Астероид Гаспра и космический аппарат "Галилео"

КА "Галилео" передал на Землю показанное слева изображение астероида Гаспра в октябре 1991 г. Размеры астероида - 20•12•11км. Разрешение снимка 100 м.

Для справки: АСТЕРОИД - небольшое планетоподобное тело Солнечной системы (малая планета). Самый большой из них Церера, имеющий размеры 970х930 км. Астероиды по размерам сильно различаются, самые маленькие из них не отличаются от частиц пыли. Несколько тысяч астероидов известно под собственными именами. Полагают, что насчитывается до полумиллиона астероидов с диаметром более полутора километров. Однако общая масса всех астероидов меньше одной тысячной массы Земли. Большинство орбит астероидов сконцентрировано в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от 2,0 до 3,3 а.е. от Солнца. Имеются, однако, и астероиды, чьи орбиты лежат ближе к Солнцу, типа группы Амура, группы Аполлона и группы Атена. Кроме того, имеются и более далекие от Солнца, типа центавров. На орбите Юпитера находятся троянцы. Астероиды могут быть классифицированы по спектру отраженного солнечного света: 75% из них очень темные углистые астероиды типа С, 15% - сероватые кремнистые астероиды типа S, а оставшиеся 10% включают астероиды типа М (металлические) и ряд других редких типов. Классы астероидов связаны с известными типами метеоритов. Имеется много доказательств, что астероиды и метеориты имеют сходный состав, так что астероиды могут быть теми телами, из которых образуются метеориты. Самые темные астероиды отражают 3 - 4% падающего на них солнечного света, а самые яркие - до 40%. Многие астероиды регулярно меняют яркость при вращении. Вообще говоря, астероиды имеют неправильную форму. Самые маленькие астероиды вращаются наиболее быстро и очень сильно различаются по форме. Космический аппарат "Галилео" при полете к Юпитеру прошел мимо двух астероидов, Гаспра (29 октября 1991 г.) и Ида (28 августа 1993 г.). Полученные детальные изображения позволили увидеть их твердую поверхность, изъеденную многочисленными кратерами, а также то, что Ида имеет небольшой спутник. С Земли можно получить информацию о трехмерной структуре астероидов с помощью большого радиолокатора Аресибской обсерватории. Астероиды, как полагают, являются остатками вещества, из которого сформировалась Солнечная система. Это предположение подкреплено тем, что преобладающий тип астероидов внутри пояса астероидов меняется с увеличением расстояния от Солнца. Столкновения астероидов, происходящие на больших скоростях, постепенно приводят к тому, что они разбиваются на мелкие части.

Немного истории

Начало 19 века. В Палермо, на острове Сицилия, итальянский астроном Джузеппе Пиацци уже много лет вел наблюдения положений звезд для составления звездного каталога. Работа близилась к концу. И вот, в первый вечер XIX в., 1 января 1801 г., Пиацци обнаружил в созвездии Близнецов слабую звездочку, с блеском около 7m, которой почему-то не оказалось ни в его собственном каталоге, ни в каталоге Христиана Майера, имевшегося в распоряжении Пиацци. На следующий вечер оказалось, что звездочка имеет не те координаты, что накануне она сместилась на 4' по прямому восхождению и на 3',5 по склонению. На третью ночь выяснилось, что ошибки нет и что звездочка медленно перемещается по небу. Шесть недель следил Пиацци за странной звездой. Ни диска, которым должна была обладать планета, ни туманного вида, характерного для комет! Затем наблюдения были прерваны болезнью Пиацци. Вернувшись к наблюдениям, он уже не смог найти Цереру, как в последствии была названа новая планета.

