Между орбитами каких планет обращаются астероиды. Между Марсом и Юпитером действительно находилась пятая планета Солнечной системы - Фаэтон

Пояс астероидов – область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, являющаяся местом скопления множества объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами.

Между Марсом и Юпитером

Первые астероиды пояса были обнаружены астрономами еще в начале XIX века. Сегодня пояс астероидов известен астрономам как одно из крупнейших скоплений космических объектов, находящихся в Солнечной системе. Для многих ученых он представляет изрядный научный интерес.
Эту область также часто называют главным поясом астероидов или просто главным поясом, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.

Общие сведения

Область пространства, располагающаяся от Солнца на расстоянии от 2,06 до 3,27 а. е., иногда называется ядром пояса астероидов и содержит до 93,4 % всех нумерованных астероидов.
На сегодняшний день пояс астероидов насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. По состоянию на 6 сентября 2011 года количество именованных астероидов пояса достигло 285 075. Суммарная масса главного пояса равна примерно 4 % массы Луны, больше половины её сосредоточено в четырёх крупнейших объектах, которые названы в честь римских божеств: Церера (диаметр по экватору 950 км), Веста (диаметр – 529,2 км), Паллада (примерный диаметр – 532 км) и Гигея (диаметр 407,12 км). Церера – это самый большой объект пояса астероидов, ученые считают данное небесное тело карликовой планетой.
Астероиды движутся по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, в зависимости от величины большой полуоси, их период обращения колеблется от 3,5 до 6 лет.
Температура на поверхности астероида зависит от расстояния до Солнца и величины его альбедо. Для частиц пыли на расстоянии 2,2 а. е. температурный диапазон начинается с 200 К (−73 °C) и ниже, а на расстоянии 3,2 а. е. уже со 165 К (−108 °C). Однако для астероидов это не совсем справедливо, поскольку из-за вращения температуры на его дневной и ночной сторонах могут существенно различаться.
Поверхность большинства астероидов диаметром более 100 м, вероятно, покрыта толстым слоем раздробленной породы и пыли, образовавшихся при падении метеоритов или собранных в процессе движения по орбите. Измерения периодов вращения астероидов вокруг своей оси показали, что существует верхний предел скоростей вращения для относительно крупных астероидов диаметром более 100 м, который составляет 2,2 часа.
На сегодняшний день известно, что почти каждый третий астероид входит в состав какого-либо семейства. Признаком принадлежности астероидов к одному семейству являются примерно одинаковые орбитальные параметры, такие как большая полуось, эксцентриситет и наклон орбиты, а также аналогичные спектральные особенности, последние указывают на общность происхождения астероидов семейства, образовавшихся в результате распада более крупного тела.
Меньшие ассоциации астероидов называются группами или кластерами.
Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу.
Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца. Размеры частиц, которые его вызывают, в среднем колеблются в районе 40 мкм, а время их существования не превышает 700 тыс. лет. Наличие этих частиц свидетельствует о том, что процесс их образования происходит непрерывно.

В главном поясе, в зависимости от химического состава, выделено 3 основных спектральных класса астероидов: углеродные (класс C), силикатные (класс S) и металлические или железные (класс M). Все эти классы астероидов, особенно металлические, представляют интерес с точки зрения космической индустрии в целом и промышленного освоения астероидов в частности.

Хотя открытие и изучение пояса астероидов немыслимо без науки, история исследования этого астрономического чуда берет свое начало в древних мифах и легендах.

Загадочный Фаэтон

Гипотеза о существовании Фаэтона часто используется в научной фантастике (особенно советской). Как правило, предполагается, что на Фаэтоне существовали разумные существа, которые своими действиями вызвали разрушение планеты. Легенда об этой планете ярко описана в книге Александра Казанцева «Фаэты». В этой книге поведана история, как алчные жители планеты Фаэтон – фаэты, загубили свою землю, взорвав ее, после чего она распалась на бессчетное количество маленьких кусочков. Считается, что именно из этих кусочков и образовался сегодняшний пояс астероидов. Похожая версия происхождения этого скопления небесных тел прослеживается и в древних шумерских мифах и легендах.
Эта версия лежит также в основе романа Михаила Чернолусского «Фаэтон», повестей Олеся Бердника «Катастрофа» и "Стрела времени" и Константина Брендючкова «Последний ангел», Николая Руденко «Сын Солнца - Фаэтон», в мультфильме о путешествии землян к поясу астероидов «Фаэтон - сын солнца», рассказа Георгия Шаха «Гибель Фаэтона».
Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?

Происхождение пояса астероидов

В отличие от древних сказок, в научном сообществе принято считать, что пояс астероидов – это отнюдь не обломки взорвавшейся планеты, а скопление протопланетного вещества. Такая теория, скорее всего, верна, так как, последние данные показывают, что между Марсом и Юпитером планета попросту не могла образоваться. Причина этого – сильное гравитационное влияние Юпитера. Именно оно не дало протопланетному веществу (космической пыли, из которой создаются планеты) образоваться в полноценное небесное тело на таком далеком от Солнца расстоянии.
Исследования метеоритов, которые вышли из пояса астероидов и упали на Землю, показывают, что большинство из них относится к хондритам – метеоритам, в которых, в отличие от ахондритов, не происходила сепарация веществ, как обычно бывает в процессе формирования планет. Данные исследования лишний раз подтверждают вышеизложенную гипотезу, которая опираясь на реальные научные данные, выглядит гораздо убедительнее той версии, которую нам предлагают шумерские мифы.
Сегодня, ученым отлично известно, что пояс астероидов – отнюдь не сказочная, расколовшаяся планета, а остатки протопланетного вещества, которое появилось еще во времена зарождения Солнечной системы. Однако мифы и предания о легендарном Фаэтоне до сих пор живы и заставляют многих людей по всему миру проявлять интерес к такому астрономическому явлению, как пояс астероидов.

Открытие пояса астероидов

Своеобразной предысторией начала изучения пояса астероидов можно считать открытие зависимости, приблизительно описывающей расстояния планет от Солнца, получившей название правила Тициуса - Боде.
Впервые оно было сформулировано и опубликовано немецким физиком и математиком Иоганном Тициусом ещё в 1766 году, но несмотря на то, что ему, с указанными оговорками, удовлетворяли все шесть известных на то время планет (от Меркурия до Сатурна), правило долго не привлекало внимания. Так продолжалось до тех пор, пока в 1781 году не был открыт Уран, большая полуось орбиты которого точно соответствовала предсказанной данной формулой. После этого Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования пятой от Солнца планеты между орбитами Марса и Юпитера, которая, согласно данному правилу, должна была находиться на расстоянии 2,8 а. е. и при этом до сих пор не была обнаружена. Открытие Цереры в январе 1801 года, причём именно на указанном расстоянии от Солнца, привело к усилению доверия к правилу Тициуса - Боде среди астрономов, которое сохранялось вплоть до открытия Нептуна, который выпадает из этого правила.

1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци, наблюдая за звездным небом, открыл первый объект пояса астероидов – карликовую планету Цецера. Затем в 1802 году был открыт еще один крупный объект – астероид Паллада. Оба этих космических тела двигались примерно на одинаковой орбите от Солнца – 2,8 астрономических единицы. После открытия в 1804 году Юноны и в 1807 Весты – крупных небесных тел, двигавшихся по той же самой орбите, что и предыдущие, открытия новых объектов в этой области космоса прекратились до 1891 года. В 1891 году немецкий ученый Макс Вольф, используя метод астрофотографии, в одиночку обнаружил между Марсом и Юпитером 248 мелких астероидов. После чего, открытия новых объектов в этой области неба посыпались одно за другим.

