Asteroid

En asteroid (en synonym som är vanlig fram till 2006 är en mindre planet ) är en relativt liten himlakropp i solsystemet som rör sig i omloppsbana runt solen . Asteroider är betydligt sämre i massa och storlek än planeterna , har en oregelbunden form och har ingen atmosfär , även om de också kan ha satelliter . Ingår i kategorin små kroppar i solsystemet .

Definitioner

Termen "asteroid" (från antikens grekiska ἀστεροειδής  - "som en stjärna", från ἀστήρ  - "stjärna" och εἶδος  - "utseende, utseende, kvalitet") myntades av kompositören och introducerade Charles Burney av William Herschel [1 ] grunden för att dessa objekt, när de ses genom ett teleskop , såg ut som punkter, som stjärnor , i motsats till planeterna, som, när de ses genom ett teleskop, ser ut som skivor. Den exakta definitionen av termen "asteroid" har ännu inte fastställts. Fram till 2006 kallades asteroider också mindre planeter .

Huvudparametern genom vilken klassificeringen utförs är kroppens storlek. Asteroider är kroppar med en diameter på mer än 30 m, mindre kroppar kallas meteoroider [2] .

År 2006 klassade International Astronomical Union de flesta asteroider som små kroppar i solsystemet [3] .

Asteroider i solsystemet

Hundratusentals asteroider har upptäckts i solsystemet. Enligt Minor Planet Center , den 1 april 2017, har 729 626 mindre planeter upptäckts, med 47 034 mindre kroppar upptäckta under 2016. [4] Den 11 september 2017 fanns det 739 062 objekt i databasen , varav 496 915 hade exakta banor och tilldelades ett officiellt nummer [5] , mer än 19 000 av dem hade officiellt godkända namn [6] [7 ] . Man antar att det i solsystemet kan finnas från 1,1 till 1,9 miljoner objekt större än 1 km [8] . De flesta av de för närvarande kända asteroiderna är koncentrerade i asteroidbältet , beläget mellan Mars och Jupiters banor .

Ceres ansågs vara den största asteroiden i solsystemet , med dimensioner på cirka 975 × 909 km, men den 24 augusti 2006 fick den status som en dvärgplanet . De andra två största asteroiderna (2) Pallas och (4) Vesta har en diameter på ~500 km. (4) Vesta är det enda objektet i asteroidbältet som kan observeras med blotta ögat. Asteroider som rör sig i andra banor kan också observeras med blotta ögat under passageperioden nära jorden (se t.ex. (99942) Apophis ).

Den totala massan av alla asteroider i huvudbältet uppskattas till 3,0–3,6⋅10 21 kg [9] , vilket bara är cirka 4 % av månens massa . Massan av Ceres är 9,5⋅1020 kg, det vill säga cirka 32% av totalen, och tillsammans med de tre största asteroiderna (4) Vesta (9%), (2) Pallas (7%), (10) Hygiea ( 3%) - 51%, det vill säga de allra flesta asteroider har en obetydlig massa med astronomiska mått.

Utforska asteroider

Studiet av asteroider började efter upptäckten av planeten Uranus 1781 av William Herschel . Dess genomsnittliga heliocentriska avstånd visade sig stämma överens med Titius-Bode-regeln .

I slutet av 1700-talet organiserade Franz Xaver en grupp på 24 astronomer. Sedan 1789 har denna grupp letat efter en planet, som enligt Titius-Bode-regeln ska ha befunnit sig på ett avstånd av cirka 2,8 astronomiska enheter från solen  – mellan Mars och Jupiters banor. Uppgiften var att beskriva koordinaterna för alla stjärnor i området för zodiakens konstellationer vid ett visst ögonblick. Under efterföljande nätter kontrollerades koordinaterna och objekt som rörde sig längre sträcka fram. Den uppskattade förskjutningen av planeten som söks måste ha varit cirka 30 bågsekunder per timme, vilket borde ha varit lätt att märka.