В это время Карл Фридрих Гаусс занимался созданием методов обработки астрономических наблюдений. Он решил попытаться определить эллиптическую орбиту новой планеты, выведенным им методом (по трем наблюдениям). Таким образом, Гаусс определил, что орбита объекта лежит между орбитами Марса и Юпитера и что большая полуось ее составляет 2,8 а. е.. Это была планета, которую искали с тех пор, когда обнаружилась, так называемая, зависимость Тициуса-Боде, по которой расстояния планет от Солнца подчиняются определенной закономерности. По этой закономерности между орбитами Марса и Юпитера должна находиться еще одна планета, которой астрономы почему-то не наблюдали. Эта закономерность и подтолкнула астрономов того времени заняться поиском этой гипотетической планеты, которая в последствии была названа Фаэтон. Однако, слишком слабый блеск Цереры говорил о том, что размер этой планеты очень мал, по сравнению с большими планетами Солнечной системы (по современным данным размеры Цереры составляют 970х930 км, и она является самым большим астероидом). Между Марсом и Юпитером двигалась планета-крошка. Казалось бы, планета найдена, но 28 марта 1802 г. Генрих Вильгельм Ольберс неожиданно неподалеку от Цереры обнаружил еще одну, но более слабую планетку (около 9m). Ольберс дал ей название Паллада, в честь Афины Паллады. Мало того, что Паллада двигалась тоже на расстоянии 2,8 а. е. от Солнца, уже занятом Церерой, ее орбита к тому же сильно отклонялась от плоскости эклиптики. После некоторого затишья в открытиях, последовали новые открытия малых планет на все том же среднем расстоянии от Солнца в 2,8 а.е. К 1860 г. было известно уже 62 астероида, а к 1880 - 211 астероид. А затем новых астероидов стало появляться все меньше. В последствии открывали астероиды со звездной величиной 13-14m.

Перенесемся в век 20-й. Сентябрь-октябрь 1960 г. На обсерватории Маунт Паломар было проведено систематическое фотографирование небольшой области неба, расположенной вблизи точки весеннего равноденствия, т.е. вблизи эклиптики, вдоль которой движутся астероиды. За два месяца было сфотографировано около 2200 астероидов вплоть до 20m, причем для 1811 из них удалось определить приблизительные орбиты. Полагают, что общее число астероидов, движущихся в астероидном кольце, от крупнейших до тел поперечником 1 км достигает ОДНОГО МИЛЛИОНА (!). При всем этом количество астероидов растет по мере уменьшения их размеров.

Фаэтон - взорвавшаяся планета?

Итак, между орбитами Марс и Юпитера находится масса небольших тел, обращающихся вокруг Солнца на том расстоянии, на котором должна была бы находиться большая планета, согласно правилу Тициуса-Боде. Известный астроном и врач Генрих Ольберс, открывший Палладу и Весту, предположил, что на месте теперешних астероидов некогда находилась планета. От чудовищного удара извне или от внутреннего удара планета взорвалась(!), оставив после себя наследие в виде астероидов. Эту гипотетическую планету, в последствии назвали ФАЭТОН, в честь сына бога Солнца Гелиоса. Согласно греческой мифологии Фаэтон, похитил у отца (Гелиоса) его огненную колесницу и поехал кататься по небу, но погиб, разбившись вместе с колесницей. Это были первые признаки пресловутой АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ для Земли. Раз Фаэтон погиб от взрыва упавшего тела, то и Землю может постичь такая же участь? Однако, в 50-х годах 20 века против трогательной гипотезы Ольберса о Фаэтоне появились первые, но убедительные возражения, основанные на данных о метеоритах. Из анализов состава метеоритов следовало, что они неоднородны по химическому составу и никак не могут быть продуктами разрушения большой планеты, подобной Земле иди Марсу, поскольку тогда они ни за что не смогли бы сохранить свою кристаллическую структуру. В недрах массивной планеты такая структура неминуемо была бы разрушена. Более детальные исследования доказали, что метеоритное вещество могло формироваться и прийти к сегодняшнему состоянию только в небесных телах астероидных масс и размеров.

