Могут ли планеты Солнечной системы сталкиваться друг с другом? Четыре с половиной миллиарда лет назад любая планета Солнечной системы могла стремительно уменьшиться в размерах или, наоборот, увеличиться. После катастрофы, пережитой Землей, у нее появился спутник – Луна,

Обзор планет Солнечной системы. Меркурий Меркурий – ближайшая планета к Солнцу, и меркурианский год длится на ней 88 дней. Это предпоследняя планета, самая малая после Плутона. Атмосфера на ней отсутствует, твердый грунт весь покрыт кратерами. Меркурий практически не

Обзор планет Солнечной системы. Венера Венера – самая близкая к Земле планета. Самое маленькое расстояние, когда она подходит к Земле, – 45 млн км. Разглядеть ее поверхность не представляется возможным из-за плотной облачной атмосферы. Полученные с помощью радара снимки

Обзор планет Солнечной системы. Луна Луна, спутник Земли, находится на расстоянии 380 тыс. км от поверхности нашей планеты. На Луне отсутствуют воздух, вода, погода. Ее поверхность – горы, кратеры, моря затвердевшей лавы и слои пыли. Масса Луны в 81 раз меньше Земли, а радиус

Обзор планет Солнечной системы. Марс Планета Марс похожа на Землю, но меньше размером и холоднее. На Марсе можно встретить глубокие каньоны, гигантские вулканы и обширные пустыни. Красная планета, так ее называют вследствие присутствия на поверхности окиси железа, имеет

Обзор планет Солнечной системы. Юпитер Юпитер является самой большой по размеру планетой Солнечной системы, в 11 раз превосходящей Землю по диаметру. Обилие облаков и газовые пятна, характерные для планеты, делают ее весьма живописной для наблюдения.Атмосфера Юпитера на

Обзор планет Солнечной системы. Сатурн Сатурн занимает шестую позицию относительно близости к Солнцу среди планет Солнечной системы. Этот холодный мир отделен от нашей звезды почти на 800 тыс. км, и поведение слоев его атмосферы весьма похоже на поведение слоев

Обзор планет Солнечной системы. Уран Уран был открыт 13 марта 1781 года англичанином Уильямом Гершелем, астрономом-любителем.Его атмосфера преимущественно состоит из водорода и гелия, также в ней присутствует метан (около 15 %). Именно благодаря метану Уран имеет синеватую

Обзор планет Солнечной системы. Нептун Планета Нептун была открыта отчасти математически. Ученые ломали голову над тем, почему планета Уран постоянно отклоняется от своего пути. Это могло происходить только за счет гравитационного воздействия еще одного небесного тела

Обзор планет Солнечной системы. Плутон Анализируя движение Нептуна по орбите, ученые стали догадываться о существовании еще одной планеты, которая находится за Нептуном. Плутон был открыт американским астрономом Клайдом Томбо в начале 1930 года. Но в силу удаленности этой

Обзор тел Солнечной системы. Кометы Кометами являются небесные тела, имеющие небольшой размер и «туманный вид». Они вращаются вокруг Солнца по вытянутым орбитам. По мере приближения к Солнцу кометы образуют кому и хвост из газа и пыли, направленный в противоположную

Население пояса астероидов весьма разнообразно. Но все эти различия меркнут перед разнообразием орбит астероидов. Все планеты Солнечной системы движутся в одной плоскости по почти круговым орбитам. А астероиды, подчиняясь влиянию Солнца и планет, движутся по самым разнообразным траекториям. Главным дирижером их движения служит, разумеется, гигантский Юпитер. Большинство малых планет удалены от Солнца, в среднем, на 2,2–3,6 а.е., то есть находятся между орбитами Марса и Юпитера, и полностью подчинены влиянию этого гиганта.

Эксцентриситет орбиты большинства астероидов меньше 0,3 (от 0,1 до 0,8), а наклонение меньше 16°.

Среди астероидов есть группы, которые движутся по орбите Юпитера вокруг Солнца, как его свита. Группа Греки (Ахилл, Аякс, Одиссей и другие) опережает Юпитер на 60°. Группа Троянцы (Приам, Эней, Троил и другие) отстает от Юпитера на 60°. В настоящее время считают, что в последней группе находится около 700 астероидов.

