|
Космические лилипуты
Они же - астероиды, они же - малые планеты. И названы они были так потому, что, подобно Земле и другим крупным планетам Солнечной системы, движутся по орбитам вокруг нашего Светила.
ГЕОРГИЙ БУРБА, кандидат географических наук
|
Еще в конце XVII века английский астроном Эдмунд Галлей высказал предположение, что кометы могут падать на Землю, вызывая глобальные катастрофы, сходные с библейским Всемирным потопом. Он даже полагал, что от подобного столкновения могла образоваться впадина Каспийского моря - в те времена Каспий изображался на картах в виде круга, напоминающего гигантский кратер. С тех пор идеи космического столкновения-катастрофы время от времени высказывались разными учеными. Однако до определенного момента идеи эти были не более чем предположениями.
|
Если бы 65 млн. лет назад кто-то мог взглянуть на Землю с высоты 100 км, то этот гипотетический наблюдатель увидел бы над районом нынешнего мексиканского полуострова Юкатан грандиозный взрыв, выбросивший за пределы земной атмосферы огромную массу воды в виде гигантской воронки. К каким последствиям может привести падение на Землю даже сравнительно небольшого небесного тела, можно судить по реконструкциям этой предполагаемой катастрофы. По мнению большинства исследователей, тогда наша планета столкнулась с астероидом, имевшим примерно 10 км в поперечнике. В атмосфере Земли он развалился на обломки, которые, падая на поверхность планеты, произвели страшные разрушения. Взрывы колоссальной мощности вызвали землетрясения, ураганы и наводнения, выжгли все живое на десятки километров вокруг. Облака пыли, дыма, пепла и пара окутали всю Землю, на годы затмив Солнце, прошли кислотные дожди. Наступило долговременное похолодание. Это вызвало массовую гибель многих видов растений и животных, в том числе динозавров. Некоторые ученые считают, что подобные катаклизмы происходили в истории Земли неоднократно, повторяясь каждые 20-30 миллионов лет.
|
Первый астероид- Церера - был открыт в самом начале XIX века. Вслед за ним обнаружилось еще несколько подобных небольших небесных тел, движущихся вдалеке от Земли - между орбитами Марса и Юпитера. А в самом конце столетия был найден первый астероид, путь которого пролегал сравнительно недалеко от земной орбиты. И тут идея столкновения начала обретать зримые черты. Дело в том, что характер движения этого астероида, получившего сначала номер 433, а впоследствии название Эрос, оказался необычным. В отличие от своих предшественников, расположенных вдали от' Земли - между Марсом и Юпитером, он двигался таким образом, что его путь пересекал орбиту Марса и подходил к орбите Земли ближе, чем орбиты соседних больших планет. Минимальное расстояние между Эросом и Землей оказалось равным 22,5 млн. км.
В 1932 году был обнаружен астероид Аполлон, орбита которого, как оказалось, не просто приближается к земной, но даже пересекает ее. А спустя еще 5 лет Земля чуть не столкнулась с астероидом Гермес, пролетевшим на расстоянии, всего в 1,6 раза превышавшем 'месторасположение' Луны. Этот небольшой, диаметром 800 м, астероид был замечен астрономами лишь за несколько дней до сближения с Землей, поэтому точно определить его орбиту не удалось, а вскоре он и вовсе пропал из поля зрения. Его повторного прохождения вблизи нашей планеты ученые не исключают, однако теперь оно вряд ли станет столь же неожиданным, поскольку астрономы разных стран ведут за приближающимися к Земле астероидами постоянные наблюдения.