Пояс астероидов вызывал интерес ученых не только в течение прошлых столетий, но и в последние годы. Первым серьезным достижением современных технологий в области изучения этого скопления небесных объектов был полет космического аппарата «Пионер-10», который был создан для изучения Юпитера и долетел до области главного пояса 16 июля 1972 года. Этот аппарат первым прошел сквозь пояс астероидов. С тех пор сквозь пояс пролетело еще 9 космических аппаратов. Ни один из них во время путешествия не пострадал от столкновения с астероидом.
Аппараты «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также зонд «Улисс» пролетали через пояс без запланированных или случайных сближений с астероидами. Аппарат «Галилео» стал первым космическим аппаратом, который сделал снимки астероидов. Первыми сфотографированными объектами стали астероид (951) Гаспра в 1991 году и астероид (243) Ида в 1993 году. После этого в НАСА была принята программа, согласно которой любой аппарат, пролетающий через пояс астероидов, должен, по возможности, пролететь мимо какого-либо астероида. В последующие годы космическими зондами и аппаратами были получены изображения ряда мелких объектов, таких как (253) Матильда в 1997 году с аппарата NEAR Shoemaker, (2685) Мазурский в 2000 году с «Кассини», (5535) Аннафранк в 2002 году со «Стардаст», (132524) APL в 2006 с зонда «Новые горизонты», (2867) Штейнс в 2008 году и (21) Лютеция в 2010 году с «Розетты».

Большинство изображений астероидов главного пояса, переданных космическими аппаратами, получены в результате краткого пролёта зондов вблизи астероидов на пути к основной цели миссии - для подробного изучения астероидов отправляли только два аппарата: NEAR Shoemaker, который исследовал (433) Эрос и Матильду, а также «Хаябуса», главной целью которого было изучение (25143) Итокава. Аппарат в течение длительного времени изучал поверхность астероида и даже, впервые в истории, доставил частицы грунта с его поверхности.

27 сентября 2007 года к крупнейшим астероидам Весте и Церере была отправлена автоматическая межпланетная станция Dawn. Аппарат достиг Весты 16 июля 2011 года и вышел на её орбиту. После изучения астероида в течение полугода он направился к Церере, которой достиг в 2015 году. Изначально предполагалось расширение его миссии для исследования Паллады.

Состав

Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75 % всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938). Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды. В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые нередко находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид (10) Гигея.

Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца. Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией. Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17 % от всех астероидов. Астероид (3) Юнона является самым крупным представителем этого класса.

Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10 % от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей (небесное тело, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска; непрерывно притягивая к себе новый материал и накапливая массу, планетезимали формируют более крупное тело), вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях. Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто. В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида (22) Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S.

Одной из загадок астероидного пояса являются относительно редкие базальтовые астероиды класса V. До 2001 года считалось, что большинство базальтовых объектов в поясе астероидов являются фрагментами коры Весты (отсюда и название класс V), однако подробное изучение астероида (1459) Магния позволило выявить определённые различия в химическом составе открытых ранее базальтовых астероидов, что предполагает их отдельное происхождение.

Прослеживается довольно чёткая зависимость между составом астероида и его расстоянием от Солнца. Как правило, каменные астероиды, состоящие из безводных силикатов, расположены ближе к Солнцу, чем углеродные глинистые астероиды, в которых часто обнаруживают следы воды, в основном в связанном состоянии, но возможно, и в виде обычного водяного льда. Во внутренних областях пояса влияние солнечной радиации было более значительно, что привело к выдуванию лёгких элементов, в частности, воды, на периферию. В результате вода сконденсировалась на астероидах внешней части пояса, а во внутренних областях, где астероиды прогреваются достаточно хорошо, её практически не осталось.

Астероиды как источники ресурсов

Постоянный рост потребления ресурсов промышленностью приводит к истощению их запасов на Земле, по некоторым оценкам, запасы таких ключевых для промышленности элементов, как сурьма, цинк, олово, серебро, свинец, индий, золото и медь, могут быть исчерпаны уже через 50-60 лет, и необходимость искать новые источники сырья станет особенно очевидной.

С точки зрения промышленного освоения астероиды являются одними из самых доступных тел в Солнечной системе. Ввиду малой гравитации посадка и взлёт с их поверхности требуют минимальных затрат топлива, а если использовать для разработки околоземные астероиды, то и стоимость доставки ресурсов с них на Землю будет низкой. Астероиды могут быть источниками таких ценных ресурсов, как, например, вода (в виде льда), из которой можно получить кислород для дыхания и водород для космического топлива, а также различные редкие металлы и минералы, такие как железо, никель, титан, кобальт и платина, и, в меньшем количестве, другие элементы вроде марганца, молибдена, родия и т. п. По сути, большинство элементов тяжелее железа, добываемых сейчас с поверхности нашей планеты, являются остатками астероидов, упавших на Землю в период поздней тяжёлой бомбардировки.

В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год. Самый крупный известный металлический астероид (16) Психея содержит 1,7·10^19 кг железо-никелевой руды (что в 100 тысяч раз превышает запасы этой руды в земной коре). Этого количества хватило бы для обеспечения потребностей населения земного шара в течение нескольких миллионов лет, даже с учётом дальнейшего увеличения спроса. Небольшая часть извлечённого материала может также содержать драгоценные металлы.

Примером астероида, наиболее перспективного для освоения, является астероид (4660) Нерей. Этот астероид имеет очень низкую первую космическую скорость, даже по сравнению с Луной, что позволяет легко поднимать с его поверхности добытые материалы. Однако, чтобы доставить их на Землю, потребуется разогнать корабль до гораздо большей скорости.

Существует три возможных варианта добычи сырья:

Добыча руды и доставка её на место последующей переработки

Переработка добытой руды прямо на месте добычи, с последующей доставкой полученного материала

Перемещение астероида на безопасную орбиту между Луной и Землёй. Это теоретически может позволить сэкономить добытые на астероиде материалы.

Американцы уже начали юридическую суету.
25 ноября 2015 года Обама подписал U.S. Commercial Space Launch Competitiveness Act (H.R. 2262). Этот закон признает право граждан на владение космическими ресурсами. Согласно статье § 51303 закона:

Гражданин Соединенных Штатов, занимающийся добычей ресурсов астероида или других космических ресурсов, имеет право владеть, транспортировать, использовать и продавать эти ресурсы в соответствии с действующим законодательством и международными обязательствами США.

При этом в законе подчеркивается, что разрешено владеть именно добытыми ресурсами, а не самими космическими объектами (владение космическими объектами запрещает Договор о космосе).

Размеры Солнечной системы

Напоследок хочу привести цитату из книги Билла Брайсона "Краткая история почти всего на свете".