Ironiskt nog upptäcktes den första asteroiden, Ceres , av italienaren Giuseppe Piazzi , som inte var involverad i detta projekt, av en slump, 1801 , på seklets allra första natt. Tre andra - (2) Pallas , (3) Juno och (4) Vesta upptäcktes under de närmaste åren - den sista, Vesta, 1807 . Efter ytterligare 8 år av fruktlöst sökande beslutade de flesta astronomer att det inte fanns något mer där och slutade forska.

Men Karl Ludwig Henke framhärdade, och 1830 återupptog han sökandet efter nya asteroider. Femton år senare upptäckte han Astrea , den första nya asteroiden på 38 år. Han upptäckte också Hebe mindre än två år senare. Därefter anslöt sig andra astronomer till sökandet, och då upptäcktes minst en ny asteroid per år (med undantag för 1945 ).

1891 var Max Wolf den första att använda astrofotograferingsmetoden för att söka efter asteroider , där asteroider lämnade korta ljuslinjer i fotografier med lång exponeringstid. Denna metod påskyndade upptäckten av nya asteroider avsevärt jämfört med tidigare använda metoder för visuell observation: Max Wolf upptäckte på egen hand 248 asteroider, med början från (323) Brucius , medan lite mer än 300 upptäcktes före honom. Nu , ett sekel senare , 385 tusen asteroider har officiellt nummer, och 18 tusen av dem är också ett namn.

År 2010 tillkännagav två oberoende team av astronomer från USA , Spanien och Brasilien att de samtidigt hade upptäckt vattenis på ytan av en av de största asteroiderna i huvudbältet, Themis . Denna upptäckt gör att vi kan förstå ursprunget till vattnet på jorden. I början av sin existens var jorden för varm för att hålla tillräckligt med vatten. Detta ämne skulle komma senare. Det antogs att kometer kunde föra vatten till jorden , men den isotopiska sammansättningen av markvatten och vatten i kometer stämmer inte överens. Därför kan det antas att vatten fördes till jorden under dess kollision med asteroider. Forskare har också hittat komplexa kolväten på Themis , inklusive molekyler som är livets föregångare [10] . Den japanska infraröda satelliten Akari , som genomförde spektroskopiska studier av 66 asteroider, bekräftade att 17 av de 22 klass C-asteroiderna innehåller spår av vatten i varierande proportioner i form av hydratiserade mineraler, och vissa innehåller vattenis och ammoniak. Spår av vatten har också hittats på isolerade klass S silikatasteroider, som ansågs vara helt vattenfria. Vatten på klass S-asteroider är troligen av exogent ursprung. Det erhölls förmodligen av dem under kollisioner med hydratiserade asteroider. Det visade sig också att under påverkan av solvinden, kollisioner med andra himlakroppar eller restvärme tappar asteroider gradvis vatten [11] [12] .

Den 8 september 2016 lanserades den amerikanska interplanetära stationen OSIRIS-REx , designad för att leverera jordprover från asteroiden (101955) till Bennu (att nå asteroiden och samla in jord är planerad till 2019, och återvändande till jorden är planerad till 2023) .

Bestämma formen och storleken på en asteroid

De första försöken att mäta asteroidernas diametrar, med metoden för direkt mätning av synliga skivor med en trådmikrometer , gjordes av William Herschel 1802 och Johann Schroeter 1805. Efter dem, på 1800-talet , mätte andra astronomer de ljusaste asteroider på liknande sätt . Den största nackdelen med denna metod var betydande skillnader i resultaten (till exempel skilde sig de minsta och maximala storlekarna på Ceres som erhållits av olika forskare tio gånger).

Moderna metoder för att bestämma storleken på asteroider inkluderar metoderna polarimetri , radar , fläckinterferometri , transit och termisk radiometri [13] .

En av de enklaste och mest kvalitativa är transitmetoden. Under rörelsen av en asteroid i förhållande till jorden passerar den ibland mot bakgrunden av en avlägsen stjärna, detta fenomen kallas asteroidockultation av stjärnor . Genom att mäta varaktigheten av minskningen av en given stjärnas ljusstyrka och veta avståndet till asteroiden kan man exakt bestämma dess storlek. Denna metod gör att man kan exakt bestämma storleken på stora asteroider, såsom Pallas [14] .

