Чудеса и катастрофы Вселенной
Шрифт:
Изучение Сихотэ-Алинского метеорита проводилось без промедления, как говорится, по свежим следам. Четыре экспедиции дали очень много находок вещества метеорита. До сих пор данные по массе Сихотэ-Алинского метеорита уточняются. Собрано было более 70 тонн метеоритного железа. В одну только Москву в Комитет по метеоритам поступило 23 тонны. Несколько глыб остались лежать на месте. Наверное, до сих пор прогулки в зоне падения могут давать уникальные находки.
Надо сказать, что достаточно крупный кусок Сихотэ-Алинского метеорита есть в коллекции Харьковского планетария им. Ю. А. Гагарина. Он красиво поблескивает металлическим светом сквозь кору плавления. Ведь более чем за 50 лет этот «кусочек неба» столько людей держали в руках. Особенно радостно воспринимают это событие школьники. Глаза загораются, нетерпение, желание зажать ладонями холодное вещество, пальцами проникнуть в многочисленные углубления… Школьники держат метеорит как чудо. Да так оно и есть. Кстати, нам достаточно часто приносят различные камни в коллекцию. Но чтобы обозначить
В ПОЯСЕ АСТЕРОИДОВ
Невольно возникает вопрос о возможности падения крупного небесного тела на поверхность Земли в настоящее время. Для того чтобы разобраться, насколько реальна угроза, давайте мысленно перенесемся за пределы земного мира. Нас ждет увлекательное путешествие к поясу астероидов. Потому что именно эта зона Солнечной системы периодически посылает нам «сигналы».
Население пояса астероидов весьма разнообразно. Орбиты астероидов также имеют интересные особенности. Все планеты Солнечной системы движутся в одной плоскости по почти круговым орбитам. А астероиды, или малые планеты, подчиняясь влиянию Солнца и планет, движутся по самым разнообразным траекториям. Главным дирижером их движения является гигантская планета Юпитер. Большинство малых планет удалены от Солнца в среднем на 2,2–3,6 а. е., т. е. находятся между орбитами Марса и Юпитера и полностью подчинены влиянию этих двух объектов. Астрономическая единица (а. е.) используется для измерения расстояний в Солнечной системе, она равна среднему расстоянию Земли от Солнца, т. е. 149,6 млн км.
Чтобы описать орбиты астероидов, следует вспомнить о том, что все орбиты небесных тел эллиптичны.
А вытянутость эллипса характеризуется понятием эксцентриситет.Эксцентриситет орбит большинства астероидов меньше 0,3, но для разных тел эта характеристика имеет различное значение. Например, эксцентриситет может быть от 0,1 до 0,8. Делаем вывод: орбиты некоторых астероидов имеют форму очень вытянутого эллипса. В своем пути они пересекают орбиты многих планет.
Среди астероидов есть группы, которые движутся по орбите Юпитера вокруг Солнца, как его свита. Эти скопления астероидов получили названия Грекии Троянцы.Дело в том, что современным астрономам приходится подбирать имена небесным телам не произвольно, а в соответствии с мифологией древних. Поскольку Юпитер — могущественный бог римлян, и он же у греков Зевс, то имена близким к Юпитеру спутникам и астероидам подбираются соответствующие. Так что современные астрономы крепко держат нить времени. В группе каждый объект имеет еще и свое собственное имя. В группе Греков мы можем увидеть такие имена небесных тел, как Ахилл, Аякс, Одиссей и др. Они опережают Юпитер на 60°. В группе Троянцев астероиды Приам, Эней, Троил и др. отстают от Юпитера на 60°. В настоящее время считают, что в последней группе находится около 700 астероидов.
В астрономии также принято называть многочисленные астероиды словом население.Если имя объекту не присвоено, он может иметь просто порядковый номер в каталоге.
