Малая планета – общее название небесных тел небольшого размера, наблюдаемых в Солнечной системе и ее окрестностях. В основном их орбиты сосредоточены между Юпитером и Марсом. По космическим масштабам они действительно малы – диаметр самой большой из них не превышает нескольких сотен километров. Увидеть эти космические тела можно только при помощи телескопа. Каждая малая планета Солнечной системы движется по собственной орбите, которая остается неизменной на протяжении миллионов лет.
Первые открытия
Честь первооткрывателя малых планет принадлежит итальянскому астроному Джузеппе Пиацци. В 1801 году он обнаружил перемещение по небосклону неизвестного звездообразного объекта. Позднее орбиту объекта вычислил немецкий математик Гаусс. Она оказалась сильно вытянутым эллипсом, одним из центров которого является Солнце. Довольно долго новое небесное тело причислялось к обычным планетам солнечной системы.
Астероид
Ученые не смогли прийти к выводу, как же можно классифицировать неизвестное небесное тело. Новый объект не являлся звездой, так как не излучал собственного света. К планетам его также нельзя было причислить – в окуляре телескопы планеты выглядели дисками. К кометам их также было невозможно отнести – при движении небесное тело не отбрасывало хвост, типичный для наблюдаемых комет в Солнечной системе. В конце концов Уильям Гершель придумал довольно удачное название для новых объектов. Их назвали астероидами, что означает «звездоподобные».
Размеры нового объекта были настолько малы, что не позволяли причислять его ни к кометам, ни к планетам. Поэтому в ход пошло новое название — «малая планета». Название первого такого объекта было выбрано самим первооткрывателем. Новый небесный объект назвали Церерой, в честь древнеримской богини плодородия. Вскоре были открыты еще несколько подобных небесных тел, которые получили названия Веста, Паллада и Юнона. Все они попадают в категорию «малая планета».
Астероид и развитие технологий
В конце 19 века на помощь астрономам пришла фотография. При длительных экспозициях ночного неба на снимках астероиды получаются в виде росчерков, их нетрудно отличить от настоящих звезд и планет. Так было открыто множество малых планет, имевших разные диаметры и размеры. Абсолютное большинство из них находилось приблизительно на одном и том же расстоянии между Марсом и Юпитером. Орбиты этих небесных тел складывались в один поток, которому астрономы дали название «пояс астероидов». К настоящему времени известно более 20 тысяч астероидов различных форм и размеров.
Самый яркий астероид
Самая яркая малая планета — Веста. Она имеет шестую звездную величину, поэтому ее можно увидеть и без дополнительных оптических приборов. Есть несколько астероидов 7,8,9 звездных величин, доступных для наблюдения в бинокль. Чтобы увидеть более мелкие небесные тела в поясе астероидов, понадобиться уже специальный прибор – телескоп. С помощью телескопа можно подробно рассмотреть астероиды различных форм и размеров. Среди них кружится множество небесных тел, которые до сих пор остаются безымянными.
Названия астероидов
Каждый может попытать счастья и открыть новое небесное тело, пусть и такое, как малая планета. Имя «Афины», «Гетера» и многие другие были придуманы учеными-профессионалами, но это отнюдь не правило. Интересно, что НАСА в настоящее время предлагает астрономам-любителям находить новые небесные тела, которые, возможно, увековечат имена их первооткрывателей.
Обычно малые планеты с определенными орбитами имеют в своем названии порядковый номер, который присваивается им в момент открытия. Но многим астероидам дают названия знаменитых людей или богов. Изначально все астероиды называли женскими именами, многие из которых были известны из мифологии. Эта традиция произошла от наименований больших планет и звезд, позднее честь называться божественным именем получила и малая планета. Имя Афины, например, дано небольшому астероиду, находящемуся на расстоянии более 2 а. е. от Солнца. После новым планетам стали давать мужские имена, затем – производные от названий стран и народов, имена ученых, политиков, и прочих известных людей, оставивший свой вклад в истории человечества.
Размеры малых планет
Размеры первых открытых малых планет удалось определить прямыми измерениями. Наиболее крупным астероидом до 2006 года считалась Церера, имеющая размеры 900×975 км. Два других крупных астероида, Паллада и Веста, которые были открыты немного позднее, имеют диаметры около 500 км в самой широкой своей части. Детали поверхности дисков этих небесных тел различить невозможно, но наблюдаемые изменение яркости и поляризации света объясняются, скорее всего, собственным вращением этих небесных тел. В основном малая планета имеет размеры от нескольких километров до нескольких десятков километров.