"...Наша Солнечная система, пожалуй, самое оживленное место на триллионы миль вокруг, однако все, что мы видим в ней - Солнце, планеты со спутниками, миллиард или около того кувыркающихся камней пояса астероидов, кометы и разные другие плавающие обломки, - занимает менее одной триллионной части имеющегося пространства. Вы также легко поймете, что ни на одной из встречавшихся вам карт Солнечной системы масштаб даже отдаленно не соответствует реальному. На большинстве школьных схем планеты изображены рядом, вплотную одна к другой - на многих иллюстрациях планеты-гиганты даже отбрасывают друг на друга тени, - но это неизбежный обман, дабы поместить их все на одном листе бумаги. В действительности Нептун расположен не чуть позади, а далеко позади Юпитера - в пять раз дальше, чем сам Юпитер от нас, так далеко, что получает лишь 3 % солнечного света, получаемого Юпитером.
Расстояния эти таковы, что на практике невозможно изобразить Солнечную систему с соблюдением масштаба.
Даже если сделать в учебнике большую раскладывающуюся вклейку или просто взять самый длинный лист бумаги, этого все равно будет недостаточно. Если на масштабной схеме Солнечной системы Землю изобразить размером с горошину, Юпитер будет находиться на расстоянии 300 м, а Плутон в 2,5 км (и будет размером с бактерию, так что в любом случае вы не сможете его разглядеть). В том же масштабе ближайшая звезда, Проксима Центавра, будет находиться в 16 000 км от нас. Если даже вы ужмёте все до такой степени, что Юпитер станет размером с точку в конце этого предложения, а Плутон не больше молекулы, то и в этом случае Плутон будет находиться на расстоянии больше десяти метров...
...А теперь еще одна вещь, которую следует учесть: пролетая мимо Плутона, мы лишь пролетаем мимо Плутона. Если заглянете в план полета, то увидите, что его цель - путешествие к краю Солнечной системы, но боюсь, что мы еще не добрались до него. Плутон может быть последним объектом, отмеченным на школьных схемах, но сама система здесь не кончается. На самом деле ее конца еще даже не видно. Мы не доберемся до края Солнечной системы, пока не пройдем сквозь облако Оорта, огромное царство кочующих комет... Плутон отмечает всего лишь одну 50-тысячную пути, а вовсе не край Солнечной системы, как бесцеремонно указывается на школьных схемах"

Пояс астероидов – область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, являющаяся местом скопления множества объектов всевозможных размеров, преимущественно неправильной формы, называемых астероидами или малыми планетами.

Между Марсом и Юпитером

Первые астероиды пояса были обнаружены астрономами еще в начале XIX века. Сегодня пояс астероидов известен астрономам как одно из крупнейших скоплений космических объектов, находящихся в Солнечной системе. Для многих ученых он представляет изрядный научный интерес.
Эту область также часто называют главным поясом астероидов или просто главным поясом, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.

Общие сведения

Область пространства, располагающаяся от Солнца на расстоянии от 2,06 до 3,27 а. е., иногда называется ядром пояса астероидов и содержит до 93,4 % всех нумерованных астероидов.
На сегодняшний день пояс астероидов насчитывает свыше 300 000 именованных объектов. По состоянию на 6 сентября 2011 года количество именованных астероидов пояса достигло 285 075. Суммарная масса главного пояса равна примерно 4 % массы Луны, больше половины её сосредоточено в четырёх крупнейших объектах, которые названы в честь римских божеств: Церера (диаметр по экватору 950 км), Веста (диаметр – 529,2 км), Паллада (примерный диаметр – 532 км) и Гигея (диаметр 407,12 км). Церера – это самый большой объект пояса астероидов, ученые считают данное небесное тело карликовой планетой.
Астероиды движутся по орбитам вокруг Солнца в том же направлении, что и планеты, в зависимости от величины большой полуоси, их период обращения колеблется от 3,5 до 6 лет.
Температура на поверхности астероида зависит от расстояния до Солнца и величины его альбедо. Для частиц пыли на расстоянии 2,2 а. е. температурный диапазон начинается с 200 К (−73 °C) и ниже, а на расстоянии 3,2 а. е. уже со 165 К (−108 °C). Однако для астероидов это не совсем справедливо, поскольку из-за вращения температуры на его дневной и ночной сторонах могут существенно различаться.
Поверхность большинства астероидов диаметром более 100 м, вероятно, покрыта толстым слоем раздробленной породы и пыли, образовавшихся при падении метеоритов или собранных в процессе движения по орбите. Измерения периодов вращения астероидов вокруг своей оси показали, что существует верхний предел скоростей вращения для относительно крупных астероидов диаметром более 100 м, который составляет 2,2 часа.
На сегодняшний день известно, что почти каждый третий астероид входит в состав какого-либо семейства. Признаком принадлежности астероидов к одному семейству являются примерно одинаковые орбитальные параметры, такие как большая полуось, эксцентриситет и наклон орбиты, а также аналогичные спектральные особенности, последние указывают на общность происхождения астероидов семейства, образовавшихся в результате распада более крупного тела.
Меньшие ассоциации астероидов называются группами или кластерами.
Наряду с астероидами, в поясе существуют также шлейфы пыли, состоящие из микрочастиц радиусом в несколько сотен микрометров, которые образовались в результате столкновений между астероидами и их бомбардировки микрометеоритами. Эта пыль под действием солнечной радиации постепенно по спирали движется к Солнцу.
Сочетание астероидной пыли и пыли, выбрасываемой кометами, даёт явление зодиакального света. Это слабое свечение простирается в плоскости эклиптики в виде треугольника, и его можно увидеть в экваториальных районах вскоре после захода или незадолго перед восходом Солнца. Размеры частиц, которые его вызывают, в среднем колеблются в районе 40 мкм, а время их существования не превышает 700 тыс. лет. Наличие этих частиц свидетельствует о том, что процесс их образования происходит непрерывно.

В главном поясе, в зависимости от химического состава, выделено 3 основных спектральных класса астероидов: углеродные (класс C), силикатные (класс S) и металлические или железные (класс M). Все эти классы астероидов, особенно металлические, представляют интерес с точки зрения космической индустрии в целом и промышленного освоения астероидов в частности.

Хотя открытие и изучение пояса астероидов немыслимо без науки, история исследования этого астрономического чуда берет свое начало в древних мифах и легендах.

Мелкая пыль в поясе астероидов, возникшая в результате столкновений астероидов, создаёт явление, известное как зодиакальный свет.

Загадочный Фаэтон

Гипотеза о существовании Фаэтона часто используется в научной фантастике (особенно советской). Как правило, предполагается, что на Фаэтоне существовали разумные существа, которые своими действиями вызвали разрушение планеты. Легенда об этой планете ярко описана в книге Александра Казанцева «Фаэты». В этой книге поведана история, как алчные жители планеты Фаэтон – фаэты, загубили свою землю, взорвав ее, после чего она распалась на бессчетное количество маленьких кусочков. Считается, что именно из этих кусочков и образовался сегодняшний пояс астероидов. Похожая версия происхождения этого скопления небесных тел прослеживается и в древних шумерских мифах и легендах.
Эта версия лежит также в основе романа Михаила Чернолусского «Фаэтон», повестей Олеся Бердника «Катастрофа» и "Стрела времени" и Константина Брендючкова «Последний ангел», Николая Руденко «Сын Солнца - Фаэтон», в мультфильме о путешествии землян к поясу астероидов «Фаэтон - сын солнца», рассказа Георгия Шаха «Гибель Фаэтона».
Мифы и легенды – это, конечно, хорошо. Но, что же говорит о происхождении пояса астероидов наука?