Den polarimetriska metoden är att bestämma storleken baserat på asteroidens ljusstyrka. Ju större asteroiden är, desto mer solljus reflekterar den. Ljusstyrkan hos en asteroid beror dock starkt på asteroidens ytas albedo , som i sin tur bestäms av sammansättningen av dess ingående bergarter. Till exempel reflekterar asteroiden Vesta, på grund av sin ytas höga albedo, 4 gånger mer ljus än Ceres och är den mest synliga asteroiden på himlen, som ibland kan observeras med blotta ögat.

Men själva albedon kan också bestämmas ganska enkelt. Faktum är att ju lägre ljusstyrkan hos asteroiden är, det vill säga ju mindre den reflekterar solstrålning i det synliga området, desto mer absorberar den den och värms upp, utstrålar den sedan i form av värme i det infraröda området.

Polarimetrimetoden kan också användas för att bestämma formen på en asteroid genom att registrera förändringar i dess ljusstyrka under rotation, samt för att bestämma perioden för denna rotation, samt för att identifiera stora strukturer på ytan [14] . Dessutom används resultaten som erhålls med infraröda teleskop för att bestämma storleken genom termisk radiometri [13] .

Klassificering av asteroider

Den allmänna klassificeringen av asteroider baseras på egenskaperna hos deras banor och beskrivningen av det synliga spektrum av solljus som reflekteras av deras yta.

Bangrupper och familjer

Asteroider kombineras i grupper och familjer baserat på egenskaperna hos deras banor. Vanligtvis är gruppen uppkallad efter den första asteroiden som upptäcktes i en given omloppsbana. Grupper är relativt lösa formationer, medan familjer är tätare, bildade förr under förstörelsen av stora asteroider från kollisioner med andra föremål.

Gruppen av jordnära asteroider från Atira -familjen inkluderar små kroppar vars banor är helt inne i jordens omloppsbana (deras avstånd från solen vid aphelion är mindre än perihelionen i jordens omloppsbana). Rotationsperioden för asteroiden 2021 PH27 runt solen är 113 dagar - det är den kortaste kända rotationsperioden för asteroider och den andra av alla objekt i solsystemet efter Merkurius [15] .

Spektralklasser

År 1975 utvecklade Clark R. Chapman , David Morrison Benjamin Zellner ett klassificeringssystem för asteroider baserat på egenskaperna för färg , albedo och reflekterat solljusspektrum . [16] Till en början definierade denna klassificering endast tre typer av asteroider [17] :

Denna lista utökades senare och antalet typer fortsätter att växa när fler asteroider studeras i detalj:

Man bör komma ihåg att antalet kända asteroider som tilldelas någon typ inte nödvändigtvis motsvarar verkligheten. Vissa typer är ganska svåra att bestämma, och typen av en viss asteroid kan ändras med mer noggrann forskning.

Spektralklassificeringsproblem

Ursprungligen baserades spektralklassificeringen på tre typer av material som utgör asteroider:

Det finns dock tvivel om att en sådan klassificering entydigt bestämmer asteroidens sammansättning. Även om den olika spektrala klassen av asteroider indikerar deras olika sammansättning, finns det inga bevis för att asteroider av samma spektraltyp är gjorda av samma material. Som ett resultat accepterade forskarna inte det nya systemet, och införandet av spektralklassificering stoppades.

Storleksfördelning

Antalet asteroider minskar märkbart med deras storlek. Även om detta i allmänhet följer en maktlag , finns det toppar vid 5 km och 100 km där det finns fler asteroider än vad man skulle förvänta sig enligt en logaritmisk fördelning [18] .