На данном рисунке приведены сравнительные размеры астероидов Весты и Цереры по сравнению с Луной. Как видно, малая планета настолько невелика, что рядом с ней наш спутник выглядит гигантом. А ведь эти астероиды относятся к самым крупным малым планетам Солнечной системы. Что же говорить о тех астероидах, которые имеют меньшие размеры?
Самая малая планета
Самая малая планета Солнечной системы – астероид Дактиль. Этот осколок является спутником астероида Ида, который и сам по себе отнюдь не гигант. Дактиль – самая маленькая планета Солнечной системы в настоящий момент. Он является довольно интересным объектом, который вращается не вокруг солнца или планеты, а вокруг совсем небольшого астероида. Ранее ученые не допускали мысли, что малая планета с небольшой массой и силой притяжения может иметь собственный спутник. Но Дактиль все еще кружится вокруг Иды, как он это делал многие миллионы лет, заставляя астрономов искать объяснения этой загадке.
Среди планет земного типа наименьшей является Меркурий. Это небесное тело вращается по орбите, которая находится непосредственно возле Солнца.
Происхождение малых планет
Считается, что после образования Солнца нашу звезду окружало облако пыли и газа. Весь этот мусор вращался вокруг нашей звезды, постепенно сбиваясь в большие глыбы льда и камня. Такие осколки получили название планетозималей. Если глыбы были достаточно крупными, то они уже имели собственную силу тяжести, под воздействием которой к будущей планете притягивались более мелкие окружающие тела. Будущие планеты уплотнялись, наращивали свою массу и прокладывали собственную орбиту вокруг Солнца.
По общепринятой гипотезе считается, что малые планеты – это остатки того самого строительного материала, из которого образовались планеты нормальных размеров. Для образования небесных тел больших размеров им уже не хватило строительного материала. Но, как показали исследования, процесс планетообразования в нашей Солнечной системе может быть еще не завершен. Совсем недавно малая планета Лютеция удивила ученых. оказалось, под поверхностью этого астероида, за многокилометровым слоем пыли скрывается вполне сформированное металлическое ядро – самый важный признак планеты. Останется ли Лютеция астероидом или с течением времени нарастит нужную массу – покажет будущее.
Другая гипотеза говорит о существовании еще одной планеты земного типа, орбита которой пролегала между Юпитером и Марсом. Но мощные приливные силы разорвали это небесное тело, и оно рассыпалось на несколько частей. В течение времени под действием комет и сил тяжести соседних планет эти части рассыпались на множество осколков, которые в настоящее время образуют пояс астероидов.
Классификация Международного астрономического союза
Габариты небесного тела являются одним из самых главных параметров, согласно которым классифицируются астероиды. В настоящее время можно утверждать, что открыты все малые планеты диаметром свыше 100 км, из них 26 небесных тел имеют размеры больше 200 км в диаметре.
Более крупные небесные тела, которые принадлежат Солнечной системе, имеют радиус более 800 км. Под действием собственной силы тяжести они постепенно приобретают сферическую форму, а некоторые из них даже имеют свою атмосферу. Такие космические объекты классифицируются как планеты. Некоторые из них также имеют очень небольшие размеры.
Вопрос о том, какая малая планета должна считаться карликовой, а какая – астероидом, окончательно был закрыт решением Международного астрономического союза. Теперь небесные объекты Солнечной системы разделяются на три категории:
— малые тела Солнечной системы.
Согласно данной классификации, все планеты имеют массу, необходимую для создания собственного поля тяготения, и под влиянием гравитационных сил их форма должна быть близка к шарообразной. Кроме этого, пространство вокруг планеты должно быть расчищено от обломков других тел. Карликовые планеты – это те небесные тела, у которых орбита не расчищена от обломков других тел. В настоящее время к карликовым планетам относят Плутон, Цереру, Хаумиду и некоторые другие. Все остальные тела Солнечной системы – астероиды, кометы и транснептуновые объекты относят к малым телам Солнечной системы.
Малая планета
Астеро́ид — небольшое планетоподобное небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды, известные также как малые планеты, значительно уступают по размерам планетам.
Содержание
Определения
Термин астероид (от др.-греч. ἀστεροειδής — «подобный звезде», из ἀστήρ — «звезда» и εῖ̓δος — «вид, наружность, качество») был введён Уильямом Гершелем на основании того, что эти объекты при наблюдении в телескоп выглядели как точки звёзд — в отличие от планет, которые при наблюдении в телескоп выглядят дисками. Точное определение термина «астероид» до сих пор не является установившимся. Термин «малая планета» (или «планетоид») не подходит для определения астероидов, так как указывает и на расположение объекта в Солнечной системе. Однако не все астероиды являются малыми планетами.