Происхождение пояса астероидов

В отличие от древних сказок, в научном сообществе принято считать, что пояс астероидов – это отнюдь не обломки взорвавшейся планеты, а скопление протопланетного вещества. Такая теория, скорее всего, верна, так как, последние данные показывают, что между Марсом и Юпитером планета попросту не могла образоваться. Причина этого – сильное гравитационное влияние Юпитера. Именно оно не дало протопланетному веществу (космической пыли, из которой создаются планеты) образоваться в полноценное небесное тело на таком далеком от Солнца расстоянии.
Исследования метеоритов, которые вышли из пояса астероидов и упали на Землю, показывают, что большинство из них относится к хондритам – метеоритам, в которых, в отличие от ахондритов, не происходила сепарация веществ, как обычно бывает в процессе формирования планет. Данные исследования лишний раз подтверждают вышеизложенную гипотезу, которая опираясь на реальные научные данные, выглядит гораздо убедительнее той версии, которую нам предлагают шумерские мифы.
Сегодня, ученым отлично известно, что пояс астероидов – отнюдь не сказочная, расколовшаяся планета, а остатки протопланетного вещества, которое появилось еще во времена зарождения Солнечной системы. Однако мифы и предания о легендарном Фаэтоне до сих пор живы и заставляют многих людей по всему миру проявлять интерес к такому астрономическому явлению, как пояс астероидов.

Открытие пояса астероидов

Своеобразной предысторией начала изучения пояса астероидов можно считать открытие зависимости, приблизительно описывающей расстояния планет от Солнца, получившей название правила Тициуса - Боде.
Впервые оно было сформулировано и опубликовано немецким физиком и математиком Иоганном Тициусом ещё в 1766 году, но несмотря на то, что ему, с указанными оговорками, удовлетворяли все шесть известных на то время планет (от Меркурия до Сатурна), правило долго не привлекало внимания. Так продолжалось до тех пор, пока в 1781 году не был открыт Уран, большая полуось орбиты которого точно соответствовала предсказанной данной формулой. После этого Иоганн Элерт Боде высказал предположение о возможности существования пятой от Солнца планеты между орбитами Марса и Юпитера, которая, согласно данному правилу, должна была находиться на расстоянии 2,8 а. е. и при этом до сих пор не была обнаружена. Открытие Цереры в январе 1801 года, причём именно на указанном расстоянии от Солнца, привело к усилению доверия к правилу Тициуса - Боде среди астрономов, которое сохранялось вплоть до открытия Нептуна, который выпадает из этого правила.

Астероид Веста

Церера, снимок межпланетного зонда Dawn

Ида и ее спутник Дактиль. Размер Иды 58 × 23 км, Дактиля - 1,5 км, расстояние между ними 85 км

1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци, наблюдая за звездным небом, открыл первый объект пояса астероидов – карликовую планету Цецера. Затем в 1802 году был открыт еще один крупный объект – астероид Паллада. Оба этих космических тела двигались примерно на одинаковой орбите от Солнца – 2,8 астрономических единицы. После открытия в 1804 году Юноны и в 1807 Весты – крупных небесных тел, двигавшихся по той же самой орбите, что и предыдущие, открытия новых объектов в этой области космоса прекратились до 1891 года. В 1891 году немецкий ученый Макс Вольф, используя метод астрофотографии, в одиночку обнаружил между Марсом и Юпитером 248 мелких астероидов. После чего, открытия новых объектов в этой области неба посыпались одно за другим.

Современные исследования

Полёт космического аппарата Dawn к Весте (слева) и Церере (справа)

Пояс астероидов вызывал интерес ученых не только в течение прошлых столетий, но и в последние годы. Первым серьезным достижением современных технологий в области изучения этого скопления небесных объектов был полет космического аппарата «Пионер-10», который был создан для изучения Юпитера и долетел до области главного пояса 16 июля 1972 года. Этот аппарат первым прошел сквозь пояс астероидов. С тех пор сквозь пояс пролетело еще 9 космических аппаратов. Ни один из них во время путешествия не пострадал от столкновения с астероидом.
Аппараты «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также зонд «Улисс» пролетали через пояс без запланированных или случайных сближений с астероидами. Аппарат «Галилео» стал первым космическим аппаратом, который сделал снимки астероидов. Первыми сфотографированными объектами стали астероид (951) Гаспра в 1991 году и астероид (243) Ида в 1993 году. После этого в НАСА была принята программа, согласно которой любой аппарат, пролетающий через пояс астероидов, должен, по возможности, пролететь мимо какого-либо астероида. В последующие годы космическими зондами и аппаратами были получены изображения ряда мелких объектов, таких как (253) Матильда в 1997 году с аппарата NEAR Shoemaker, (2685) Мазурский в 2000 году с «Кассини», (5535) Аннафранк в 2002 году со «Стардаст», (132524) APL в 2006 с зонда «Новые горизонты», (2867) Штейнс в 2008 году и (21) Лютеция в 2010 году с «Розетты».

Большинство изображений астероидов главного пояса, переданных космическими аппаратами, получены в результате краткого пролёта зондов вблизи астероидов на пути к основной цели миссии - для подробного изучения астероидов отправляли только два аппарата: NEAR Shoemaker, который исследовал (433) Эрос и Матильду, а также «Хаябуса», главной целью которого было изучение (25143) Итокава. Аппарат в течение длительного времени изучал поверхность астероида и даже, впервые в истории, доставил частицы грунта с его поверхности.

27 сентября 2007 года к крупнейшим астероидам Весте и Церере была отправлена автоматическая межпланетная станция Dawn. Аппарат достиг Весты 16 июля 2011 года и вышел на её орбиту. После изучения астероида в течение полугода он направился к Церере, которой достиг в 2015 году. Изначально предполагалось расширение его миссии для исследования Паллады.

Составное изображение северной полярной области астероида Эрос

Изображение астероида (253) Матильда

Состав

Углеродистые астероиды класса C, названные так из-за большого процента простейших углеродных соединений в их составе, являются наиболее распространёнными объектами в главном поясе, на них приходится 75 % всех астероидов, особенно большая их концентрация характерна для внешних областей пояса. Эти астероиды имеют слегка красноватый оттенок и очень низкое альбедо (между 0,03 и 0,0938). Поскольку они отражают очень мало солнечного света, их трудно обнаружить. Вполне вероятно, что в поясе астероидов находится ещё немало относительно крупных астероидов, принадлежащих к этому классу, но до сих пор не найденных из-за малой яркости. Зато эти астероиды довольно сильно излучают в инфракрасном диапазоне из-за наличия в их составе воды. В целом их спектры соответствуют спектру вещества, из которого формировалась Солнечная система, за исключением летучих элементов. По составу они очень близки к углеродистым хондритным метеоритам, которые нередко находят на Земле. Крупнейшим представителем этого класса является астероид (10) Гигея.

Вторым по распространённости спектральным классом среди астероидов главного пояса является класс S, который объединяет силикатные астероиды внутренней части пояса, располагающиеся до расстояния 2,5 а. е. от Солнца. Спектральный анализ этих астероидов выявил наличие в их поверхности различных силикатов и некоторых металлов (железо и магний), но практически полное отсутствие каких-либо углеродных соединений. Это указывает на то, что породы за время существования этих астероидов претерпели значительные изменения, возможно, в связи с частичным плавлением и дифференциацией. Они имеют довольно высокое альбедо (между 0,10 и 0,2238) и составляют 17 % от всех астероидов. Астероид (3) Юнона является самым крупным представителем этого класса.

Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10 % от всех астероидов пояса и имеют умеренно большое альбедо (между 0,1 и 0,1838). Они расположены преимущественно в центральных областях пояса на расстоянии 2,7 а. е. от Солнца и могут быть фрагментами металлических ядер крупных планетезималей (небесное тело, образующееся в результате постепенного приращения более мелких тел, состоящих из частиц пыли протопланетного диска; непрерывно притягивая к себе новый материал и накапливая массу, планетезимали формируют более крупное тело), вроде Цереры, существовавших на заре формирования Солнечной системы и разрушенных при взаимных столкновениях. Однако в случае с металлическими астероидами не всё так просто. В ходе исследований обнаружено несколько тел, вроде астероида (22) Каллиопа, спектр которых близок спектру астероидов класса M, но при этом они имеют крайне низкую для металлических астероидов плотность. Химический состав подобных астероидов на сегодняшний день практически неизвестен, и вполне возможно, что по составу они близки к астероидам класса C или S.