Астероиды «предпочитают» пореже встречаться с Юпитером, избегая тех орбит, на которых такие сближения могут происходить регулярно. Поэтому некоторые области пояса астероидов почти не населены – это так называемые люки Кирквуда. Избегая встреч с Юпитером, некоторые астероиды движутся в резонансе с ним, сохраняя свои орбитальные периоды в простом соотношении с периодом обращения планеты-гиганта. Простейшим случаем такого резонанса с соотношением периодов 1:1 и являются Троянцы. В 1866 году американский астроном Кирквуд открыл существование щелей в распределении периодов вращения астероидов и в распределении больших полуосей их орбит. Кирквуд установил, что астероиды избегают тех периодов, которые находятся в простом целочисленном соотношении с периодом обращения Юпитера вокруг Солнца, например, 1:2, 1:3, 2:5 и т.п. За счет гравитационного воздействия Юпитера астероиды изменяют орбиту и покидают эту область пространства.

Впрочем, астероиды находятся не только между орбитами Юпитера и Марса – часть из них рассеяна по всей Солнечной системе, и каждая планета, вероятно, имеет свою группу астероидов.

Исследование безымянного астероида 3753, проведенное канадским астрономом Вигертом, показало, что этот астероид удивительным образом сопровождает Землю: средний радиус ее орбиты практически равен земному, поэтому и периоды их обращения вокруг Солнца почти совпадают. Медленно-медленно астероид приближается к Земле, а сблизившись, чуть-чуть изменяет свою орбиту под действием сил земного тяготения. Если астероид отстает от Земли, то он приближается к ней спереди, и тяготение Земли его притормаживает. От этого размер орбиты астероида и период обращения по ней сокращаются, и он начинает опережать Землю, оказываясь, в конце концов, позади нее. Теперь притяжение Земли вызывает переход астероида на более высокую орбиту с большим периодом, и исходная ситуация повторяется. Если бы орбита астероида 3753 была близка к круговой, его траектория относительно Земли напоминала бы подкову. Но большой эксцентриситет (е = 0,515) и наклонение (i = 20°) орбиты астероида делают его движение еще более замысловатым. Испытывая влияние не только Солнца и Земли, но и всех прочих планет, он не может устойчиво двигаться по подковообразной орбите. Расчеты показывают, что 2500 лет назад астероид 3753 пересек орбиту Марса, а около 8000 года он должен пересечь орбиту Венеры; при этом вполне возможен переход под влиянием ее тяготения на новую орбиту и даже столкновение с планетой.

Жителям Земли важно знать астероиды, орбиты которых близко подходят к ней. Выделяют три семейства астероидов (по их типичным представителям):

1221 Амур; орбита в перигелии почти касается Земли;

1862 Аполлон; орбита в перигелии заходит за орбиту Земли;

2962 Атон; семейство пересекают земную орбиту.

Некоторые астероиды движутся в резонансе сразу с несколькими планетами. Впервые это было замечено в движении астероида Торо. Он совершает 5 орбитальных оборотов приблизительно за то же время, как Земля – 8, Венера – 13. Перигелий астероида Торо находится между орбитами Венеры и Земли. Другой астероид, Амур, движется в резонансе с Венерой, Землей, Марсом и Юпитером, совершая 3 своих оборота за то же время, за которое Венера совершает 13 оборотов, Земля – 8 оборотов; резонанс с Марсом 12:17 и с Юпитером 9:2. Очевидно, такое движение предохраняет астероиды от захвата гравитационным полем планеты и продляет им жизнь.

Многие астероиды находятся за орбитой Юпитера. В 1977 обнаружили астероид 2060 Хирон, орбита которого следующая: перигелий внутри орбиты Сатурна 8,51 а.е., афелий около орбиты Урана 19,9 а.е. Эксцентриситет орбиты Хирона равен 0,384.

Вблизи перигелия у Хирона появляется кома и хвост. Однако размеры и масса Хирона намного больше размеров обычных комет. В древнегреческой мифологии Хирон – получеловек-полулошадь; космический Хирон – то ли астероид, то ли комета. Сейчас такие объекты называются кентаврами.

