Астероид

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
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 | edit source]

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 до момента 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 експлоадират при навлизането си в земната атмосфера. Още една характерна черта на астероидите е че те са съставени предмно 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 | edit source]

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 относителни ниско-ексцентрицитетни 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. Предполага се, че близо до Слънцето, около орбитата на Меркурий, се намира група от астероиди, наречени Вулканоиди, но досега те не са открити.

Вижте също списък на астероиди в Слънчевата система.

Класификация[редактиране | edit source]

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

Групи според орбитата[редактиране | edit source]

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 | edit source]

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 | edit source]

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 | edit source]

Ранни методи[редактиране | edit source]

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

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 АЕ 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 | edit source]

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 | edit source]

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 е повтърдена, 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. беше открит нов клас астероиди — Афелски астероиди на орбита по-близка до Слънцето от тази на Земята.

Откриване на потенциално опасни астероиди[редактиране | edit source]

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 АЕ 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 метра в земната атмосфера.

Започвайки от 1998 г., са въвденени високо ефективни автоматични системи за засичане и наблюдение на астероиди снабдени с камери с CCD и компютри, директно свъзани 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 4 711 близкоземни астероида са били открити от всички астероиди[12] включително 600 с диаметър от поне 1 km. Пикът на открития е през 2000 година, 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 | edit source]

951 Гаспра - първият астероид, сниман от близко разстояние

Преди космическата ера астероидите представляваха точки светлина, дори и гледани с най-мощните телескопи, и техният терен беше загадка.

Първата снимка на астероидоподобен обект беше направена през 1971 г., когато Маринър 9 засне отблизо двата естествени спътника на Марс — Фобос и Деймос, за който се счита, че са прихванати от гравитацията на Марс астероиди. Снимките разкриха очертания с неправилна форма (донякъде приличаща на картоф). Подобна неправилна форма беше наблюдавана и за 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 бяха осъществени от космическия апарат Галилео на път към Юпитер.

Първият апарат, изстрелян с цел изследване на астероид, беше 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. върна обратно на Земята образци от повърхността му. Апаратът на EKA Розета, изстрелян през 2004 г. ще изследва 2867 Щайнс и 21 Лутерия през 2008 и 2010 г. съответно.

НАСА изстреля космическия апарат Даун през септември 2007 г., който ще 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.

Предполага се, че от астероидите могат да се извличат материали, които ще се изчерпят на Земята и след време на по-големите от тях да бъдат построени космически бази (колонизация на астероиди). Материали, които са тежки и е скъпо да бъдат изстреляни от Земята, направо ще се набавят от астероидите, за да се използват в строежа на космически обекти.

Според астрономи от националната обсерватория "Рожен" средно на година на Земята падат по 18000 метеорита със средно тегло 10 тона. Всяка секунда в земната атмосфера навлиза от 1 до 25 тона космически прах (микроастероиди).

Най-известните астероиди[редактиране | edit source]

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 Крутни 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 | edit source]

Астероидите често присъстват в научно-фантастични 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 | edit source]

Вижте също[редактиране | edit source]

Източници[редактиране | edit source]

  1. What Are Asteroids And Comets?. // Near Earth Object Program FAQ. NASA. Посетен на 2010-09-13.
  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 2010-11-06.
  3. New study reveals twice as many asteroids as previously believed. // European Space Agency, April 4, 2002. Посетен на 2010-06-29.
  4. World Book at NASA
  5. Krasinsky, G. A.. Hidden Mass in the Asteroid Belt. // Icarus 158 (1). July 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. // {{{journal}}}. 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.
  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. Посетен на 2010-06-29.
  11. Minor Planet Discover Sites. // Посетен на 2007-08-31.
  12. Unusual Minor Planets. // Посетен на 2007-08-31.
  13. Numbered Minor Planet Discoveries by Year. // Посетен на 2008-10-29.

Външни препратки[редактиране | edit source]