Астероїд Гаспра і космічний апарат "Галілео"
КА "Галілео" передав на Землю показане ліворуч зображення астероїда Гаспра в жовтні 1991 р. Розміри астероїда - 20 • 12 • 11км. Роздільна здатність знімка 100 м.
Для довідки: АСТЕРОЇД - невелике планетоподобні тіло Сонячної системи (мала планета). Найбільший з них Церера, що має розміри 970х930 км. Астероїди за розмірами сильно розрізняються, найменші з них не відрізняються від часток пилу. Кілька тисяч астероїдів відомо під власними іменами. Вважають, що налічується до півмільйона астероїдів з діаметром понад півтора кілометрів. Однак загальна маса всіх астероїдів менше однієї тисячної маси Землі. Більшість орбіт астероїдів сконцентровано в поясі астероїдів між орбітами Марса і Юпітера на відстанях від 2,0 до 3,3 а.о. від Сонця. Є, однак, і астероїди, чиї орбіти лежать ближче до Сонця, типу групи Амура, групи Аполлона і групи Атена. Крім того, є й більш далекі від Сонця, типу Центавра. На орбіті Юпітера знаходяться троянці. Астероїди можуть бути класифіковані за спектром відбитого сонячного світла: 75% з них дуже темні вуглисті астероїди типу С, 15% - сіруваті крем'янисті астероїди типу S, а що залишилися 10% включають астероїди типу М (металеві) і ряд інших рідкісних типів. Класи астероїдів пов'язані з відомими типами метеоритів. Є багато доказів, що астероїди і метеорити мають подібний склад, так що астероїди можуть бути тими тілами, з яких утворюються метеорити. Найтемніші астероїди відображають 3 - 4% падаючого на них сонячного світла, а найяскравіші - до 40%. Багато астероїди регулярно змінюють яскравість при обертанні. Взагалі кажучи, астероїди мають неправильну форму. Найменші астероїди обертаються найбільш швидко і дуже сильно розрізняються за формою. Космічний апарат "Галілео" при польоті до Юпітера пройшов повз двох астероїдів, Гаспра (29 жовтня 1991 р.) і Іда (28 серпня 1993 р.). Отримані детальні зображення дозволили побачити їх тверду поверхню, поїдену численними кратерами, а також те, що Іда має невеликий супутник. Із Землі можна отримати інформацію про тривимірну структуру астероїдів за допомогою великого радіолокатора Аресібской обсерваторії. Астероїди, як вважають, є залишками речовини, з якого сформувалася Сонячна система. Це припущення підкріплене тим, що переважаючий тип астероїдів усередині пояса астероїдів змінюється зі збільшенням відстані від Сонця. Зіткнення астероїдів, що відбуваються на великих швидкостях, поступово призводять до того, що вони розбиваються на дрібні частини.
Трохи історії
Початок 19 століття. У Палермо, на острові Сицилія, італійський астроном Джузеппе Піацці вже багато років вів спостереження положень зірок для складання зоряного каталогу. Робота наближалася до кінця. І ось, в перший вечір XIX ст., 1 січня 1801 р., Пиацци виявив у сузір'ї Близнюків слабку зірочку, блискуче близько 7m, якій чомусь не виявилося ні в його власному каталозі, ні в каталозі Християна Майера, наявного в розпорядженні Пиацци. На наступний вечір виявилося, що зірочка має не ті координати, що напередодні вона змістилася на 4 'по прямому сходженню й на 3', 5 по відміні. На третю ніч з'ясувалося, що помилки немає і що зірочка повільно переміщається по небу. Шість тижнів стежив Пиацци за дивною зіркою. Ні диска, яким повинна була мати планета, ні туманного виду, характерного для комет! Потім спостереження були перервані хворобою Пиацци. Повернувшись до спостережень, він вже не зміг знайти Цереру, як надалі була названа нова планета.