Одним из способов классификации астероидов является определение размера. Действующая классификация определяет астероиды, как объекты с диаметром более 50 м, отделяя их от метеорных тел, которые выглядят как крупные камни, или могут быть ещё меньше. Классификация опирается на утверждение, что астероиды могут уцелеть при входе в атмосферу Земли и достигнуть её поверхности, в то время, как метеоры, как правило, полностью сгорают в атмосфере.
В результате «астероид» можно определить как объект Солнечной системы, состоящий из твёрдых материалов, который по размерам больше метеора.
Астероиды в Солнечной системе
На настоящий момент в Солнечной системе обнаружены десятки тысяч астероидов. По состоянию на 26 сентября 2006 в базах данных насчитывалось 385083 объекта, у 164612 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер. [1] 14077 из них на этот момент имели официально утверждённые наименования. [2] Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1.1 до 1.9 миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км. [3] Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера.
Самым крупным астероидом в Солнечной системе считалась Церера, имеющая размеры приблизительно 975×909 км, однако с 24 августа 2006 года она получила статус карликовой планеты. Два других крупнейших астероида 2 Паллада и 4 Веста имеют диаметр
500 км. 4 Веста является единственным объектом пояса астероидов, который можно наблюдать невооружённым глазом. Астероиды, движущиеся по другим орбитам, также могут быть наблюдаемы в период прохождения вблизи Земли (см. например 99942 Апофис).
Общая масса всех астероидов главного пояса оценивается в 3.0-3.6×10 21 кг, [4] что составляет всего около 4 % от массы Луны. Масса Цереры — 0.95×10 21 кг, то есть около 32 % от общей, а вместе с тремя крупнейшими астероидами 4 Веста (9 %), 2 Паллада (7 %), 10 Гигея (3 %) — 51 %, то есть абсолютное большинство астероидов имеют ничтожную массу.
Изучение астероидов
Изучение астероидов началось после открытия в 1781 Уильямом Гершелем планеты Уран. Его среднее гелиоцентрическое расстояние оказалось соответствующим правилу Тициуса-Боде.
В конце XVIII века Франц Ксавер (Franz Xaver von Zach) организовал группу, включавшую 24 астрономов. С 1789 эта группа занималась поисками планеты, которая, согласно правилу Тициуса-Боде, должна была находиться на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца — между орбитами Марса и Юпитера. Задача состояла в описании координат всех звёзд в области зодиакальных созвездий на определённый момент. В последующие ночи координаты проверялись, и выделялись объекты, которые смещались на большее расстояние. Предполагаемое смещение искомой планеты должно было составлять около 30 угловых секунд в час, что должно было быть легко замечено.
По иронии судьбы первый астероид, 1 Церера, был обнаружен итальянцем Пиацци, не участвовавшим в этом проекте, случайно, в 1801, в первую же ночь столетия. Три других — 2 Паллада, 3 Юнона и 4 Веста были обнаружены в последующие несколько лет — последний, Веста, в 1807. Ещё через 8 лет бесплодных поисков большинство астрономов решило, что там больше ничего нет, и прекратило исследования.
Однако, Карл Людвиг Хенке проявил настойчивость, и в 1830 возобновил поиск новых астероидов. Пять лет спустя он обнаружил Астрею, первый новый астероид за 38 лет. Он также обнаружил Гебу менее чем через два года. После этого другие астрономы подключились к поискам, и далее обнаруживалось не менее одного нового астероида в год (за исключением 1945).
В 1891 Макс Вольф впервые использовал для поиска астероидов метод астрофотографии, при котором на фотографиях с длинным периодом экспонирования астероиды оставляли короткие светлые линии. Этот метод значительно увеличил количество обнаружений по сравнению с ранее использовавшимися методами визуального наблюдения: Вольф в одиночку обнаружил 248 астероидов, начиная с 323 Бруция, тогда как до него было обнаружено немногим более 300. Сейчас, век спустя, только несколько тысяч астероидов идентифицировано, пронумеровано и проименовано. Известно об их гораздо большем количестве, однако учёные не очень беспокоятся об их изучении, называя астероиды «космическим сбродом» («vermin of the skies»).