Ungefärligt antal asteroider N med en diameter större än D
D 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
N 25 000 000 4 000 000 2 000 000 750 000 200 000 90 000 10 000 1100 600 200 trettio 5 3 ett

Namnge asteroider

Först fick asteroider namnen på hjältarna i den romerska och grekiska mytologin , senare fick upptäckarna rätten att kalla dem vad de vill - till exempel med sitt eget namn. Först gavs asteroider övervägande kvinnliga namn, bara asteroider med ovanliga banor fick manliga namn (till exempel Ikaros , närmade sig solen närmare än Merkurius ). Senare följdes inte längre denna regel.

För närvarande är namnen på asteroider tilldelade av kommittén för nomenklaturen av mindre planeter [19] . Inte varje asteroid kan få ett namn, utan bara en vars omloppsbana beräknas tillräckligt tillförlitligt. Det har förekommit fall då en asteroid fick ett namn årtionden efter upptäckten. Tills omloppsbanan har beräknats ges asteroiden en tillfällig beteckning som återspeglar datumet för dess upptäckt, till exempel 1950 DA . Siffrorna anger året, den första bokstaven är numret på halvmånen under det år då asteroiden upptäcktes (i exemplet ovan är detta andra halvan av februari). Den andra bokstaven anger serienumret på asteroiden i den angivna halvmånen; i vårt exempel upptäcktes asteroiden först. Eftersom det finns 24 halvmånar och 26 engelska bokstäver används inte två bokstäver i beteckningen: I (på grund av likheten med enheten) och Z. Om antalet asteroider som upptäckts under halvmånen överstiger 24, återgår de till början av alfabetet, tillskriver den andra bokstaven index 2, nästa retur - 3, etc. När asteroidens omloppsbana blir säkert etablerad får asteroiden ett permanent nummer, och upptäckaren har rätt att föreslå ett namn för asteroiden för övervägande av kommittén för nomenklaturen för mindre planeter i tio år. Namnet på asteroiden som godkänts av kommittén publiceras i Minor Planet Circular , tillsammans med en beskrivning av namnet, och blir efter sådan publicering det officiella namnet på asteroiden [19] .

Efter att ha fått namnet består det officiella namnet på asteroiden av ett nummer (serienummer) och ett namn - (1) Ceres , (8) Flora , etc.

Bildandet av asteroider

Man tror att planetesimalerna i asteroidbältet utvecklades på samma sätt som i andra delar av solnebulosan tills Jupiter nådde sin nuvarande massa, varefter, på grund av orbitalresonanser med Jupiter, mer än 99% av planetesimalerna kastades ut från bältet. Modellering och hopp i rotationshastighetsfördelningar och spektrala egenskaper visar att asteroider som är större än 120 km i diameter bildades genom ackretion under denna tidiga epok, medan mindre kroppar är fragment från kollisioner mellan asteroider under eller efter urbältets försvinnande genom Jupiters gravitation [ 20] . Ceres och Vesta blev tillräckligt stora för gravitationsdifferentiering, där tungmetaller sjönk till kärnan, och skorpan bildades av lättare stenar [21] .

I Nice-modellen bildades många Kuiperbältsobjekt i det yttre asteroidbältet, mer än 2,6 AU bort. De flesta kastades senare ut av Jupiters gravitation, men de som finns kvar kan vara klass D-asteroider , möjligen inklusive Ceres [22] .

Fara för asteroider

Trots det faktum att jorden är mycket större än alla kända asteroider, kan en kollision med en kropp större än 3 km leda till civilisationens förstörelse. En kollision med en mindre kropp (men mer än 50 meter i diameter) kan leda till många offer och enorma ekonomiska skador.

Ju större och tyngre asteroiden är, desto farligare är den, men det är mycket lättare att upptäcka den i det här fallet. Den farligaste för tillfället är asteroiden Apophis , med en diameter på cirka 300 m, i en kollision med vilken ett helt land kan förstöras.