Сейчас известно более 500 космических объектов с подобными орбитами. Они, получившие название околоземных астероидов или астероидов, сближающихся с Землей, сравнительно небольшие - лишь два наиболее крупных из них достигают 30-40 км в поперечнике. Считается, что помимо них существует еще и множество маленьких, пока недоступных для обнаружения с помощью телескопа объектов. Общее же число околоземных астероидов 'оценивается' на сегодняшний момент в 5 000.
|
На сегодняшний день известно около 500 астероидов, чьи орбиты пересекаются с орбитой Земли. Некоторые астероиды движутся по очень сильно вытянутым эллиптическим траекториям. Например, астероид Икар оказывается то ближе к Солнцу, чем Меркурий, то даже дальше от Светила, чем Марс. Считается, что есть много пока еще не обнаруженных астероидов, движущихся именно по таким орбитам, и от них вполне можно ожидать неприятных сюрпризов.
|
ПОДОБНЫЕ ЗВЕЗДАМ
Что же представляют собой эти космические 'лилипуты', столь небезопасные для человечества?
Название 'астероид' происходит от греческих слов 'aster' - звезда и 'eidos' - вид и означает 'звездоподобный', или имеющий вид звезды. Названы эти объекты были так потому, что даже в самые мощные телескопы они, в отличие от планет с хорошо различимым диском и даже деталями на нем, были видны лишь как маленькие блестящие точки. А малыми планетами их назвали потому, что они, подобно Земле и другим крупным планетам Солнечной системы, движутся по орбитам вокруг нашего Светила. Подавляющее большинство астероидов расположено между орбитами Марса и Юпитера, образуя так называемый главный пояс астероидов, хотя некоторые из объектов выходят далеко за эти пределы. Одни из них, например Адонис, Дедал, Икар, очень близко подходят к Солнцу, другие - напротив, значительно удалены от него. Последние формируют скопления между орбитами Сатурна и Урана, а также на самой 'окраине' Солнечной системы - за орбитой Нептуна (внешний пояс астероидов). С точки зрения астрономии среди небесных тел выделяют планеты, движущиеся по орбитам вокруг Солнца, и спутники, движущиеся по орбитам вокруг планет. В группу планет попадают тела самого разного размера, в том числе и сравнительно небольшие, которые так и называют - малые планеты, или астероиды. С точки же зрения планетологии (геологии планет) важно не то, как данное небесное тело движется в Солнечной системе, а какие внутри него происходили и происходят геологические процессы. При таком подходе к планетным телам относятся не только собственно планеты, но и наиболее крупные спутники и столь же крупные астероиды. А вот мелкие спутники планетология относит к астероидному классу тел - это такие объекты, на которых вряд ли происходили геологические процессы, связанные с разогревом и выплавлением магм, и у которых, скорее всего, отсутствуют ядро и кора, характерные для планет. Диаметр таких малых тел не превышает 100-200 км.
|
(А)
|
(B)
|
(C)
|
Карты Солнечной системы, показывающие расположение всех астероидов на одну и ту же дату - 14 августа 2003 г.:
(A)
во внешнем поясе астероидов (красные и белые точки),
(В)
в главном поясе астероидов (зеленые точки),
(С)
в самой центральной части Солнечной системы, ограниченной орбитой Марса, то есть эти астероиды (красные точки) расположены ближе к Солнцу, чем внутренняя граница главного пояса астероидов. Каждая последующая карта дает более подробное изображение центральной части предыдущей карты.
|
'НЕПРАВИЛЬНЫЕ' СПУТНИКИ
Несколько лет назад было обнаружено, что Земля движется по своей орбите вокруг Солнца, сопровождаемая не только Луной, но и еще по крайней мере четырьмя маленькими спутниками, которые даже во время минимального сближения с Землей расположены гораздо дальше, чем Луна, и видны только в очень сильные телескопы. Первым из таких объектов, названных квазиспутниками (то есть похожими на спутники, поскольку они совершают свои обороты не вокруг самой Земли, а вокруг земной орбиты), стал астероид (3753) Круинье, который движется вокруг Солнца по одной орбите с Землей, но по спирали, описывая протяженные 'пируэты' вокруг Земли. Плоскость его орбиты сильно наклонена к земной, поэтому столкновение с ним нам не угрожает - в моменты пересечения с орбитой Земли он находится либо выше, либо ниже нее. Минимальное расстояние между Круинье и Землей составляет 15 млн. км, что в 40 раз больше, чем расстояние до Луны. Этот астероид движется по обширному пространству между орбитами Меркурия и Марса, но 'осью' его перемещений в космосе служит орбита Земли, вокруг которой он делает один виток в год и постепенно, за десятилетия проходит путь в виде спирали, 'намотанной' вокруг орбиты Земли. За последние 5 лет были открыты еще три астероида, находящиеся в подобном же динамическом резонансе с Землей. Полагают, что из-за близости к Земле и движения по орбитам, сходным с земной, такие 'неправильные' спутники могут стать первыми кандидатами для полетов с целью добычи на них полезных ископаемых, если, конечно, они там окажутся.