У цей час Карл Фрідріх Гаус займався створенням методів обробки астрономічних спостережень. Він вирішив спробувати визначити еліптичну орбіту нової планети, виведеним їм методом (за трьома спостереженнями). Таким чином, Гаус визначив, що орбіта об'єкта лежить між орбітами Марса і Юпітера і що велика піввісь її становить 2,8 а. е.. Це була планета, яку шукали з тих пір, коли виявилася, так звана, залежність Тициуса-Боде, за якою відстані планет від Сонця підпорядковуються певній закономірності. З цієї закономірності між орбітами Марса і Юпітера повинна перебувати ще одна планета, якої астрономи чомусь не спостерігали. Ця закономірність і підштовхнула астрономів того часу зайнятися пошуком цієї гіпотетичної планети, яка надалі була названа Фаетон. Проте, дуже слабкий блиск Церери говорив про те, що розмір цієї планети дуже малий, порівняно з великими планетами Сонячної системи (за сучасними даними розміри Церери становлять 970х930 км, і вона є найбільшим астероїдом). Між Марсом і Юпітером рухалася планета-крихітка. Здавалося б, планета знайдена, але 28 березня 1802 Генріх Вільгельм Ольберс несподівано неподалік від Церери виявив ще одне, але більш слабку планетку (близько 9m). Ольберс дав їй назву Паллада, на честь Афіни Паллади. Мало того, що Паллада рухалася теж на відстані 2,8 а. е. від Сонця, вже зайнятому Церерою, її орбіта до того ж сильно відхилялася від площини екліптики. Після деякого затишшя у відкриттях, пішли нові відкриття малих планет на все тому ж середній відстані від Сонця в 2,8 а.о. До 1860 р. було відомо вже 62 астероїда, а до 1880 - 211 астероїд. А потім нових астероїдів стало з'являтися все менше. У наслідку відкривали астероїди із зоряною величиною 13-14m.
Перенесемося в століття 20-й. Вересень-жовтень 1960 р. На обсерваторії Маунт Паломар було проведено систематичне фотографування невеликий області неба, розташованої поблизу точки весняного рівнодення, тобто поблизу екліптики, вздовж якої рухаються астероїди. За два місяці було сфотографовано близько 2200 астероїдів аж до 20m, причому для 1811 з них вдалося визначити приблизні орбіти. Вважають, що загальна кількість астероїдів, що рухаються в астероїдному кільці, від найбільших до тіл поперечником 1 км сягає ОДНОГО МІЛЬЙОНА (!). При всьому цьому кількість астероїдів зростає в міру зменшення їх розмірів.
Фаетон - вибухнула планета?
Отже, між орбітами Марса і Юпітера знаходиться маса невеликих тіл, які обертаються навколо Сонця на тому відстані, на якому повинна була б перебувати велика планета, згідно з правилом Тициуса-Боде. Відомий астроном і лікар Генріх Ольберс, відкрив Палладу і Весту, припустив, що на місці теперішніх астероїдів колись перебувала планета. Від жахливого удару ззовні або від внутрішнього удару планета вибухнула (!), Залишивши після себе спадщину у вигляді астероїдів. Цю гіпотетичну планету, у наслідку назвали ФАЕТОН, на честь сина бога Сонця Геліоса. Відповідно до грецької міфології Фаетон, викрав у батька (Геліоса) його вогненну колісницю і поїхав кататися по небу, але загинув, розбившись разом з колісницею. Це були перші ознаки горезвісної астероїдної небезпеки для Землі. Раз Фаетон загинув від вибуху тіла, що впало, те і Землю може спіткати така ж доля? Однак, у 50-х роках 20 століття проти зворушливою гіпотези Ольберса про Фаетона з'явилися перші, але переконливі заперечення, засновані на даних про метеорити. З аналізів складу метеоритів випливало, що вони неоднорідні за хімічним складом і ніяк не можуть бути продуктами руйнування великої планети, подібної до Землі йди Марсу, оскільки тоді вони ні за що не змогли б зберегти свою кристалічну структуру. У надрах масивної планети така структура неминуче була б зруйнована. Більш детальні дослідження довели, що метеоритне речовина могла формуватися і прийти до сьогоднішнього стану тільки в небесних тілах астероїдних мас і розмірів.