Uppskattningar av konsekvenserna av fallande asteroider [23]

Objektets diameter , m		 Slagenergi,
Mt TNT 		Kraterdiameter
, km 		Effekter och jämförbara händelser
— 0,015 — atombombsexplosion över Hiroshima
trettio 2 — eldklot, stötvåg, liten förstörelse
femtio tio ≤1 explosion liknande Tunguska händelse , liten krater
100 80 2 explosion av en vätebomb 50 Mt (USSR, 1962)
200 600 fyra förstörelse av hela staters skala
500 10 000 tio förstörelse över hela kontinenten
1000 80 000 tjugo miljoner och åter miljarder offer
5 000 10 000 000 100 miljarder offer, globala klimatförändringar
≥10 000 ≥80 000 000 ≥200 mänsklig civilisations förfall

Den 1 juni 2013 kom asteroiden 1998 QE2 närmast jorden på 200 år. Avståndet var 5,8 miljoner kilometer, vilket är 15 gånger längre än månen [24] .

Sedan 2016 har AZT-33VM-teleskopet varit i drift i Ryssland för att upptäcka farliga himlakroppar. Han kan identifiera en farlig asteroid som mäter 50 meter på ett avstånd av upp till 150 miljoner kilometer på 30 sekunder. Detta gör det möjligt att i förväg (minst en månad innan) upptäcka potentiellt farliga kroppar för planeten, liknande Tunguska-meteoriten [25] .

De första 30 asteroiderna

  1. Ceres (har nu dvärgplanetstatus)
  2. Pallas
  3. Juno
  4. Vesta
  5. astrea
  6. Hebe
  7. Irida
  8. Flora
  9. Metis
  10. Hygiea
  11. Parthenope
  12. Victoria
  13. Egeria
  14. Irena
  15. Eunomia
  16. Psyke
  17. Thetis
  18. Melpomene
  19. Förmögenhet
  20. Massalia
  21. Lutetia
  22. kalliope
  23. Midja
  24. Themis
  25. Phocaea
  26. Proserpina
  27. Euterpe
  28. Bellona
  29. Amfitrit
  30. Urania

Symboler

De första 37 asteroiderna har astronomiska symboler . De presenteras i tabellen.

Asteroid Symboler
(1) Ceres ⚳
(2) Pallas ⚴
(3) Juno ⚵
(4) Vesta ⚶
(5) Astrea
(6) Hebe
(7) Irida
(8) Flora
(9) Metis
(10) Hygien
(11) Parthenope
(12) Victoria
(13) Egeria
(14) Irena
(15) Eunomia
(16) Psyke
(17) Thetis
(18) Melpomene
(19) Förmögenhet
(26) Proserpin
(28) Bellona
(29) Amfitrit
(35) Levkofeya
(37) Fidesz