|
Взаимное расположение орбит Земли и одного из 'неправильных спутников' 2002 АА29.
|
|
|
|
ГАЛЕРЕЯ ПОРТРЕТОВ
Ни один из астероидов, кроме яркой Весты, невозможно увидеть с Земли невооруженным глазом, а большинство из них настолько малы, что определить их размеры и форму чрезвычайно трудно даже в сильный телескоп - ведь расположены они от Земли дальше, чем Марс. Поэтому, чтобы детально рассмотреть строение поверхности астероидов, надо подобраться к ним поближе. И это уже неоднократно было сделано с помощью автоматических станций. Первое достоверное представление о том, как выглядит поверхность небесного тела, сходного по размерам и плотности с астероидами, дали снимки Фобоса и Деймоса, полученные в 1972 году с американской станции 'Маrinег-9'. Эти спутники Марса считаются 'заблудившимися' астероидами, проходившими вблизи планеты, попавшими в поле ее притяжения да так и оставшимися навсегда на орбитах вокруг Красной планеты. Впоследствии более подробные снимки Фобоса были переданы на Землю американской AC 'Viking' и советской 'Фобос-2'. Оказалось, что форма Фобоса вытянутая, а его размеры составляют 27x21 км. В 1990-х годах космические станции были направлены и к 'настоящим' астероидам. Причем большинство из них встречались с астероидами 'попутно'. Американская станция 'Galileo' по дороге к Юпитеру пролетела вблизи Гаспры и Иды, обнаружив у Иды спутник названный Дактилем, - первый достоверно установленный спутник астероида. Итало-европейско-американская станция 'Cassmi' на своем пути к Сатурну сфотографировала не большой (диаметром 15-20 км) астероид Мазурский, впервые определив его размеры. Направлявшиеся на встречу с кометами американские зонды 'Deep Space 1' и 'Stardust' прошли вблизи астероидов Брайль и Аннафранк, передав на Землю их фото.
|
|
|
|
Астероид (2685)
Мазурский.
|
Фото получено в 2000 году с расстояния 16 млн. км станцией 'Cassini', пролетавшей через главный пояс астероидов на пути к Сатурну. Впервые с помощью космической техники изучен объект, труднодоступный для наблюдений с Земли из-за его малого диаметра (15-20 км), величину которого удалось определить только по этому снимку. Астероид носит имя выдающегося американского планетолога Гарольда Мазурского (1923-1990), пионера исследований планет, участвовавшего в работах со всеми планетными космическими станциями, запущенными в США, - от первых лунных 'Ranger' 1960-х годов до пролета 'Voyager' вблизи Нептуна в конце 1980-х.
|
|
'Портрет' этого околоземного астероида, имеющего в поперечнике 500 м, был получен в 1995 году путем радиолокации из трех центров дальней космической связи - Голдстоун (Калифорния), Евпатория (Украина и Россия) и Касима (Япония). Из первых слогов их названий было составлено имя для этого нового астероида - Голевка (6489). Это первое столь подробное изображение астероида размером менее 1 км. Цветами показана величина уклонов поверхности.
