Астероиды — малые тела Солнечной системы¶

Астероиды — это каменные, металлические или смешанные тела Солнечной системы, вращающиеся вокруг Солнца по орбитам, преимущественно между орбитами Марса и Юпитера. В отличие от планет, астероиды не достигают формы шара под действием собственной гравитации. Современная астрономия относит их к классу малых тел Солнечной системы; с 2006 года термин «планета» к астероидам не применяется.

¶История открытия

Первый астероид, Церера, был открыт 1 января 1801 года итальянским астрономом Джузеппе Пиацци в Палермо. Первоначально Церера и последовательно открытые Паллада (1802), Юнона (1804) и Веста (1807) рассматривались как планеты. После открытия в 1845 году пятого тела — Астреи — число известных «мелких планет» стало быстро расти, и астрономы отказались от планетного статуса для этих объектов.

Термин «астероид» (от др.-греч. ἀστεροειδής — «звездоподобный») ввёл Уильям Гершель. К концу XIX века было известно уже несколько сотен астероидов, к началу XXI века — их число превысило сотни тысяч.

¶Расположение и классификация

Большинство астероидов сосредоточено в поясе астероидов — кольцевой области между орбитами Марса (≈1,5 а. е.) и Юпитера (≈5,2 а. е.). Пояс содержит миллионы объектов, суммарная масса которых примерно в 25 раз меньше массы Луны. Наиболее массивные тела пояса — Церера (диаметр ≈940 км, статус карликовой планеты с 2006 года), Веста, Паллада и Гигея.

Выделяют несколько групп астероидов по расположению орбит:

• Амуровы — пересекают орбиту Земли снаружи, приближаясь к ней, но не заходят внутрь;
• Аполлоны — пересекают земную орбиту;
• Атины — орбиты полностью внутри земной;
• Троянцы — находятся в точках Лагранжа L4 и L5 других планет (у Юпитера открыто более 10 000 троянцев);
• Кентавры — между орбитами Нептуна и Юпитера.

По спектральному составу различают три основных типа: C-тип (углеродистые, самые тёмные и древние, составляют около 75 % известных астероидов), S-тип (каменные, силикатные) и M-тип (металлические, предположительно остатки ядер разрушенных протопланет).

¶Физические характеристики

Размеры астероидов варьируются от нескольких метров до сотен километров. Форма большинства неправильная — вытянутая, бугристая, напоминающая картофелину. У крупных астероидов (Церера, Веста) гравитация достаточно сильна, чтобы придать телу почти сферическую форму.

Поверхность астероидов покрыта кратерами от столкновений, реголитом и часто содержит залежи льда в теневых областях. Плотность большинства объектов составляет 1,5–3,5 г/см³. Многие астероиды вращаются вокруг собственной оси с периодом от нескольких минут до нескольких часов; некоторые имеют спутники — у более чем 150 астероидов обнаружены натуральные луны.

¶Метеороиды и падения на Землю

Фрагменты астероидов, отделившиеся в результате столкновений, называются метеороидами. При входе в земную атмосферу они разогреваются и светятся, образуя метеоры («падающие звёзды»). Если фрагмент достигает поверхности, он образует метеорит. На Землю ежегодно падают тысячи метеоритов, наиболее известные из них — Челябинский метеорит (15 февраля 2013 года, осколок амурового астероида диаметром около 20 м, взрыв над Челябинском вызвал повреждения зданий и травмы у более чем 1500 человек) и Тунгусский метеорит (30 июня 1908 года, предположительно фрагмент кометы или астероида, вызвал взрыв мощностью около 10–15 мегатонн в Сибири).

¶Исследование

Первые пролёты мимо астероидов совершили советские автоматические станции «Венера-13» и «Венера-14» (1982 год, пролёт мимо астероида 1982 EA). В 1991 году станция «Галилео» впервые сфотографировала астероид Гаспра. В 2001 году зонд NEAR Shoemaker впервые вышел на орбиту и совершил мягкую посадку на астероид Эрос.

В 2006–2017 годах японская миссия «Хаябуса» доставила на Землю образцы грунта с астероида Итокава. Её преемница «Хаябуса-2» в 2020 году вернула образцы с астероида Рюгу, а в 2023 году выполнила миссию DART (NASA) — впервые в истории человечества космический аппарат намеренно столкнулся с астероидом Диморф (спутник Дидимоса), чтобы изменить его орбиту. Эксперимент подтвердил возможность планетарной защиты от потенциально опасных объектов.

¶Потенциальная опасность

Астрономы выделяют понятие «потенциально опасный астероид» (ПОА) — объект, чья орбита подходит к Земле ближе 0,05 а. е. (≈7,5 млн км), а размер превышает 140 м. К началу 2020-х годов известно более 2500 таких объектов. Крупнейший известный ПОА — астероид 1036 Ганамед (диаметр ≈38 км), его орбита гарантированно не пересекает земную в обозримом будущем.

Считается, что столкновение объекта диаметром более 10 км способно вызвать глобальные климатические изменения; именно такой сценарий связывают с вымиранием динозавров 66 млн лет назад (кратер Чикшулуб на Юкатане).

¶Экономическое значение

В 2010-х годах появились проекты коммерческой добычи ресурсов с астероидов — платины, редкоземельных элементов, воды. Компания Planetary Resources (США) и Deep Space Industries планировали программы освоения, однако к 2020-м годам эти проекты были свёрнуты или перепрофилированы. Российское космическое агентство «Роскосмос» также заявляло о научном интересе к астероидным миссиям.

¶Интересные факты

• Диаметр всех известных астероидов суммарно меньше диаметра Луны;
• Наименьшие астероиды, обнаруженные телескопами, имеют размеры около 10–20 метров;
• Астероид Бенну, изученный миссией OSIRIS-REx, имеет форму вращающегося волчка и состоит из рыхлой груды камней;
• Средняя скорость столкновения астероидов в поясе — около 5 км/с.

Источники:

• «Астрономический календарь. Ежегодник» (издательство «Наука»)
• Зелёный А. М. «Метеоритика»
• NASA/JPL — Small-Body Database
• «Большая российская энциклопедия», т. «Астероиды»
• Статьи журнала «Природа» о малых телах Солнечной системы