астероиды

АСТЕРОИДЫ - малые планеты, движущиеся преим. между орбитами Марса и Юпитера, где, согласно закону планетных расстоянии, должна была бы находиться планета нормальных размеров. Диаметр наибольшего А. ок. 1000 км, диаметр наименьшего из открытых А. (ок. 1 км) определяется предельной мощностью существующих телескопов. Первый, самый большой А. - Церера открыт в 1801 Дж. Пиацци (G. Piazzi). K 1986 число А. с надёжно установленными параметрами орбит, получивших пост. номера, превысило 3000. Осн. характеристики А. связаны как с условиями их образования, так и с дальнейшей их эволюцией в течение 4,6 млрд. лет существования Солнечной системы.

Ок. 98 % всех А. имеют орбиты с большими полуосями от 2,1 до 4,3 а. е. Эту область наз. кольцом или поясом A. Cp. значение эксцентриситетов орбит0,15, наклонов к плоскости земной орбиты Нек-рые А. обладают большими значениями е и (или) i, так, у Ганимеда е=0,54, у Гидальго е=0,66, Структура кольца А. определяется в первую очередь возмущениями планет, к-рые заметно изменяют орбиты А., вызывая их прецессию, осцилляцию с разл. периодами и т. д. В распределении перигелиев орбит чётко выражена их более высокая концентрация в направлении перигелия Юпитера - явное указание на преобладающую роль возмущений, вызываемых Юпитером. Характерно практич. отсутствие А. с орбитами, у к-рых периоды обращения вокруг Солнца соизмеримы с периодом обращения Юпитера Рю ("люки Кирквуда"). Такие А. наз. резонансными. Почти или полностью отсутствуют резонансные А. с отношением периодов = 1:2, 1 : 3, 1 : 4, 2:5, 3:7 и др. (рис.). Обратная картина наблюдается в ближней к Юпитеру части кольца. Возмущениями Юпитера из этой зоны выброшены все А., кроме резонансных.

Св. 40% всех А. входит в семейства, т. е. группы А. с близкими значениями больших полуосей орбит и их "собственных" эксцентриситетов и наклонов, освобождённых от влияния планетных возмущений. Выявлено более 50 семейств. Самое большое из них (Флора) включает 259 членов. В ряде семейств существуют меньшие группы - "потоки" - с почти одинаковыми собств. перигелиями и долготами восходящего узла. Собств. долготы потоков существенно изменяются за тысячи лет. Следовательно, дробление А., породившее такие потоки, произошло сравнительно недавно.

Согласно оценкам, число всех А. с диаметром d>l км и с орбитами, скрещивающимися с орбитой Земли, должно превышать 1300. Соотв. они должны падать на Землю, образуя кратеры с поперечником 10 км в ср. один раз в 100 тыс. лет.

Периодич. колебания блеска, наблюдаемые у многих А., позволили определить их вращение. Периоды вращения большинства А. заключены между 5 и 20 ч. Распределение абсолютных скоростей вращения близко к максвелловскому, оси вращения ориентированы в пространстве, по-видимому, случайно. Только немногие самые крупные астероиды (Церера, Паллада, Веста) вращаются в направлении их обращения вокруг Солнца.

Прямые определения масс А. по их взаимным возмущениям при сближениях произведены лишь для трёх крупнейших А.- Цереры , Паллады ( Xг), Весты . Общая масса А. массы Земли. Непосредств. измерения диаметров А. (микрометрические, интерферометрические, во время покрытий звёзд) пока доступны лишь для самых крупных А. Размеры остальных А. оцениваются по их блеску (абс. звёздной величине) и альбедо.

А. типа С наиб. тёмные. По отражающим свойствам они сходны с углистыми хондритами (см. Метеориты ),с лунными тёмными базальтовыми брекчиями. А. типа S обладают свойствами каменистого вещества с небольшим кол-вом металлов. А. типа M (в табл. не представленного) обнаруживают оптич. поляризац. свойства, характерные для металлов. Во внутр. части кольца А. (ближе к Солнцу) число А. типа С и S примерно одинаково, а во внеш. части находятся практически только А. типа С.

Распределение астероидов по среднему суточному движению n и большой полуоси орбиты а. Стрелками показаны "люки Кирквуда", соответствующие резонансам с Юпитером. JV - число астероидов с данным значением а.

По данным поляризац. исследований, А. покрыты обломками разных размеров, присыпанными пылью (реголитом). О составе недр А. можно судить лишь по их ср. плотностям, вычисленным на основе данных об их массах и диаметрах. Таких оценок пока мало, для Цереры,

Альбедо, типы и диаметры крупнейших астероидов

Паллады и Весты соотв. ; ; (г/см³). Плотность А. и состав их обломков, выпадающих на Землю в виде метеоритов, указывают на преим. каменистую природу А.

В 1804 Г. Ольберс (H. Olbers) выдвинул гипотезу об образовании А. в результате распада существовавшей ранее планеты. О. Ю. Шмидт, заложивший в 40-х гг. 20 в. основы совр. теории образования планет из твёрдых тел и частиц, считал, что Юпитер сформировался быстрее, чем тела в зоне А., и помешал им объединиться в одну планету. Согласно Шмидту, относит. скорости этих тел увеличились из-за гравитац. возмущений Юпитера и процесс их объединения в планету сменился их дроблением при столкновениях. В дальнейшем было показано, что ещё до полного сформирования Юпитера на астероидные тела сильно влияли более массивные тела, из к-рых формировался Юпитер. Они имели значит. эксцентриситеты орбит, залетали в зону А. и при столкновениях с ними присоединяли их к себе. Лишь малая часть А. избежала таких столкновений (менее 1%). Позже возмущения, вызванные Юпитером, привели к выбросу всех оставшихся А. из более близкой к нему внеш. части зоны А. (т. е. А. с большими полуосями орбит а. е.) и образованию "люков Кирквуда" при резонансных значениях а.

Данные о строении пояса А. и о вращении А. свидетельствуют о том, что А. представляют собой систему взаимодействующих тел, эволюционирующую за счёт взаимных столкновений. Продолжающееся дробление А. при столкновениях и эволюции их орбит пополняют запас тел на орбитах, скрещивающихся с орбитами Земли и Марса (А. групп Аполлона и Амура), к-рые являются осн. источником падающих на Землю метеоритов. С др. стороны, монотонное изменение состава А. с расстоянием от Солнца, продолжающее аналогичное изменение состава планет земной группы, свидетельствует об отсутствии полной перемешанности тел в поясе А. и служит одним из аргументов против гипотез образования А. в результате распада одной планеты или двух столкнувшихся тел.

Лит.: Шмидт О. Ю., О происхождении астероидов, "ДАН СССР", 1954, т. 96, № 3, с. 449; Сафронов В. С., Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, M., 1969; Малые планеты, M., 1973; Чеботарев Г. А., Шор В. А., Структура пояса астероидов, "Тр. Ин-та теор. астрон.", 1976, т. 15, с. 60; Симоненко A. H., Метеориты - осколки астероидов, M., 1979; ее же, Астероиды, M., 1985. В. С. Сафронов.

   <<      Предметный указатель      >>