Именование астероидов
Сначала астероидам давали имена героев римской и греческой мифологии, позднее открыватели получили право называть его как угодно, например — своим именем. Вначале астероидам давались преимущественно женские имена, мужские имена получали только астероиды, имеющие необычные орбиты (например, Икар, приближающийся к Солнцу ближе Меркурия). Позднее и это правило перестало соблюдаться.
После получения имени официальное именование астероида состоит из числа (порядкового номера) и названия — 1 Церера, 8 Флора и т. д.
Классификация астероидов
Общая классификация астероидов основана на характеристиках их орбит и описании видимого спектра солнечного света, отражаемого их поверхностью.
Группы орбит и семейства
Астероиды объединяют в группы и семейства на основе характеристик их орбит. Обычно группа получает название по имени первого астероида, который был обнаружен на данной орбите. Группы — относительно свободные образования, тогда как семейства — более плотные, образованные в прошлом при разрушении крупных астероидов от столкновений с другими объектами.
Спектральные классы
В 1975 Кларк Р. Чапмен (Clark R. Chapman), Дэвид Моррисон (David Morrison) и Бен Целлнер (Ben Zellner) разработали систему классификации астероидов, опирающуюся на показатели цветности, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. [5] Изначально эта классификация определяла только три типа астероидов: [6]
Этот список был позже расширен и число типов продолжает расти по мере того, как детально изучается все больше астероидов:
Следует учитывать, что количество известных астероидов, отнесённых к какому-либо типу, не обязательно соответствует действительности. Некоторые типы достаточно сложны для определения, и тип определённого астероида может быть изменён при более тщательных исследованиях.
Проблемы спектральной классификации
Изначально спектральная классификация основывалась на трёх типах материала, составляющего астероиды:
Однако существуют сомнения в том, что такая классификация однозначно определяет состав астероида. В то время, как различный спектральный класс астероидов указывает на их различный состав, нет никаких доказательств того, что астероиды одного спектрального класса состоят из одинаковых материалов. В результате, учёные не приняли новую систему, и внедрение спектральной классификации остановилось.
Малые планеты
Малые планеты представляют собой космические объекты, которые движутся вокруг звезды по определённой орбите. Отличительная особенность заключается в незначительных размерах. До 2006 г. этот термин был идентичен астероидам, но впоследствии силами Международного астрономического союза было дано точное определение термина. В итоге получается, что малые планеты включают карликовые тела и астероиды, но к ним не относятся кометы и объекты с диаметральным сечением до 30 метров.
Подробное описание
Малые планеты – под таким общим термином объединены тела, имеющие небольшие размеры, которые можно наблюдать в окрестностях Солнечной системы и внутри неё. Их орбиты проходят преимущественно между Марсом и Юпитером.
Если рассматривать масштабы космоса, эти тела крайне малы, т. к. диаметр наибольшего из них не больше нескольких сотен километров. Увидеть их невооружённым глазом проблематично, поэтому в любом случае потребуется использование телескопического устройства.
Каждый подобный объект имеет собственную орбиту, которая не изменяется на протяжении продолжительных отрезков времени.
Первое обнаружение
Малые планеты Солнечной системы были открыты силами астронома из Италии по имени Джузеппе Пиацци. Он в 1801 году занимался исследованием «поведения» небесных объектов и заметил звездообразное тело. Впоследствии его орбита была вычислена в процессе исследований математика из Германии – Гаусса. Оказалось, что она имеет форму крайне вытянутого эллипса, в центральной части которого Солнце. В течение длительного времени объект имел статус планеты.
Астероиды
Малые планеты включают в себя астероиды. Дело в том, что учёные так и не смогли определиться с классификацией неизвестных объектов. Ведь они не имеют ничего общего со звёздами, т. к. не способны излучать собственный свет. И конечно же, они непохожи на планеты, т. к. не выглядели как диски при наблюдении в телескопы. Назвать их кометами тоже невозможно, т. к. хвост отсутствовал.
В итоге в рамках исследований Уильяма Гершеля объекты получили удачное название – астероиды, что в переводе означает «подобные звёздам».
При дальнейшем наблюдении возникли сложности, их размеры крайне невелики, поэтому говорить о том, что это кометы или планеты, нецелесообразно. Так, появилась категория «малые планеты».
Первое название первого найденного объекта было дано самым первооткрывателям. Это была Церера. Далее произошло открытие ещё нескольких:
Развитие прогрессивных технологий
По окончании 19 века появилась возможность создания фотографий. В ходе продолжительных исследований ночного неба на снимках можно увидеть росчерки, которые невозможно отличить от звёзд. Такое явление привело к открытию большого количества рассматриваемых тел, различных по диаметральному сечению.
