КУРС ЗАГАЛЬНОЇ АСТРОНОМІЇ - С. М. АНДРІЄВСЬКИЙ 2007

Частина V

ФІЗИЧНА ПРИРОДА ТІЛ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Розділ 13

МАЛІ ПЛАНЕТИ, КОМЕТИ, МЕТЕОРИ І МЕТЕОРИТИ

Її опублікував і широко популяризував інший німецький астроном Йоганн Боде (1747—1826), тому цю емпіричну закономірність планетних відстаней назвали правилом Тіціуса-Боде.

Наприклад, для Меркурія приймається n = —^, а отже очікувана відстань r = 0,4 а. о. (точне значення 0,387 а. о.), для Венери n = 0, r = 0,7 а. о. (насправді 0,723 а. о.), для Землі n= 1, r = 1 а. о., для Марса n = 2, r = 1,6 а. о. (насправді 1,524 а. о.). При n = 3 отримуємо відстань r = 2,8 а. о., на якій планети немає. При n = 4, r = 5,2 а. о. — це відстань Юпітера, для n = 5, r = 10,0 а. о. (точніше 9,540 а. о.) — положення Сатурна.

У 1781 р. відкрито планету Уран, яка також підлягала цьому правилу: при n = 6, r = 19,6 а. о., тоді як справжня відстань планети від Сонця 19,182 а. о. Тому з 1796 р. розпочали пошуки небесного тіла, яке мало б бути на відстані r = 2,8 а. о. Новий об'єкт 7-ї величини, який за добу змістився на тлі зір на 6', цілком випадково відкрив італійський астроном Джузеппе Піацці (1746— 1826) увечері 1 січня 1801 р., проводячи спостереження, необхідні для складання каталогу зір. Цю першу з малих планет або астероїдів (тобто зореподібних об'єктів) назвали Церерою за іменем античної богині плодючості.

Зразу ж, у 1802 р. німецький астроном Г. Ольберс відкрив другу малу планету — Палладу, у 1804 р. відкрито астероїд Юнона, у 1807 р. — Веста. Справжня злива відкриттів астероїдів почалася в 1891 р., коли німецький астроном М. Вольф запропонував для цього фотографічний метод. До кінця XIX ст. їх було відомо понад 400, на початку XXI ст. — понад 40 000.

13.1. Малі планети (астероїди)

У 1766 р. німецький астроном Йоганн Тіціус (1729—1796) виявив, що відстані планет від Сонця можна описати такою простою залежністю:

image47

Середня відстань астероїдів від Сонця r = 2,75 а.о., причому для 97% з них велика піввісь орбіти знаходиться в межах 2,17 а. о. < r < 3,65 а. о. Вони утворюють своєрідний пояс астероїдів. Видима величина Вести —найяскравішої з малих планет — при найсприятливішому положенні відносно Землі сягає 5,9m. Ексцентриситети орбіт астероїдів досягають значення е = 0,83, а кут нахилу орбіти до площини екліптики і < 52°. Зрештою, лише для 40 з них e > 0,34 і для 100 і > 20°. Як виявилося, кожен з великих астероїдів оточений сімейством із декількох десятків дрібніших тіл. Таких сімейств відомо вже понад 50.

Астероїди мають найрізноманітніші розміри. Найбільшим є астероїд Церера, його діаметр оцінюють у 940 км, другий за розмірами — Паллада (D = 580 км), третій — Веста (550 км), четвертий — Давіда (323 км), діаметр Юнони 250 км.

Дослідження показують, що кількість астероїдів з розмірами меншими від 1 км може досягати мільйонів. За підрахунками, усі вони вмістилися б у сфері з радіусом близько 750 км. Тобто об'єм астероїдної речовини досягає 109 км3. При середній густині цієї речовини 3,50 г/см3 загальна маса астероїдів мала б бути 3,5-1021 кг. А це у 20 разів менше від маси Місяця. У наш час до астероїдів відносять тіла з поперечником не менше 1 км. Дрібніші тіла названо метеороїдами.

Астероїд, орбіту якого добре вивчено, отримує ім'я. Перша їхня сотня, за деякими винятками, названа іменами богинь грецької і римської міфології. Згодом астрономи звернулися до міфів інших народів, потім — до епосу. Саме так на небі з'явилися герої Троянської війни — «греки» і «троянці» (див. рис. 6.4). У кожній з цих груп налічується до 20 об'єктів з діаметром близько 150 км, тоді як дрібних астероїдів в обох групах більше тисячі.

З борту космічних апаратів отримано знімки астероїдів, виконаних з близької відстані (див. рис. 13.1). З'ясовано, що деякі астероїди утворюють гравітаційно зв'язані системи. Як ось астероїд їда з її невеликим супутником Дактіль (рис. 13.1, в)

.

image48

Рис. 13.1. Астероїди: Матільда (а), Гаспра (б), Іда і Дактіль (в)

До кінця XIX ст. відкрили декілька астероїдів, орбіти яких проникають усередину орбіти Марса. їм почали давати чоловічі імена. Зараз відомо близько 80 малих планет, які зближуються з орбітою Землі, а деякі з них навіть проникають усередину орбіти Меркурія (наприклад, Ікар, перигелій- на відстань якого від Сонця всього 28 млн. км). їх ділять на три групи: групу Амура, групу Аполлона і групу Атона. Перші з них у перигелії зближаються з орбітою Землі, однак залишаючись поза нею. Аполлонці в перигелії проникають усередину земної орбіти, в атонців же взагалі великі півосі орбіт а < 1 а. о. Рухаючись по своїх витягнутих орбітах, деякі з них можуть проходити на невеликій (у масштабах Сонячної системи) відстані від Землі — усього лише кілька десятків мільйонів кілометрів.

До складу астероїдів входить в основному залізо, нікель і сполуки магнію, кремнію, заліза з киснем. Тобто, за своїм складом астероїди близькі до планет земної групи. З початку XIX ст. існує припущення, що астероїди — це уламки планети Фаетон, яка з невідомих причин була зруйнована. Проте у наші дні схиляються до іншої версії: астероїди утворилися одночасно з іншими планетами Сонячної системи, але подальше формування окремої планети на орбіті між Марсом і Юпітером було неможливим, оскільки гравітаційний вплив масивного сусіда, Юпітера, був надто сильний.

Періоди обертання астероїдів навколо своїх осей у середньому рівні 5— 20 годин. Для астероїда KY26 він становить лише 11 хвилин, і це, поки що, об'єкт Сонячної системи з найбільш швидким осьовим обертанням.

З огляду на сказане наприкінці попереднього розділу, найбільші з астероїдів належать до карликових планет, решта — до малих тіл Сонячної системи.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.