В 1992 году были обнаружены еще более далекие объекты, размерами более 200 км, находящиеся далеко за орбитами Нептуна и Плутона. Общая численность тел в поясе Койпера, по расчетам специалистов, больше в несколько раз, чем число астероидов между орбитами Марса и Юпитера.

В 1993 году межпланетный аппарат «Галилео», пролетая мимо астероида 243 Ида, обнаружил малый спутник диаметром 1,5 км, получивший название Дактиль, который обращается вокруг 243 Иды на расстоянии около 100 км. Это был первый случай открытия спутника у астероида. Затем пришло сообщение из Южной Европейской обсерватории в Ла-Силья (Чили) о нахождении второго спутника, на этот раз у астероида 3671 Дионис. В настоящее время известны 7 астероидов, имеющие маленькие спутники.

Дионис попал в список кандидатов на исследование, поскольку принадлежит к особой группе астероидов, периодически пересекающих орбиту Земли и имеющих шанс столкнуться с нашей планетой. Прототипом этой группы стал открытый в 1934 году астероид 1862 Аполлон, поэтому все астероиды с такими орбитами относят теперь к группе Аполлона. Дионис сближается с Землей один раз в 13 лет. Как раз это и произошло 6 июля 1997 года, когда он прошел на расстоянии 17 млн. км от Земли. По тепловому излучению Диониса астрономы определили, что его поверхность очень светлая, хорошо отражающая солнечные лучи, а диаметр около 1 км. Напомним, что астероид Ида, у которого впервые был обнаружен спутник, имеет диаметр 50 км.

В 1992 году на расстоянии всего 2,5 млн. км от Земли прошел астероид Тутатис. Он оказался образованным как бы двумя глыбами, размеры которых 2 км и 3 км. С тех пор появился термин: контактно-двойные астероиды.

Пока рано рассуждать о происхождении двойных, а возможно, и более сложных астероидов. Необходимо накопить наблюдательные данные. Но ясно одно: чем сложнее космическая система, тем более ценную информацию несет она о своем происхождении и эволюции.

Астрономы нашли уже более тысячи астероидов, пересекающих орбиту Земли. Возможно, в будущем ученым придется немало поработать, чтобы предотвратить столкновение какого-нибудь из них с нашей планетой.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Вдали от Солнца кометы имеют вид очень слабых размытых светлых пятен иногда с ядром в центре. Большинство комет остаются такими даже и вблизи Солнца. Очень яркими и имеющими хвосты вблизи Солнца становятся лишь некоторые кометы.

Кометы представляют собой светила незначительной массы по сравнению с масштабом объектов солнечной системы.

Комета Галлея относится к числу периодических комет. Теперь известно много периодических комет с периодами обращения от трех (комета Энке) до десяти лет. Их афелии лежат около орбиты Юпитера. Приближение комет к Земле и их будущий видимый путь по небу вычисляют заранее с большой точностью. Наряду с этим открывают обычно по фотографиям кометы, двигающиеся по очень вытянутым орбитам с большими периодами обращения. Мы принимаем их орбиты за параболы, хотя в действительности они. по-видимому, являются эллипсами. Отличить их друг от друга, зная лишь малый отрезок пути комет, нелегко. Большинство таких неожиданно появляющихся комет, как и большинство периодических, не имеет хвоста и видно лишь в телескоп. Например, в 1967 г. было открыто 14 комет, из них 4 были новыми, а 10 уже ожидавшимися. В каталоги занесено около тысячи наблюдавшихся комет. При открытии комета получает название по фамилии обнаружившего ее ученого.

Периодические кометы имеют орбиты, мало наклоненные к плоскости эклиптики и с небольшими эксцентриситетами. Например, комета Швасмана—Вахмана движется даже по почти круговой орбите, мало отличающейся от орбит астероидов. Более того, у астероидов, таких, как Икар и Гермес, орбиты скорее кометного, чем планетного типа (вытянутые). С другой стороны, у кометы Швасмана—Вахмана и у некоторых других комет туманная оболочка на время исчезала и они становились неотличимы от астероидов. Следовательно, между мелкими астероидами и кометами существует какое-то родство.

