3 кацат на астероид, който е напът да се сблъска със Земята, и го взривяват с бомби.
  • В класическия научнофантастичен филм на Стенли Кубрик от 1968 г. 2001: Космическа одисея, известен с високата си точност на представяне на фактите, космическият кораб Discovery се „сближава“ с астероид на разстояние от няколко хиляди километра.
  • Във филма Метеор (1979) е представен астероид с име Орфей, който е на курс към Земята, след като се сблъсква с комета и се отклонява от орбитата си.
  • В Епизод V – Империята отвръща на удара (1980), Хан Соло успява да избяга от кораба на Империята, като скрива „Хилядолетния сокол“ (Millennium Falcon) на астероид, където обаче е нападнат от гиганско чудовище (което незнайно как живее на този астероид).
  • В романа на Артър Кларк 2061: Трета Одисея (1986) се разказва за пътешествието през Големия астероиден пояс.
  • В романа на Артър Кларк Господният чук (1993) са представени усилията на човечеството да предотврати сблъсъка на астероида Кали с планетата Земя. Филмът Големият удар (1998) е базиран на книгата на Кларк, но вместо с астероид, ударът е с комета.
  • В играта The Dig на LucasArts, излязла през 1995 година, астероидът Атила, който заплашва да се сблъска със Земята, се оказва извънземен летателен апарат.
  • Филмът Армагедон (1998) в основата си също разказва за предотвратяване на сблъсък с астероид, макар и твърде нереалистично.
  • В поредицата романи на Бен Бова Астероидни войни (2001 – 2004) фокусът е върху експлоатацията на астероиди за добив на метали.
  • В телевизионния филм Астероид (1997) се разказва за група астероиди на курс за сблъсък със Земята. Най-големият от тях, Ерос, е разбит на малки парчета, но те успяват да се разбият на територията на Тексас.
  • В романа Еволюция на Стивън Бакстър от 2003 година отново се разказва за астероида Ерос.
  • В Междузвездни войни: Епизод III - Отмъщението на ситите Падме Амидала ражда Люк и Лея на астероидна колония.
  • В Междузвездни войни: Епизод IV - Нова надежда е разрушена планетата Алдераан, което създава поле от астероиди.

Вижте също

[редактиране | редактиране на кода]

Източници

[редактиране | редактиране на кода]
  1. ↑ What Are Asteroids And Comets? // Near Earth Object Program FAQ. NASA. Архивиран от оригинала на 2010-09-09. Посетен на 13 септември 2010.
  2. ↑ Von Herrn A. Erman. Über einige Thatsachen, welche wahrscheinlich machen, daß die Asteroïden der Augustperiode sich im Februar, und die der Novemberperiode im Mai eines jeden Jahres zwischen der Sonne und der Erde auf dem Radiusvector der letzteren befinden. // Astronomische Nachrichten, volume 17, p.81. Посетен на 6 ноември 2010.
  3. ↑ Tedesco, Edward и др. New study reveals twice as many asteroids as previously believed // European Space Agency, 4 април 2002. Архивиран от оригинала на 2023-03-06. Посетен на 29 юни 2010.
  4. ↑ World Book at NASA // Архивиран от оригинала на 2013-07-06. Посетен на 2010-06-29.
  5. ↑ Krasinsky, G. A. Hidden Mass in the Asteroid Belt // Icarus 158 (1). Юли 2002. DOI:10.1006/icar.2002.6837. с. 98 – 105.
  6. ↑ Pitjeva, E. V. Estimations of masses of the largest asteroids and the main asteroid belt from ranging to planets, Mars orbiters and landers. 2004. с. 2014.
  7. ↑ Zappalà, V. Asteroid families: Search of a 12,487-asteroid sample using two different clustering techniques // Icarus 116. 1995. DOI:10.1006/icar.1995.1127. с. 291 – 314. Посетен на 15 април 2007.
  8. ↑ Chapman, C. R. Surface properties of asteroids: A synthesis of polarimetry, radiometry, and spectrophotometry // Icarus 25. 1975. DOI:10.1016/0019-1035(75)90191-8. с. 104 – 130.
  9. ↑ McSween Jr., Harry Y. Meteorites and their Parent Planets. 2nd. Oxford University Press, 1999. ISBN 0521587514.
  10. ↑ Yeomans, Don. Near Earth Object Search Programs // NASA. Архивиран от оригинала на 2017-02-10. Посетен на 29 юни 2010.
  11. ↑ Minor Planet Discover Sites // Архивиран от оригинала на 2010-11-20. Посетен на 31 август 2007.
  12. ↑ Unusual Minor Planets // Архивиран от оригинала на 2010-10-01. Посетен на 31 август 2007.
  13. ↑ Numbered Minor Planet Discoveries by Year // Архивиран от оригинала на 2010-11-20. Посетен на 29 октомври 2008.

Външни препратки

[редактиране | редактиране на кода]
Общомедия
Общомедия
Общомедия разполага с мултимедийно
съдържание за: Астероид
Взето от „https://bg.wikipedia.org/w/index.php?title=Астероид&oldid=12252910“.