Останній аргумент на користь існування Фаетона пролунав у 70-х роках минулого століття. Для цього була обчислена його гіпотетична маса і показано, що руйнування сталося близько 16 мільйонів років тому. Однак, виявилося, що енергія для руйнування Фаетона в тисячі і десятки тисяч разів слабше необхідною. Залишалося пояснити руйнування планети гравітаційним впливом Юпітера. Виявилося, що тісне зближення з цим гігантом могло б призвести до руйнування Фаетона! Але ... Як завжди, але! Якщо б таке зближення відбулося, то воно було б згубним для Фаетона, але і сам Юпітера сильно би постраждав. Система його галілеєвих супутників була б змінена збуреннями до такої міри, що на її відновлення навіть гігант Юпітер витратив би 2 мільярди років! Але, як сказано вище, катастрофа сталася не більше 16 мільйонів років тому.
І ще аргумент не на користь Фаетона. Падіння великих осколків астероїдів на Землю завершуються утворенням кратерів на її поверхні. Наша планета зберігає на своєму тілі чимало гігантських космічних ран, званих астроблема. На території Росії найбільша астроблема виявлена недалеко від гирла річки Попігай на півночі Сибіру. Дослідження показали (ось воно, починається найцікавіше!), Що астроблема виникла при падінні астероїда діаметром КІЛЬКА КІЛОМЕТРІВ (!) 30 МІЛЬЙОНІВ років тому. При цьому утворився кратер жахливих розмірів - поперечник його складав близько 100 КІЛОМЕТРІВ! Вік відомих астроблем сягає 700 мільйонів років! Слід зазначити, що 65 мільйонів років тому на Землі відбулося вимирання динозаврів та інших представники тодішньої фауни. Епоха вимирання тривалістю всього близько 200 років нищівним смерчем пронеслася по часовій шкалі нашої планети. Осадові породи океанічних відкладів, що сформувалися в той час, дають нам документальні підтвердження швидкоплинності драматизму смертоносного події. На підставі їх детальних досліджень передбачається, що астероїд діаметром близько 10 кілометрів врізався в Землю, і в результаті жахливого вибуху в атмосферу піднялися тисячі кубічних кілометрів утворилася пилу. Ця страшна хмара на кілька років перегородила доступ сонячним променям, і в результаті приходу вселенської темряви на Землі перервався процес цілющого фотосинтезу. Настав світової голод. Практично всі хребетні масивніше 20-30 кілограмів загинули голодною смертю. Зрозуміло, що і ця версія спростовує гіпотезу про Фаетона. Якщо Фаетон вибухнув 16 мільйонів років тому, то звідки ж узявся астероїд, який впав на Землю 65 мільйонів років тому?
Так звідки ж узялися астероїди. Сучасна модель походження Сонячної системи передбачає одночасне утворення Сонця і планет (у тому числі і астероїдів) з величезної маси газу, що складається переважно з водню. Її називають сонячною туманністю. Під дією гравітаційних сил газова туманність стискалася таким чином, що центральна область ставала найбільш щільною. У центрі виникло Сонце, ставши головним об'єктом всього хмари. Вплив гравітаційних сил і сонячного випромінювання зруйнувало первісну структуру хмари. У ньому з'явилися розрідження та згущення (протопланети), захоплюючі всі попадається на їхньому шляху речовина. Саме з найбільш масивних протопланет утворилися планети. При цьому на Сонці почалися ядерні реакції, що перетворюють водень в гелій. Таким чином, близько 5 мільярдів років тому Сонячна система сформувалася такою, яку ми з вами зараз спостерігаємо.
Астероїди - залишки проміжних тіл, з яких створювалися планети, збереглися до нашого часу. Вони так і не зуміли сформуватися в планету через близькість масивного Юпітера. Планета-гігант своїм впливом збільшувала відносні швидкості астероїдів і довела цей процес до такого стану, що кінетична енергія астероїдів перевищила гравітаційну, а в таких умовах вони вже не могли з'єднуватися і формуватися в єдине тіло при зустрічі. Швидше навпаки, зіткнення призводило до взаємного дробленню, а не об'єднання. На жаль, гіпотеза про Фаетона не отримала підтвердження. Досить вагомі аргументи, наведені вище, не повинні залишати у шановних користувачів ніяких сумнівів.
Список літератури
Козловський О.М. ФАЕТОН вибухнув, щоб погубити ЗЕМЛЮ (!) Або як народжуються міфи