Одной из загадок астероидного пояса являются относительно редкие базальтовые астероиды класса V. До 2001 года считалось, что большинство базальтовых объектов в поясе астероидов являются фрагментами коры Весты (отсюда и название класс V), однако подробное изучение астероида (1459) Магния позволило выявить определённые различия в химическом составе открытых ранее базальтовых астероидов, что предполагает их отдельное происхождение.

Прослеживается довольно чёткая зависимость между составом астероида и его расстоянием от Солнца. Как правило, каменные астероиды, состоящие из безводных силикатов, расположены ближе к Солнцу, чем углеродные глинистые астероиды, в которых часто обнаруживают следы воды, в основном в связанном состоянии, но возможно, и в виде обычного водяного льда. Во внутренних областях пояса влияние солнечной радиации было более значительно, что привело к выдуванию лёгких элементов, в частности, воды, на периферию. В результате вода сконденсировалась на астероидах внешней части пояса, а во внутренних областях, где астероиды прогреваются достаточно хорошо, её практически не осталось.

Астероид Гаспра, и спутники Марса Фобос и Деймос

Космический аппарат Dawn и Церера

Северный полюс Цереры

Белые пятна в кратерах Цереры

Астероиды как источники ресурсов

Постоянный рост потребления ресурсов промышленностью приводит к истощению их запасов на Земле, по некоторым оценкам, запасы таких ключевых для промышленности элементов, как сурьма, цинк, олово, серебро, свинец, индий, золото и медь, могут быть исчерпаны уже через 50-60 лет, и необходимость искать новые источники сырья станет особенно очевидной.

С точки зрения промышленного освоения астероиды являются одними из самых доступных тел в Солнечной системе. Ввиду малой гравитации посадка и взлёт с их поверхности требуют минимальных затрат топлива, а если использовать для разработки околоземные астероиды, то и стоимость доставки ресурсов с них на Землю будет низкой. Астероиды могут быть источниками таких ценных ресурсов, как, например, вода (в виде льда), из которой можно получить кислород для дыхания и водород для космического топлива, а также различные редкие металлы и минералы, такие как железо, никель, титан, кобальт и платина, и, в меньшем количестве, другие элементы вроде марганца, молибдена, родия и т. п. По сути, большинство элементов тяжелее железа, добываемых сейчас с поверхности нашей планеты, являются остатками астероидов, упавших на Землю в период поздней тяжёлой бомбардировки.

В 2004 году мировое производство железной руды превысило 1 млрд тонн. Для сравнения, один небольшой астероид класса M диаметром в 1 км может содержать до 2 млрд тонн железо-никелевой руды, что в 2-3 раза превышает добычу руды за 2004 год. Самый крупный известный металлический астероид (16) Психея содержит 1,7·10^19 кг железо-никелевой руды (что в 100 тысяч раз превышает запасы этой руды в земной коре). Этого количества хватило бы для обеспечения потребностей населения земного шара в течение нескольких миллионов лет, даже с учётом дальнейшего увеличения спроса. Небольшая часть извлечённого материала может также содержать драгоценные металлы.

Примером астероида, наиболее перспективного для освоения, является астероид (4660) Нерей. Этот астероид имеет очень низкую первую космическую скорость, даже по сравнению с Луной, что позволяет легко поднимать с его поверхности добытые материалы. Однако, чтобы доставить их на Землю, потребуется разогнать корабль до гораздо большей скорости.

Существует три возможных варианта добычи сырья:

Добыча руды и доставка её на место последующей переработки

Переработка добытой руды прямо на месте добычи, с последующей доставкой полученного материала

Перемещение астероида на безопасную орбиту между Луной и Землёй. Это теоретически может позволить сэкономить добытые на астероиде материалы.

Американцы уже начали юридическую суету.
25 ноября 2015 года Обама подписал U.S. Commercial Space Launch Competitiveness Act (H.R. 2262). Этот закон признает право граждан на владение космическими ресурсами. Согласно статье § 51303 закона:

Гражданин Соединенных Штатов, занимающийся добычей ресурсов астероида или других космических ресурсов, имеет право владеть, транспортировать, использовать и продавать эти ресурсы в соответствии с действующим законодательством и международными обязательствами США.

При этом в законе подчеркивается, что разрешено владеть именно добытыми ресурсами, а не самими космическими объектами (владение космическими объектами запрещает Договор о космосе).

Размеры Солнечной системы

Напоследок хочу привести цитату из книги Билла Брайсона "Краткая история почти всего на свете".

"…Наша Солнечная система, пожалуй, самое оживленное место на триллионы миль вокруг, однако все, что мы видим в ней - Солнце, планеты со спутниками, миллиард или около того кувыркающихся камней пояса астероидов, кометы и разные другие плавающие обломки, - занимает менее одной триллионной части имеющегося пространства. Вы также легко поймете, что ни на одной из встречавшихся вам карт Солнечной системы масштаб даже отдаленно не соответствует реальному. На большинстве школьных схем планеты изображены рядом, вплотную одна к другой - на многих иллюстрациях планеты-гиганты даже отбрасывают друг на друга тени, - но это неизбежный обман, дабы поместить их все на одном листе бумаги. В действительности Нептун расположен не чуть позади, а далеко позади Юпитера - в пять раз дальше, чем сам Юпитер от нас, так далеко, что получает лишь 3 % солнечного света, получаемого Юпитером.
Расстояния эти таковы, что на практике невозможно изобразить Солнечную систему с соблюдением масштаба.
Даже если сделать в учебнике большую раскладывающуюся вклейку или просто взять самый длинный лист бумаги, этого все равно будет недостаточно. Если на масштабной схеме Солнечной системы Землю изобразить размером с горошину, Юпитер будет находиться на расстоянии 300 м, а Плутон в 2,5 км (и будет размером с бактерию, так что в любом случае вы не сможете его разглядеть). В том же масштабе ближайшая звезда, Проксима Центавра, будет находиться в 16 000 км от нас. Если даже вы ужмёте все до такой степени, что Юпитер станет размером с точку в конце этого предложения, а Плутон не больше молекулы, то и в этом случае Плутон будет находиться на расстоянии больше десяти метров…
…А теперь еще одна вещь, которую следует учесть: пролетая мимо Плутона, мы лишь пролетаем мимо Плутона. Если заглянете в план полета, то увидите, что его цель - путешествие к краю Солнечной системы, но боюсь, что мы еще не добрались до него. Плутон может быть последним объектом, отмеченным на школьных схемах, но сама система здесь не кончается. На самом деле ее конца еще даже не видно. Мы не доберемся до края Солнечной системы, пока не пройдем сквозь облако Оорта, огромное царство кочующих комет… Плутон отмечает всего лишь одну 50-тысячную пути, а вовсе не край Солнечной системы, как бесцеремонно указывается на школьных схемах"

Солнечная система

Сериал "Прогулки в космосе". 8-я серия "Пояс астероидов"

Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов, состоящий из множества небольших космических тел, проносящихся в космическом пространстве вокруг Солнца. По мнению ряда ученых, они являются фрагментами погибшей планеты №5, названной Фаэтоном. Никто не знает, что стало причиной гибели этой планеты, была ли на ней жизнь и может ли наша Земля повторить ее участь.