Астероиды почти не встречаются с Юпитером, они как будто избегают тех орбит, на которых такие сближения могли бы 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 г. 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. Исследование безымянного астероида 3753, проведенное канадским астрономом Вигертом, показало, что этот астероид удивительным образом сопровождает Землю: средний радиус его орбиты практически равен земному, поэтому и периоды обращения астероида 3753 и Земли 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 длина орбиты астероида и период обращения по ней сокращаются, и он начинает опережать Землю, оказываясь, в конце концов, позади нее. Теперь уже притяжение Земли вызывает переход астероида на более высокую орбиту с большим периодом, и 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 наклон 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 г. он должен пересечь орбиту Венеры; при этом вполне возможен переход под влиянием ее тяготения на новую орбиту и даже не исключено 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 пересекает 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, которое нужно Земле, чтобы совершить 8 оборотов, а Венере 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, а 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 г. обнаружили астероид 2060 Хирон, имеющий весьма интересную орбиту. Астрономическим термином перигелийобозначается ближайшая к Солнцу точка на орбите, афелийобозначает наиболее удаленную точку на орбите. Для Хирона расчет орбиты дал следующие данные: 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 появляются кома и хвост. Комаозначает туманное свечение вокруг тела и присуща в основном кометным объектам. Она появляется при приближении кометы к Солнцу, когда интенсивное испарение газов создает вокруг твердой поверхности кометной головы светящуюся оболочку. Однако размеры и масса Хирона намного больше размеров обычных комет. В древнегреческой мифологии Хирон — получеловек-полулошадь, а космический Хирон — то ли астероид, то ли комета. Сейчас такие объекты называются кентаврами.
В 1992 г. были обнаружены еще более далекие объекты размером свыше 200 километров в диаметре, находящиеся далеко за орбитами Нептуна и Плутона. Эта зона называется поясом Койпера— по имени ученого, разработавшего теорию образования подобных скоплений обломков первичного вещества Вселенной. Общая численность тел в поясе Койпера, по расчетам специалистов, в несколько раз больше, чем число астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
В 1993 г. межпланетный аппарат «Галилео», пролетая мимо астероида 243 Ида, обнаружил самый настоящий спутник астероида! Диаметр это спутника, получившего название Дактиль, — 1,5 км. Он обращается вокруг 243 Иды на расстоянии около 100 км. Это был первый случай открытия спутника у астероида. Астероид Ида, у которого впервые был обнаружен спутник, имеет диаметр 50 км. Затем пришло сообщение из Южной Европейской обсерватории в Ла-Силья (Чили) об открытии второго спутника, на этот раз у астероида 3671 Дионис. В настоящее время известны 7 астероидов, имеющих 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 г. 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 г.,когда он прошел на расстоянии 17 млн километров от Земли. По тепловому излучению Диониса астрономы определили, что его поверхность очень светлая, хорошо отражающая солнечные лучи, а диаметр около километра.
Несколько раз нашей планете буквально чудом удавалось избежать катастрофы. В 1996 г.астероид диаметром в полкилометра прошел примерно в 200 000 километрах от Земли — по астрономическим меркам это очень близко. И что самое неприятное — астероид удалось заметить лишь за четыре дня до того, как он пронесся мимо нашей планеты! Астрономы готовились к встрече с необыкновенным астероидом и 29 сентября 2004 г. «Необычный» астероид 4179 Toutatis должен был пройти на ближайшем в этом столетии расстоянии от Земли — примерно 1,5 млн километров. Хотя более ранние вычисления показывали, что этот объект пролетит на расстоянии 5,3 млн километров от Земли. Удлиненный по форме астероид длиной 4,6 километра и шириной 2,4 километра приближался к нам со скоростью 35 тыс. км/ч — это довольно быстро по сравнению с другими астероидами подобного размера. Важность данного события еще и в том, что в следующий раз астероид подобного размера пройдет неподалеку от Земли только в 2015 г., поэтому астрономы всего мира проявляют к Toutatis большой интерес.