Последний аргумент в пользу существования Фаэтона прозвучал в 70-х годах прошлого века. Для этого была вычислена его гипотетическая масса и показано, что разрушение произошло около 16 миллионов лет назад. Однако, оказалось, что энергия для разрушения Фаэтона в тысячи и десятки тысяч раз слабее необходимой. Оставалось объяснить разрушение планеты гравитационным влиянием Юпитера. Оказалось, что тесное сближение с этим гигантом могло бы привести к разрушению Фаэтона! Но… Как всегда, но! Если бы такое сближение произошло, то оно было бы губительным для Фаэтона, но и сам Юпитера сильно бы пострадал. Система его галилеевых спутников была бы изменена возмущениями до такой степени, что на ее восстановление даже гигант Юпитер затратил бы 2 миллиарда лет! Но, как сказано выше, катастрофа произошла не более 16 миллионов лет назад.

И еще аргумент не в пользу Фаэтона. Падения крупных осколков астероидов на Землю завершаются образованием кратеров на ее поверхности. Наша планета хранит на своем теле немало гигантских космических ран, называемых астроблемами. На территории России крупнейшая астроблема обнаружена недалеко от устья реки Попигай на севере Сибири. Исследования показали (вот оно, начинается самое интересное!), что астроблема возникла при падении астероида диаметром НЕСКОЛЬКО КИЛОМЕТРОВ(!) 30 МИЛЛИОНОВ лет назад. При этом образовался кратер чудовищных размеров - поперечник его составлял около 100 КИЛОМЕТРОВ! Возраст известных астроблем достигает 700 миллионов лет! Следует отметить, что 65 миллионов лет назад на Земле произошло вымирание динозавров и других представители тогдашней фауны. Эпоха вымирания продолжительностью всего около 200 лет уничтожающим смерчем пронеслась по временной шкале нашей планеты. Осадочные породы океанических отложений, сформировавшихся в то время, дают нам документальные подтверждения скоротечности драматизма смертоносного события. На основании их детальных исследований предполагается, что астероид поперечником около 10 километров врезался в Землю, и в результате чудовищного взрыва в атмосферу поднялись тысячи кубических километров образовавшейся пыли. Эта страшная туча на несколько лет преградила доступ солнечным лучам, и в результате наступившей вселенской тьмы на Земле прервался процесс живительного фотосинтеза. Наступил мировой голод. Практически все позвоночные массивнее 20-30 килограммов погибли голодной смертью. Понятно, что и эта версия опровергает гипотезу о Фаэтоне. Если Фаэтон взорвался 16 миллионов лет назад, то откуда же взялся астероид, упавший на Землю 65 миллионов лет назад?

Так откуда же взялись астероиды. Современная модель происхождения Солнечной системы предполагает одновременное образование Солнца и планет (в том числе и астероидов) из огромной массы газа, состоящего преимущественно из водорода. Ее называют солнечной туманностью. Под действием гравитационных сил газовая туманность сжималась таким образом, что центральная область становилась наиболее плотной. В центре возникло Солнце, став главным объектом всего облака. Воздействие гравитационных сил и солнечного излучения разрушило первоначальную структуру облака. В нем появились разрежения и сгущения (протопланеты), захватывающие все попадающееся на их пути вещество. Именно из наиболее массивных протопланет образовались планеты. При этом на Солнце начались ядерные реакции, превращающие водород в гелий. Таким образом, около 5 миллиардов лет назад Солнечная система сформировалась такой, какую мы с вами сейчас наблюдаем.

Астероиды - остатки промежуточных тел, из которых создавались планеты, сохранились до нашего времени. Они так и не сумели сформироваться в планету из-за близости массивного Юпитера. Планета-гигант своим воздействием увеличивала относительные скорости астероидов и довела этот процесс до такого состояния, что кинетическая энергия астероидов превысила гравитационную, а в таких условиях они уже не могли соединяться и формироваться в единое тело при встрече. Скорее наоборот, столкновение приводило к взаимному дроблению, а не объединению. Увы, гипотеза о Фаэтоне не получила подтверждения. Достаточно весомые аргументы, приведенные выше, не должны оставлять у уважаемых пользователей никаких сомнений.

Список литературы

Козловский А.Н. ФАЭТОН взорвался, чтобы погубить ЗЕМЛЮ(!) или как рождаются мифы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astrolab.ru/