Видео: Кто перестроил Солнечную систему? Где планета Фаэтон?

Фаэтон называют гипотетической планетой, существовала ли она на самом деле в далеком прошлом - это большой вопрос, до сих пор вызывающий горячие дискуссии среди ученых. Как же была «открыта» планета, которую никто никогда не видел? Произошло это в XVIII веке, когда немецкие астрономы Иоанн Тициус и Иоганн Боде совместными усилиями сформулировали так называемое правило Тициуса-Боде.

Согласно этому правилу, расстояния известных тогда планет от Солнца подчинялись определенной математической закономерности, благодаря которой можно было рассчитать, где находятся еще не открытые планеты.

То, что это «правило Тициуса-Боде» верно и реально работает, было доказано последующими открытиями Урана, Нептуна и Плутона. Еще в 1781 году после открытия Урана впервые возник вопрос о «планете №5», которая, согласно правилу, должна была находиться между Марсом и Юпитером.

Начались поиски этой недостающей пятой планеты, за которые взялась группа из 24 астрономов.

Так уже получилось, что эту группу в 1801 году опередил итальянский астроном Джузеппе Пьяцци, он открыл на предсказанной орбите карликовую планету Цереру, которая была слишком мала, чтобы считать ее «планетой №5».

Когда в 1802 году астроном Генрих Ольберс на близкой орбите открыл еще одну карликовую планету Палладу, он предположил, что все эти небольшие космические тела являются фрагментами некогда существовавшей большой планеты.

После этого Ольберс рассчитал, где можно искать новые карликовые планеты. Уже в 1804 году в предсказанном ученым месте была открыта Юнона, а через три года сам Ольберс открыл Весту.

Гипотеза Ольберса о погибшей пятой планете, получившей впоследствии название Фаэтон в честь мифического героя, сына бога Солнца Гелиоса, была настолько правдоподобной, что на длительный период она стала общепризнанной. В последующие десятилетия были открыты сотни новых астероидов, а потом и тысячи. По разным оценкам, в поясе астероидов находится от двух до четырех тысяч относительно крупных космических тел, ну а количество различной мелочи может насчитывать сотни тысяч объектов.

По приблизительным подсчетам, если бы из всех тел пояса астероидов «слепить» один большой шар, то получилась бы планета диаметром около 5900 километров. Она была бы больше Меркурия (4878 км), но меньше Марса (6780 км).

Если такая внушительная планета на самом деле существовала, что могло стать причиной ее разрушения на столь большое количество фрагментов?

Вина юпитера или атомная война?

Самое простое и короткое по изложению объяснение гибели планеты Фаэтон связано с гигантом Юпитером. Согласно одной из гипотез, Фаэтон разрушился под воздействием мощной гравитации планеты-гиганта. Юпитер просто «разорвал» соседнюю планету при содействии гравитационного поля Марса.

Разрушение Фаэтона могло произойти при тесном сближении с Юпитером, которое случилось по неизвестной нам причине. Правда, скептики считают, что в результате взрыва планеты сильно пострадал бы и сам Юпитер, и система его спутников.

Согласно расчетам одной группы ученых, разрушение Фаэтона произошло 16 млн лет назад, а вот на восстановление всех параметров Юпитера после взрыва ушло бы не менее 2 миллиардов лет. Получается, что разрушение Фаэтона если и произошло, то случилось не 16 миллионов, а миллиарды лет назад. В пользу этого предположения говорит и астероид, уничтоживший динозавров 65 миллионов лет назад; если Фаэтон разрушился 16 миллионов лет назад, то откуда он взялся?

Есть и другие гипотезы, объясняющие разрушение Фаэтона. Согласно одной из них, из-за слишком быстрого суточного вращения планету разорвала центробежная сила. А вот по другой гипотезе, Фаэтон стал жертвой столкновения со своим собственным спутником. Пожалуй, самую интересную гипотезу предложили писатели-фантасты, которые в ряде произведений связали разрушение Фаэтона с атомной войной, развязанной его обитателями. Были нанесены настолько мощные ядерные удары, что планета не выдержала и развалилась.

Как вариант этой гипотезы существует предположение, что цивилизация Фаэтона воевала с цивилизацией Марса. После обмена мощнейшими ядерными ударами Красная планета стала безжизненной, а Фаэтон полностью разрушился.

Кому-то данная гипотеза покажется слишком фантастической и невероятной, однако недавно известный астрофизик Джон Брандербург заявил, что причиной гибели жизни на Марсе стали два мощнейших ядерных удара, нанесенных из космоса миллионы лет назад.

Кстати, в эту гипотезу вписывается и тайна тектитов, загадочных образований, похожих на стекловидные шлаки, которые образуются в местах наземных ядерных взрывов. Одни считают, что тектиты - это следы древней атомной войны, которая когда-то произошла на Земле, другие видят в тектитах осколки стеклянных метеоритов.

Известный астроном Феликс Зигель полагал, что если стеклянные метеориты на самом деле существуют, то они образовались в результате ядерных взрывов на каком-то из крупных космических тел. Может, этим телом был Фаэтон?

Когда луны еще не было

Уже упомянутый выше советский астроном Феликс Юрьевич Зигель в свое время разработал весьма любопытную гипотезу. Ученый предположил, что когда-то на общей орбите вокруг Солнца вращалась трехпланетная система, состоящая из Марса, Фаэтона и Луны. Катастрофа, превратившая Фаэтон в тысячи обломков, нарушила равновесие этой системы, в результате Марс и Луна оказались на более близких к Солнцу орбитах.

Последовал разогрев этих космических тел, Марс потерял, большую часть своей атмосферы, а Луна - всю. Закончилось это тем, что Луна, оказавшись вблизи от Земли, была «захвачена» нашей планетой.

Интересно, что существуют исторические сведения об отсутствии Луны на небе в допотопные времена. В III веке до н. э. главный смотритель Александрийской библиотеки Аполлоний Родиус писал, что было время, когда на земном небе не было Луны. Эту информацию Родиус получил, перечитывая древнейшие рукописи, которые сгорели вместе с библиотекой. В самых древних мифах бушменов Южной Африки также говорится о том, что до Потопа ночное небо освещали лишь звезды. Отсутствуют сведения о Луне и в наиболее древних хрониках майя.

Известный писатель и исследователь А. Горбовский считает, что Фаэтон погиб 11652 года назад, заметьте, это около 12 тысяч лет назад. К этому времени некоторые исследователи как раз относят появление на небосклоне Луны и глобальную катастрофу - Всемирный потоп.

«Причалив» к Земле, Луна, без сомнения, и вызвала это бедствие, нашедшее отражение в мифах и преданиях практически всех народов нашей планеты. Поразительно, но существует гипотеза, что Луна является ядром разрушившегося Фаэтона!

А может, фаэтон всего лишь миф?

Согласно древнегреческому мифу Фаэтон выпросил у своего отца Гелиоса позволение править солнечной колесницей, но его упряжка погубила его: кони неумелого возницы отклонились от правильного направления и приблизились к земле, отчего та загорелась. Гея взмолилась к Зевсу, и тот сразил Фаэтона молнией, и Фаэтон рухнул в Эридан и погиб.

Общепризнанным существование в далеком прошлом планеты Фаэтон было лишь до второй половины 40-х годов XX века. После появления космогонической теории О. Ю. Шмидта об образовании планет многие ученые стали говорить о том, что пояс астероидов является лишь «заготовкой» для несостоявшейся планеты.