Львиная доля располагалась на идентичном расстоянии между Юпитером и Марсом. А орбиты представляли собой единый поток, который был назван «поясом астероидов». На сегодняшний день представители учёного мира насчитывают порядка 20 000 подобных объектов разных форм.
Официальные наименования
Малые планеты могут быть открыты не только астрономами, но и обычными людьми. На сегодняшний день организация НАСА разработала программу, в соответствии с которой астрономы-любители имеют возможность поиска новых объектов, которые впоследствии будут названы их именами. Традиционно подобные объекты содержат в названии порядковый номер. Однако многие из них получают наименования известных персон или божеств.
Сначала астероиды получали исключительно женские имена. А многие из них известны из мифологических историй. Такая традиция стала популярной по той причине, что аналогичным образом давали названия крупным планетам. Так, имя Афины получил незначительный по размерам астероид, расположенный на дистанции в 2 а. е. от Солнца. После этого распространёнными стали мужские имена, а затем – слова, производные от собственных имён, символизирующих названия народов, стран, а также имена политиков, представителей учёного мира и других «звёзд».
Размерные характеристики
Известно, что рассматриваемые тела характеризуются небольшими размерами. Определить их точные значения удалось посредством организации прямых измерений. До 2006 годового периода считалось, что наиболее крупный объект – Церера с параметрами 900*975 километров. Следующие по величине тела – Паллада и Веста – диаметральное сечение порядка 500 км.
Детали их поверхности считаются практически неразличимыми. Однако изменения, происходящие не заметить невозможно, речь идёт о смене яркости и поляризации света. Объяснить этот феномен можно тем, что они вращаются. Рассматривая ситуацию, можно сделать вывод о том, что размеры варьируют от нескольких километров до нескольких десятков.
Кстати, если проводить сравнительную аналогию с нашим спутником – Луной, можно удостовериться, что в сравнении с ней небольшие тела являются карликами, а спутник выглядит как гигант. И это несмотря на то что все указанные астероиды имеют отношение к категории наиболее крупных малых планетарных тел. А что, если и вовсе говорить о меньших астероидах?
Самая маленькая планета
Рассматривая малые планеты, стоит обратить внимание на такое тело, как астероид Дактиль. Он представляет собой небесный осколок, выступающий в качестве спутника другого объекта. Это планетарное тело имеет наименьшие размеры во всей Солнечной системы в течение длительного времени. Оно представляет интерес для учёных, т. к. вращение происходит вокруг незначительного астероида. Поэтому получается, что планеты малого размера вполне могут иметь спутники, которые кружатся вокруг них в течение продолжительного отрезка времени.
Особенности происхождения
Официальная версия гласит о том, что после того как появилось Солнце, оно было окружено облаком, состоявшим из пыли и газа. Оно неизменно вращалось вокруг светила и собирало по пути всё больше частиц, постепенно становясь субстанцией из камня и льда. Самые крупные глыбы обладали собственной силой тяжести. Под её влиянием мини-планета могла притягивать близлежащие тела, уплотняться и становиться массивнее. С течением времени они обзаводились собственной орбитой для движения вокруг Солнца.
Общепринятая версия гласит, что малые планеты Солнечной системы выступают в качестве остатков материала, из которого сформировались нормальные тела. Для появления небесных объектов более крупных размеров им не хватило стройматериала. Но, вероятно, этот процесс ещё не завершён и продолжается до сих пор.
Предположения астрономов
Классификационные особенности
Классификация астероидов осуществляется в соответствии с их габаритами. На сегодняшний день можно делать утверждения, что открытие всех малых объектов с диаметральным сечением до 100 км произошло. 26 из них имеют размеры свыше 200 км, а радиус некоторых крупных объектов достигает 800 км. Под влиянием собственной гравитации они с течением времени становятся сферами, а некоторые из них и вовсе наделяются атмосферой.
Международный союз астрономов сделал классификацию подобных тел. В итоге было выделено три группы объектов:
Чтобы тела были отнесены к планетам, они должны иметь гравитацию и сферическую (шарообразную) форму, а также расчищенное окружное пространство.
Таким образом, небольшие по размерам планеты встречаются в космическом пространстве в большом количестве. Они имеют незначительное диаметральное сечение, а некоторые тела и вовсе обладают собственными сателлитами. Несмотря на получение большого количества сведений, учёные до сих пор заинтересованы в продолжении проведения наблюдений.