Астероиды - это на подобии скалистых фрагментов, которые сформировались еще со времен формирования Солнечной системы приблизительно 4.6 миллиарда лет назад. Ученые говорят, что их родина находится в самой отдаленной области Солнечной системы. Примерно в 10 тысяч раз дальше от Солнца, чем сам пояс астероидов. Их «начинку» составляет лед и газы, такие, как диоксид углерода и аммиак.

Астероиды покрыты льдом, в котором находится множество темных вкраплений - конкреции железа, углеродосодержащих веществ. Поэтому астероиды часто называют кометами или “грязными снежными шарами” или “замороженными помойками”.

Астероиды вращаются вокруг Солнца в области между орбитой Марса и орбитой Юпитера от камешков, размеров с гальку или булыжник, до малых планет. Их орбиты в основном лежат в диапазоне от 254 до 598 млн. км от Солнца. Кое-где астероидов практически нет, и эти промежутки называются люками Кирквуда. Астероид, попавший в подобную зону, оказывается под влиянием гравитации Юпитера и меняет свою орбиту.. В нашей солнечной системе, эту область еще называют Поясом Астероидов или Главным Поясом; видимо из-за скопления большого количества астероидов. Прежде астрономы полагали, что пояс астероидов представляет собой остатки непознанной планеты, орбита которой пролегала между Марсом и Юпитером и, которая разрушилась в результате космического катаклизма. Однако сегодня говорят, что гравитация Юпитера просто не позволила мелким телам объединиться в планету во время формирования Солнечной системы.

Эти кометы или астероиды, в свою очередь, сильно отличаются своими размерами от Цереры. Церера- Это вообще, грубо говоря скала в космосе, которая 970 км только в диаметре! Она была обнуружена еще 1801 году. Это одна четверть диаметра Луны! Уже есть более 90 000 тыс. пронумерованных астероидов.

Известно также, что астероиды и кометы могут сходить со своих орбит.

Астероид может направиться к Солнцу или 3емле в результате столкновения с другим телом или под влиянием с ума сшедшего притяжения Юпитера. Притяжение звезд нередко влияет на орбиты комет, меня их разным образом. Например астероиды могут быть захваченными лунами Марса Phobos и Deimos. Ученые полагают, что беспризорные астероиды или фрагменты астероидов когда-то врезались в Землю, тем самым сыграв главную роль и в изменении геологической истории планеты и в развитии на ней жизни. Установленно, что исчезновение динозавров 65 миллионов лет назад было связано с разрушительным воздействием, которое произошло вблизи полуострова Юкатана в Мексике.

Астероидом, называют сравнительно небольшое, каменистое космическое тело, похожее на планету Солнечной системы. Множество астероидов вращается вокруг Солнца, а самое большое их скопление, расположено между орбитами Марса и Юпитера и называется поясом астероидов. Здесь же, находится самый большой, из известных астероидов – Церера. Его размеры составляют 970х940 км, т. е. практически округлую форму. Но есть и такие, чьи размеры, сопоставимы с частицами пыли. Астероида, как и кометы – это остатки того вещества, из которых миллиарды лет назад формировалась наша Солнечная система.

Ученые предполагают, что в нашей галактике можно найти более полумиллиона астероидов диаметром больше 1,5 километров. Последние исследования показали, что метеориты и астероиды имеют схожий состав, поэтому астероиды вполне могут быть теми телами, из которых образуются метеориты.

Изучение астероидов

Изучение астероидов, датируется 1781 годом, после того как Ульям Гершель открыл миру планету Уран. В конце 18-го века Ф. Ксавер собрал группу известных ученых-астрономов, которая искала планету. По расчетам Ксавера должна была находиться между орбитами Марса и Юпитера. Сначала поиск не давал ни каких результатов, но в 1801 году, был обнаружен первый астероид – Церера. Но его открывателем стал итальянский астроном Пиацци, который даже не входил в состав группы Ксавера. В последующие несколько лет, были обнаружены еще три астероида: Паллада, Веста и Юнона, а затем поиски прекратились. Лишь спустя 30 лет, проявивший интерес к исследованию звездного неба Карл Людовик Хенке, возобновил их поиски. С этого периода, астрономы обнаруживали не менее одного астероида в год.