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Det verkliga ursprunget för termen "asteroid" är etablerat - Vesti.Nauka . https://nauka.vesti.ru.+ Hämtad 17 november 2019. Arkiverad 17 november 2019.
  2. ↑ Shustova B. M., Rykhlova L. V. Fig. 1.1 // Asteroid-kometfara: igår, idag, imorgon / Ed. Shustova B. M., Rykhlovy L. V. - M . : Fizmatlit, 2010. - 384 sid. — ISBN 978-5-9221-1241-3 .
  3. ↑ Nyhetsmeddelande - IAU0603: IAU 2006 års generalförsamling: Resultat av IAU-  resolutionsröstningarna . — IAU pressmeddelande 24 augusti 2006. Hämtad 5 januari 2018. Arkiverad från originalet 13 september 2008.
  4. ↑ IAU Minor Planet Center . www.minorplanetcenter.net Hämtad 1 april 2017. Arkiverad från originalet 5 mars 2019.
  5. ↑ Hur många solsystemkroppar  . Hämtad 5 januari 2018. Arkiverad från originalet 3 juli 2017.
  6. ↑ MPC-arkivstatistik . Datum för åtkomst: 11 januari 2013. Arkiverad från originalet den 24 januari 2012.
  7. ↑ Mindre planetnamn . Datum för åtkomst: 11 januari 2013. Arkiverad från originalet den 4 juli 2012.
  8. ↑ Ny studie avslöjar dubbelt så många asteroider som tidigare trott . Tillträdesdatum: 28 mars 2006. Arkiverad från originalet den 4 juli 2012.
  9. ↑ Krasinsky, G.A.; Pitjeva, E.V.; Vasilyev, M.V.; Yagudina, E.I. Hidden Mass in the Asteroid Belt  (engelska)  // Icarus . - Elsevier , 2002. - Juli ( vol. 158 , nr 1 ). - S. 98-105 . - doi : 10.1006/icar.2002.6837 .
  10. ↑ Vattenis hittad på en asteroid för första gången (otillgänglig länk) . Hämtad 4 mars 2013. Arkiverad från originalet 20 augusti 2013. 
  11. ↑ Fumihiko Usui et al. AKARI/IRC nära-infraröd asteroidspektroskopisk undersökning: AcuA-spec Arkiverad 23 december 2018 på Wayback Machine 17 december 2018
  12. ↑ Rymdteleskop upptäcker vatten i ett antal asteroider Arkiverad 23 december 2018 på Wayback Machine 18 december 2018
  13. ↑ 1 2 Tedesco, E. (14-18 juni 1993). "Asteroidalbedos och diametrar" . Proceedings of the 160th International Astronomical Union . Belgirate, Italien: Kluwer Academic Publishers. pp. 55-57 . Hämtad 2011-08-08 . Kontrollera datumet på |date=( hjälp på engelska ) Arkiverad 16 september 2014 på Wayback Machine
  14. ↑ 1 2 Lang, Kenneth R. Cambridge guide till solsystemet  . - 2003. - S. 390-391. — ISBN 978-0521813068 .
  15. ↑ Solsystemets snabbast kretsande asteroid upptäcktes . Hämtad 30 augusti 2021. Arkiverad från originalet 28 augusti 2021.
  16. ↑ Chapman, CR, Morrison, D., & Zellner, B. Ytegenskaper hos asteroider: En syntes av polarimetri, radiometri och spektrofotometri  // Icarus  :  journal. - Elsevier , 1975. - Vol. 25 . - S. 104-130 .
  17. ↑ McSween Jr., Harry Y. Meteoriter och deras moderplaneter.
  18. ↑ Davis 2002, "Asteroids III", citerad av Željko Ivezić Arkiverad 20 juli 2011.
  19. ↑ 12 Namngivning av astronomiska objekt . MAC . Hämtad 28 juni 2019. Arkiverad från originalet 4 november 2013.
  20. ↑ Bottke, Durda; Nesvorny, Jedicke; Morbidelli, Vokrouhlicky; Levison. Den fossiliserade storleksfördelningen av huvudasteroidbältet  (engelska)  // Icarus  : journal. — Elsevier , 2005. — Vol. 175 . — S. 111 . - doi : 10.1016/j.icarus.2004.10.026 . - .
  21. ↑ Kerrod, Robin. Asteroider, kometer och meteorer . - Lerner Publications Co., 2000. - ISBN 0585317631 .
  22. ↑ William B. McKinnon, 2008, "Om möjligheten att stora KBOs injiceras i det yttre asteroidbältet". Arkiverad från originalet den 5 oktober 2011. American Astronomical Society, DPS möte #40, #38.03
  23. ↑ I. V. Lomakin, M. B. Martynov, V. G. Pol, A. V. Simonov. Till frågan om genomförandet av programmet för studier av små kroppar i solsystemet  // NPO uppkallad efter S. A. Lavochkin  : tidskrift. - 2013. - Nr 4 (20) . - S. 12 . — ISSN 2075-6941 . Arkiverad från originalet den 1 januari 2017.
  24. ↑ Natten till den 1 juni kommer en stor asteroid att flyga i närheten över jorden . runews24.ru (31 maj 2013). Datum för åtkomst: 12 december 2016. Arkiverad från originalet 21 december 2016.
  25. ↑ Ivan Cheberko. Det första teleskopet för att upptäcka farliga asteroider har lanserats i Ryssland . Izvestia (15 juni 2016). Tillträdesdatum: 12 december 2016. Arkiverad från originalet 4 januari 2017.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Spektralklasser av asteroider
Kol Asteroid (243) Ida
Kisel
järn
Övrig