Она не смогла сформироваться из-за гравитационного влияния Юпитера. То есть планета-гигант не разрушала Фаэтон, она просто не дала ему образоваться.

Не в пользу гипотезы Ольберса о Фаэтоне говорят и некоторые расчеты. Например, московский астроном А. Н. Чибисов попытался по законам небесной механики как бы «сложить» все астероиды вместе и вычислить приблизительную орбиту разрушившейся планеты.

После проведенных расчетов ученый пришел к выводу, что нет возможности определить ни область, где произошло разрушение планеты, ни орбиту ее движения до взрыва.

А вот азербайджанский ученый Г. Ф. Султанов, наоборот, попытался рассчитать, как распределились бы фрагменты планеты при ее взрыве. Различия в распределении оказались настолько большими, что нет оснований говорить о взрыве единого космического тела.

Противопоставить данным расчетам можно только то, что за длительное время после гибели Фаэтона под влиянием планетных возмущений орбиты астероидов сильно изменились и перепутались, установить теперь их первоначальные параметры уже невозможно.

Но для тех, кто верит, что Фаэтон когда-то существовал, все же есть приятная новость. Сравнительно недавно палеонтологи нашли в каменных метеоритах окаменевшие бактерии, похожие на цианобактерии, живущие на Земле в горных породах и горячих источниках. Ученые не сомневаются, что эти метеориты образовались из обломков планеты, на которой была жизнь. Этой планетой мог быть Фаэтон.

В данной статье рассматриваются объекты, относящиеся к главному поясу астероидов, описывается история его открытия, рассказывается, как он образовался, как астрономы исследуют эти небесные тела, чем привлекают землян далекие «холодные путешественники».

Содержание статьи:

Пояс астероидов - это кольцеобразное формирование, состоящее из тысячи малых планет, миллионов их осколков и песчаных зерен. В системе космических координат он располагается между орбитами Марса и Юпитера, на расстоянии 2-3 астрономических единиц. Вектор направления движения пояса вокруг центральной звезды совпадает с общим вектором перемещения планет нашей системы.

История открытия астероидов

Еще один немецкий ученый, К.Цах, совместно с коллегами организовал «Общество Лилиенталя», среди народа получившее название «Небесная полиция». Они взялись за скрупулёзное исследование небесных тел, с целью найти еще не открытую планету Фаэтон. Для этого они поделили небо на 24 равных участка, согласно количеству наблюдателей.

Но им не повезло. По воле случая их опередил Джузеппе Пиацци, астроном из Италии, обнаруживший в новогоднюю ночь 1801 года небольшой космический объект, медленно перемещающийся по скоплению звезд Тельца. Эта движущаяся «звезда» оказалась первым ставшим известным науке астероидом. По давней традиции, он был назван в честь божества из пантеона древних эллинов - богини плодородия Цереры.

В ближайшие последовавшие за открытием годы был обнаружен еще ряд планетоидов: Паллада, Юнона и Веста. Все эти небесные тела выглядели как точечный светящийся объект, на котором нельзя было рассмотреть деталей. Поэтому, по предложению В. Гершеля, их назвали астероидами (от древнегреческого «звездоподобный»). Еще одно их название, принятое в науке - «малые планеты».

Дальнейшие открытия новых объектов, по уже известному пути и предположительному местонахождению, посыпались одно за одним. Выяснилось, что космическое пространство между Марсом и Юпитером содержит большое количество небесных объектов. В начале 1850-х гг. Александр фон Гумбальт ввел понятие «пояс астероидов» в своей книге «Космос: план описания физического мира».

В 2016 году российские ученые спроектировали и построили мощный телескоп очень высокого уровня. Он предназначен для предупреждения астероидно-кометной угрозы. Его возможности фантастически: в считанные секунды умный телескоп может засечь астероид размером около 50 м на расстоянии 150 млн. км, что позволит предотвратить падение небесного объекта, дав фору землянам в несколько месяцев для принятия мер по спасению Земли.

Особенности формирования большого пояса астероидов

Просуществовав долгое время, эта красивая теория была опровергнута современными учеными, доказавшими, что внутренний пояс астероидов - это обломки несформировавшейся планеты. В период зарождения Солнечной системы тела, состоящие из частиц протопланетного облака и выросшие до размеров в десятки и даже сотни километров, не могли дальше формироваться из-за влияния огромного Юпитера.

Его гравитация нарушала их упорядоченное круговое движение и сталкивала на больших скоростях, дробя на мелкие осколки. Поэтому даже такие крупные тела пояса астероидов, как Церера и Веста, не смогли стать полноценными планетами только из-за того, что не набрали достаточную для этого массу, навсегда застыв каменными глыбами, роящимися в глубинах космоса.

Астрофизик Иванов А.Г. предложил свою теорию о том, как возник пояс астероидов между Марсом и Юпитером, деля тела по происхождению:

1. Первичные планетоиды . Формировались одновременно с планетами около 4,5 млрд. лет назад. После вспышки на Солнце часть протоновой оболочки разлетелась в космосе и послужила материалом для возникновения «звездоподобных» тел, богатых ураном, иридием, золотом, платиной. Метеориты, бывшие когда-то астероидами и упавшие на Землю, по мнению ученого, внесли большую лепту в геологическое разнообразие, доставив тяжелые металлы на нашу планету.
2. Вторичные . Образовались при бомбардировке уже существующих малых планет другими объектами из космоса. Выбрасываемая при этом в пространство магма охлаждалась и образовывала новую космическую единицу. Эти тела в своём составе имеют кремний с примесью других средних металлов.

Сравнительно недавно американская научная лаборатория космического ведомства «NASA» сообщила, что у Земли появился новый спутник - астероид 2016 НО3. Он был открыт астрономом Полом Чодасом при помощи гавайского автоматического телескопа Pan-StaRRs. Но известно, что малая планета находится слишком далеко от Земли, чтобы называться ее полноправным спутником. Для таких астероидов у ученых есть особое понятие - квази-спутник. На 2016 г. НО3 находится около нашей планеты уже около ста лет и, очевидно, не собирается покидать свой пост еще несколько веков.

Характеристики малых планет

Суммарная масса пояса астероидов в Солнечной системе не превышает 0,001 массы Земли, большая часть которой приходится на 4 объекта: Цереру (1,5 по массе), Палладу, Весту, Гигею. Объем занимаемого пространства, где располагается пояс астероидов, гораздо больше объёма Земли - приблизительно в 16 тысяч раз по кубическому километражу.

Как и следовало ожидать, такие небесные тела существуют без атмосферы. Исследования изменения регулярно чередовавшегося блеска доказали, что астероиды вращаются вокруг своей оси. Например, Паллада делает поворот на 360 градусов за 7 часов 54 минуты.

Сложившийся после просмотра блокбастеров стереотип, что пояс астероид практически невозможно преодолеть, разрушили астрофизики, предоставившие доказательства о неплотном сосредоточении данных небесных тел.

Разработанная ещё в советское время методика вычисления вида орбит, по которым метеороиды двигались в пространстве до падения на Землю, доказала, что метеориты прибыли из пояса астероидов. Таким образом, стало понятно, что они представляют собой кусочки астероидов, отколовшихся при столкновениях между собой.

Появилась возможность детально изучить химическую структуру столь далеких небесных объектов, не приближаясь к ним. Новых химических элементов, не открытых на Земле, ученые не выявили, в основном в их составе присутствовали железо, кремний, кислород, магний, никель.