Характеристики астероидов

Классифицируют астероиды по спектру отраженного солнечного света: 75% из них очень темные углистые астероиды класса С, 15% — серовато-кремнистые класса S, а в оставшиеся 10% входят металлические класса М и несколько других редких видов.

Неправильная форма астероидов подтверждается еще и тем, что их блеск достаточно быстро падает с ростом фазового угла. Из-за большого расстояния от Земли и своих малых размеров, получить более точные данные об астероидах достаточно проблематично.Сила тяжести на астероида настолько мала, что не в состоянии придать им шарообразную форму, характерную для всех планет. Такая сила тяжести позволяет разбитым астероидам существовать виде отдельных блоков, которые удерживаются возле друг друга, не соприкасаясь. Поэтому только крупные астероиды, избежавшие столкновения с телами средних размеров, могут сохранять шарообразную форму, приобретенную в период формирования планет.

Астероиды Главного пояса движутся по устойчивым орбитам, близким к круговым или слабо эксцентричным. Они находятся в «безопасной» зоне, где минимально гравитационное влияние на них больших планет, в первую очередь, - Юпитера. Считается, что именно Юпитер «виноват» в том, что на месте Главного пояса астероидов в период молодости Солнечной системы не смогла сформироваться крупная планета.

Впрочем, еще в начале XX в. многие ученые полагали, что между Юпитером и Марсом раньше существовала большая планета, которая по каким-то причинам разрушилась. Первым высказал эту гипотезу Ольберс, сразу после открытия им Паллады. Он же предложил назвать гипотетическую планету Фаэтоном. Однако современная космогония отказалась от идеи разрушения большой планеты : пояс астероидов, вероятно, всегда содержал множество небольших тел, объединиться которым мешало влияние Юпитера.

Этот гигант по-прежнему продолжает играть первостепенную роль в эволюции орбит астероидов. Его длительное (более 4 млрд. лет) гравитационное влияние на астероиды Главного пояса привело к тому, что возник ряд «запретных» орбит и даже зон, в которых малых тел практически нет, а если они туда и попадают, то не могут долго там находиться. Эти зоны называют пробелами (или люками) Кирквуда по имени Дэниела Кирквуда (1814-1895), впервые обнаружившего их в распределении периодов обращения всего нескольких дюжин астероидов.

Орбиты в люках Кирквуда называют резонансными, поскольку движущиеся по ним астероиды испытывают регулярное гравитационное возмущение со стороны Юпитера в одних и тех же точках своей орбиты. Периоды обращения по этим орбитам находятся в простых отношениях с периодом обращения Юпитера (например, 1:2, 3:7, 2:5, 1:3). Если какой-либо астероид, например, в результате столкновения с другим телом, попадает на резонансную орбиту, то ее эксцентриситет и большая полуось быстро меняются под влиянием гравитационного поля Юпитера. Астероид покидает резонансную орбиту и может даже уйти из Главного пояса. Таков постоянно действующий механизм «очистки» пробелов Кирквуда.

Однако заметим, что если изобразить мгновенное распределение всех астероидов Главного пояса, то никаких «щелей» мы не увидим. В любой момент времени астероиды достаточно равномерно заполняют пояс, поскольку, двигаясь по эллиптическим орбитам, они часто пересекают «запретные зоны».

Существует еще один, противоположный, пример гравитационного влияния Юпитера: у внешней границы Главного пояса астероидов есть две узкие «зоны», содержащие избыточное число астероидов. Периоды обращения в них находятся в пропорциях 2:3 и 1:1 с периодом обращения Юпитера. Ясно, что резонанс 1:1 означает, что астероиды движутся практически по орбите Юпитера. Но они не сближаются с гигантской планетой, а держат дистанцию, в среднем равную радиусу орбиты Юпитера. Эти астероиды получили имена героев Троянской войны. Те из них, которые в своем движении по орбите опережают Юпитер, называют «греками», а отстающую группу - «троянцами» (обе группы вместе часто называют «троянцами»). Движение этих малых тел происходит в окрестности «треугольных точек Лагранжа», где при круговом движении уравниваются гравитационные и центробежные силы. Важно, что при небольшом отклонении от положения равновесия возникают силы, стремящиеся вернуть объект на место, т.е. его движение происходит устойчиво.