Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Один из астероидов, сближающихся с Землей, — 25143 Itokawa — уже изучен весьма подробно: рядом с этим 500-метровым телом в 2005 г. несколько месяцев работал японский зонд «Хаябуса». Дважды (20 и 25 ноября) он садился на поверхность астероида и пытался взять образцы грунта, но уверенности в том, что это удалось, нет. Тем не менее, экспедиция оказалась удачной: детально изучена поверхность астероида, измерена средняя плотность его вещества (2 г/см³), альбедо (0,53), период вращения (12 час.), скорость отрыва с поверхности (около 20 см/с). «Хаябуса» должен вернуться на Землю в 2010 г., возможно, с образцами грунта.

О других астероидных поясах

За орбитой Юпитера также существуют астероидоподобные тела. Более того, оказалось, что таких тел очень много на периферии Солнечной системы. (См. об этом также в главах «Солнечная система» и «Плутон».) В 1990-е гг. за орбитой Нептуна обнаружили более 300 астероидоподобных объектов диаметрами от 100 до 800 км. Населенную ими область назвали «поясом Койпера». К 2007 г. их число перевалило за 1000, а диаметр крупнейшего из них (Эрида) оказался 2400 км. По оценкам, количество тел в поясе Койпера может быть не меньше, чем в Главном поясе астероидов. Предположения об этом в разное время высказывались различными астрономами, но свое название новый резервуар малых тел получил в честь известного американского астронома Джерарда Койпера, который в 1951 г. сформулировал гипотезу о том, что за орбитой Нептуна, на расстояниях 30—50 а.е. от Солнца может быть скопище тел, служащих источником короткопериодических комет. Как выяснилось позже, в 1949 г. такое же предположение сделал англичанин Кеннет Эджворт (Edgeworth К.Е., 1880—1972), поэтому в Европе многие предпочитают называть эту область Солнечной системы поясом Эджворта-Койпера.

По параметрам орбит транснептуновые объекты разделили на два класса. Класс «плутино» объединил те из них, которые (как и Плутон) движутся в резонансе 3:2 с Нептуном по довольно эллиптичным орбитам: большие полуоси около 39 а.е.; эксцетриситеты 0,11—0,35; наклоны орбит к эклиптике от 0 до 20°. В конце 1990-х была даже дискуссия, считать ли Плутон полноправной планетой или только одним из плутино. Тогда решили считать его планетой, поскольку он был крупнее любого из новооткрытых тел и к тому же имеет атмосферу и большой спутник — Харон. Но к 2006 г. в поясе Койпера обнаружились объекты крупнее Плутона, поэтому вместе с Плутоном их выделили в особый тип планет-карликов. Однако по характеру движения Плутон по-прежнему входит в класс плутино.

Во второй, более многочисленный класс вошли «типичные объекты пояса Койпера», движущиеся по орбитам, близким к круговым, с большими полуосями от 40 до 48 а.е. и наклонами от 0 до 40°. О внутреннем составе всех этих объектов пока трудно что-либо сказать. Не ясно даже, какого они типа — астероидного или кометного. Ясно одно: их состав должен быть весьма примитивным, поскольку на далекой периферии Солнечной системы он не испытал больших изменений с момента конденсации из протопланетной туманности.

Обнаружены также объекты между поясом Койпера и главным поясом астероидов — это «кентавры», первым из которых был открыт в 1977 г. Хирон, имеющий диаметр около 200 км. В афелии (18,8 а.е.) он касается орбиты Урана, а по пути к перигелию (8,43 а.е.) пересекает орбиту Сатурна. Поэтому его движение очень неустойчиво, и он в скором времени либо столкнется с одной из планет, либо будет выброшен из планетной системы. Хирон зарегистрировали как астероид, но в 1989 г. у него обнаружилась пылевая кома, в 1991 г. — газовая оболочка, а к 1996 г., проходя перигелий, он уже был типичной кометой, наглядно демонстрируя отсутствие резкой границы между астероидами и кометами как по составу вещества, так и, возможно, по происхождению. Двойственная природа кентавров очень точно отразилась в названии этого семейства малых тел. Первым из них присвоили имена легендарных кентавров, но исторических имен на всех не хватило.

Предлагается область, населенную кентаврами, назвать «поясом Казимирчак-Полонской» в честь Елены Ивановны Казимирчак-Полонской (1902—1992), теоретически доказавшей возможность существования астероидных тел между орбитами планет-гигантов.

О методах исследования астероидов

Наши представления об астероидах пока ограничены весьма общими знаниями о веществе, покрывающем их поверхность. Они основаны на нескольких источниках информации: наземных телескопических наблюдениях в оптическом диапазоне, радиолокационных измерениях, детальных изображениях поверхности нескольких тел, переданных космическими зондами, а также на результатах анализа земных пород и найденных на Земле метеоритов, которые (см. разд. «Метеориты») считаются осколками астероидов, ядер комет и поверхностей планет земной группы.