К 2014 году во всем мире собрано более 3000 метеоритов размерами от нескольких грамм до десятка тонн. В Намибии в 1920 году был обнаружен самый крупный железный метеорит Гоба массой 60 т.

Основные разновидности астероидов

• Первая группа . Также называется примитивной. Мало изменилась со времени формирования и поэтому богата углеродом и водой. В состав таких небесных тел входят серпинтины, хондриты и др. Они способны отражать до 5% солнечного света. К этой группе принадлежат Гигея, Паллада.
• Вторая промежуточная группа . Включает в себя кремнийсодержащие обломки, составляющие около 17% всех астероидов. В основном эта группа располагается в середине Главного пояса и отражает больше света, идущего от Солнца (примерно 10-25%).
• Третья высокотемпературная группа . В нее входят малые планеты, состоящие преимущественно из металлов. Они находятся на орбитах во внутреннем поясе.

Формы астероидов могут быть различными и зависят от их размера: крупные - обычно круглые, сферической формы; более мелкие, которые представляют собой бесформенные глыбы. Могут попадаться уникальные формы, как пример, гантелеобразные.

Отличаются астероиды между собой способностью образовывать так называемые семейства. В начале 20-го века стало известно о существовании группы планетоидов, плотно сгруппировавшейся около Эоса и двигающейся по одной орбите. На сегодняшний день эта популяция насчитывает 4400 космических объектов. Таких семейств в большом поясе, по разным подсчетам, - 75-100.

Есть астероиды, не любящие большие компании и отдающие предпочтение одиночеству.

Исследования астероида Веста

Оказалось, что этот метеорит застыл на расплавленной поверхности Весты. Существование этого «космического гостя» подтвердило, что Веста больше схожа с обычными планетами, нежели с астероидами.

Веста - это третий по размеру астероид, уступающий только Церере и Палладе, а по массе эта малая планета оказывается второй. В диаметре она составляет всего 525 км. Получить достоверное изображение Весты удалось только в 1990 году при помощи новейшего телескопа «Хаббл».

Химический состав метеорита показал, что сразу после возникновения на Весте стало происходить разделение ее внутренней структуры на две основные части: ядро из железо-никелевого сплава и каменная (базальтовая) мантия.

Практически весь астероид покрыт значительными по размеру кратерами. Первый, Реясильвия, максимальный по размеру, достигает длины 505 км (общий диаметр Весты - 525 км) и назван в честь легендарной матери Рема и Ромула (основателей Рима).

Второй кратер напоминает снежную бабу, состоящую из трех кратеров, которые названы в честь жриц римской богини Весты: крупнейший - Марция (диаметр - 58 км), средний - Кальпурния (50 км); малый - Минуция (22 км).

В 2011 году НАСА запустили на орбиту малой планеты космический аппарат «DAWN», что в переводе означает «Рассвет». С помощью этого чуда техники ученым удалось раздобыть первые фотоснимки Весты, а также вычислить ее массу по гравитационному воздействию. 5 сентября 2012 года, завершив работу над изучением Весты, космический аппарат покинул ее орбиту и был отправлен на изучение крупнейшего астероида - Цереры.

Чем могут быть полезны астероиды

На малых планетах можно найти практически все востребованные металлы: золото, никель, железо, молибден, рутений, марганец, многие редкоземельные элементы. Такой расклад значительно уменьшит потребление топлива при доставке руды на планету.

Существует три основных типа добычи ископаемых на планетоидах:

1. Добыча металлов на астероиде и последующая переработка на ближайшей станции;
2. Добыча ископаемых на малой планете и переработка там же;
3. Перенесение астероида на безопасную орбиту между Луной и Землей.

Шагает в ногу со временем и правительство Люксембурга. В июне 2016 года на государственном уровне принято решение о добычи минералов и платиновых руд, находящихся на астероидах. Под этот масштабный проект выделяется кругленькая сумма в размере 200 млн. евро.

Смотрите видео о поясе астероидов:

В Солнечной системе между орбитами Марса и Юпитера находится пояс астероидов. Учёные считают, что на этой орбите раньше была планета Фаэтон, которая столкнулась с планетой Нибиру и распалась на астероиды. Это верно?

Учёные предполагают, что на Марсе проживала высокоразвитая цивилизация, которая прекратила своё существование около 1 млн лет назад. Что явилось причиной гибели цивилизации на Марсе?

На Марсе наблюдается огромный потухший вулкан Олимп высотой 27 км и диаметром кратера 85 км. С другой стороны планеты симметрично находится огромная впадина. Какие причины этого катаклизма?

Ответ:

Одна из загадок планет Марс и Фаэтон — это то что в древности на их орбитах происходили Галактические войны между инопланетными высокоразвитыми цивилизациями (ВЦ) с отрицательной полярностью, которые применяли мощное взрывное, лучевое оружие. Причиной войн была борьба за колонизацию планет Солнечной системы для проведения на них экспериментов с разумной жизнью и за их ресурсы. Этот период совпал с приближением к Солнечной системе планетарной системы, вращающейся вокруг нейтронной звезды.

Планета Х (или Нибиру) этой звёздной системы в 4 раза больше Земли по диаметру и ещё больше по сравнению с Фаэтоном и Марсом. Она по вытянутой эллипсоидной орбите проходит сквозь орбиты планет Солнечной системы 1 раз в 3600 лет. Мощные гравитационные силы планеты Х смогли сместить Фаэтон со своей орбиты. Столкновения между ними не было, но под действием сильной гравитации и возникшей нестабильности ядра Фаэтон разорвало на осколки, которые образовали пояс астероидов.

Кроме того, сила гравитации планеты Х сорвала атмосферу с Марса, часть жителей которого укрылась в заранее построенных городах под поверхностью. Ваши наблюдатели напоминали воюющим сторонам о приближении планеты Х и предстоящих катаклизмах. Но война отвлекает. Энергии, затраченные на военные действия, ослабили энергоресурсы воюющих сторон, что не позволило сохранить Фаэтон, даже объединив усилия в последний момент. Но эти совместные усилия позволили сохранить и стабилизировать ядро Земли, которая не избежала при этом катаклизмов.

Гибель марсианской цивилизации на поверхности

Один из крупных осколков Фаэтона достиг Марса и врезался в него. В месте падения астероида на Марсе образовалась огромная впадина, а на противоположной стороне в месте разлома тектонических плит образовался супер вулкан с мощным извержением магмы. При этом были значительные жертвы среди марсиан. Сильное гравитационное воздействие планеты Х и столкновение астероида с Марсом привело к потере его атмосферы, падению напряженности магнитного поля, снижению гравитации планеты, к активации извержения всех вулканов, сдвигу тектонических плит и появлению супер вулкана.

Проживание марсиан на поверхности стало невозможным. Подобные войны, способствующие серьёзным катаклизмам и потере планет, были затем Творцом запрещены. Сейчас на Марсе в городах под поверхностью сохранилась цивилизация марсиан, где у них в обширных городах построены здания куполообразных и пирамидальных форм, верхушки которых наблюдаются на поверхности. В недрах планеты имеются крупные водные бассейны. Там с ними проживают люди с Земли, которые, скрещиваясь с жителями Марса, уже создали несколько поколений. К условиям жизни и гравитации они уже приспособлены. Гофрированные трубы, частично выходящие на поверхность, являются коммуникационными сооружениями марсиан и используются для перемещения транспорта и грузов.

Просмотры 2 002