|
|
Астероид (433) Эрос размером 33x13 км - один из двух крупнейших объектов, пересекающих орбиту Земли. Станция NEAR определила при измерениях на его поверхности, что по составу Эрос напоминает железо-каменные метеориты с очень низким содержанием железа.
|
|
|
Астероид Матильда (253), открыли в 1885 году. Это один из наиболее темных объектов в Солнечной системе (отражает лишь 3% падающего на него света), поэтому, когда станция NEAR в 1997 году впервые сфотографировала поверхность этого астероида, то кратерам на нем дали названия, связанные с местами добычи угля на Земле (например, польский Люблин, сибирский Кузнецк, французская Лотарингия, немецкий Ахен). Диаметр Матильды - 52 км. Это крупнейший из астероидов, изученных автоматическими станциями. А вот средняя плотность его мала - всего на 30% больше, чем у воды, что может свидетельствовать о большой пористости каменного материала, из которого состоит этот астероид, либо о наличии в его недрах льда.
|
|
|
Астероид (45) Евгения и спутник Маленький Принц (слева вверху, почти сливается с переэкспонированным изображением самого астероида). Это второй астероид, у которого надежно определено наличие спутника, причем впервые это сделано с Земли. Фото, полученное в 1998 году в обсерватории на горе Мауна-Кеа (Гавайские о-ва), позволило определить, что диаметр астероида 215 км, а спутника - 13 км. Маленький Принц движется по круговой орбите радиусом 1 190 км, делая один оборот вокруг Евгении за 5 земных суток.
|
|
|
'Семейный портрет' крупнейших астероидов (диаметр более 200 км). Показаны их форма и размеры в сравнении с Марсом. Перед каждым названием - номер астероида. Особого внимания заслуживают двойной астероид (624) Гектор и 'семейный портрет' Флоры-группа расположенных рядом мелких астероидов (лишь пять из них превышают 30 км в диаметре), среди которых и Гаспра - первый астероид, заснятый с космической станции. Вокруг трех астероидов - Евгении, Гермионы и Камиллы - вращаются небольшие естественные спутники.
|
|
Сейчас точно определены параметры орбит почти 66 000 астероидов. Каждый из них имеет свой порядковый номер, присваиваемый Международным астрономическим союзом. Почти у 11 000 из них есть собственные названия, перед которым, чтобы не запутаться, астрономы всегда указывают еще и порядковый номер: (1) Церера, (2) Паллада, (3) Юнона, (4) Веста и так далее. В последнее время в связи с совершенствованием методов астрономических наблюдений количество открытых астероидов растет в геометрической прогрессии, удваиваясь каждые 2 года, а вот присвоение новых названий идет с 'постоянной скоростью' - примерно 1 200 названий в год.
|
ОСОБАЯ МИССИЯ
Для американской станции NEAR 'встреча' с астероидом (433) Эрос была главной целью полета, попутно же станция прошла еще и возле астероида Матильда диаметром 52 км - крупнейшего из астероидов, исследованных с помощью космических станций. О цели полета говорило уже само название этой станции - сокращение от 'Near Earth Asteroid Rendezvous'('Встреча с околоземным астероидом'). Сначала станция пролетела вблизи Эроса, что позволило точнее определить параметры его орбиты и при следующей встрече с Эросом год спустя затормозиться и стать первым в мире искусственным спутником астероида. Уже во время полета станции было присвоено имя недавно погибшего в экспедиции по поиску метеоритов в австралийской пустыне американского планетолога Юджина Шумейкера - пионера геологических исследований Луны и планет, ученого, внесшего в последние годы громадный вклад в поиски околоземных астероидов. Станция стала называться NEAR-Shoemaker. После успешно проведенного очень детального фотографирования и получения глобальной карты поверхности Эроса было решено попытаться посадить станцию на астероид, хотя ни программа полета, ни конструкция самой станции этого не предусматривали. При плавном сближении станции с астероидом были получены уникальные снимки, показывающие, как выглядит поверх | | | |