Карликовые планеты и малые тела Солнечной системы

Всем вам известно, что до августа 2006 года в Солнечной системе насчитывалось не восемь больших планет, а девять. Девятой планетой являлся Плутон, открытый Клайдом Томбо в 1930 году. Но по своим характеристикам Плутон очень сильно отличался от остальных планет. А в 1978 году у Плутона был обнаружен спутник — Харон, который по диаметру лишь в 2 раза отличался от Плутона. А соотношение их масс составляло 1 к 8.

Позже стало очевидно, что Плутон вместе со своим спутником является лишь одним из наиболее крупных объектов пояса Койпера, причём, как минимум один объект этого пояса (Эрида) немного меньше по размерам.

Поэтому в августе 2006 года на Ассамблее Международного астрономического союза было принято решение причислить Плутон к новому классу объектов Солнечной системы — карликовые планеты.

В настоящее время Международным астрономическим союзом официально признаны лишь пять карликовых планет: бывший астероид Церера и ещё четыре транснептуновых объекта (это тела, вращающиеся вокруг Солнца за орбитой Нептуна): собственно, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Ещё одним главным претендентом на должность карликовой планеты является Седна.

Все другие объекты, кроме карликовых планет, обращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, называются малыми телами Солнечной системы.

Удивительным было открытие в 18 веке бывшего астероида, а ныне карликовой планеты Цереры. Всем вам известно знаменитое выражение Аристотеля: «натура абхоррэт вакуум, то есть природа не терпит пустоты», которое долгое время воспринималось учёным миром как истина. Нетрудно себе представить удивление астрономов, когда после появления гелиоцентрической системы мира между орбитами Марса и Юпитера была обнаружена пустая зона, тянущаяся на 550 миллионов километров, в то время как между орбитами других планет это расстояние не превышало 80 миллионов. Ещё Иоганн Кеплер высказал предположение о том, что в этом промежутке должна существовать планета. В 1766 году никому неизвестный астроном Иоганн Тициус нашёл формулу, по которой можно было вычислить средние расстояния от планет до Солнца в астрономических единицах.

Напомним, что за одну астрономическую единицу принято среднее расстояние от Земли до Солнца.

В полученной им формуле п — это число, которое принимает следующие значения: минус бесконечность (для Меркурия), ноль (для Венеры), один (для Земли) и так далее.

Так вот, на расстоянии в 2,8 а. е. от Солнца, то есть как раз между орбитами Марса и Юпитера, планеты нет. Иоганн Боде предсказал, что на этом расстоянии должна быть планета, и даже вычислил период её обращения вокруг Солнца — 4,5 года.

А когда в марте 1781 года Гершель открыл далёкий Уран, расстояние до которого было очень близким к вычисленному по формуле, ни у кого не осталось сомнений в том, что правило Тициусса-Боде отражает некоторые закономерности в строении нашей системы.

1 января 1801 года, года на Земле большинство людей встречало новый год, итальянский астроном Джузеппе Пиацци обнаружил в небе малую планету. Самое интересное было в том, что она располагалась именно в том месте, где её недоставало — между орбитами Марса и Юпитера. По предложению первооткрывателя новая планета была названа в честь древнеримской богини плодородия Церерой.

28 марта немецкий астроном Генрих Ольберс, наблюдая за движением Цереры, обнаружил ранее неизвестную звёздочку, двигавшуюся по орбите, сходной с орбитой Цереры. Так была открыта ещё одна малая планета — Паллада.

Тогда Ольбрес предположил, что между Марсом и Юпитером вращаются обломки крупной планеты, некогда там располагавшейся. Его предположения начали подтверждаться, когда 1 сентября 1804 года Карлом Хардингом была обнаружена третья малая планета — Юнона. А 29 марта 1807 года самим Ольберсом была открыта и четвёртая малая планета — Веста.

Сейчас мы точно знаем, что область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, является скоплением огромного числа объектов всевозможных форм и размеров, называемых астероидами или малыми планетами. Эту область часто называют главным поясом астероидов, подчёркивая тем самым её отличие от других подобных областей скопления малых планет, таких как пояс Койпера за орбитой Нептуна, а также скопления объектов рассеянного диска и облака Оорта.

Помимо этого, существуют ещё некоторые интересные исключения. Так, например, на орбите Юпитера были найдены две крупные группы астероидов, получившие названия в честь персонажей Троянской войны — троянцами. Первая группа была названа в честь греческих героев. Она составляет Ахейский лагерь (их ещё называют просто Греками). А вторая группа астероидов названа в честь защитников Трои и составляет Троянский лагерь (или просто Троянцы). В настоящее время «Троянцы» найдены у Земли, Марса, Урана и Нептуна.

Впервые сфотографировать поверхность астероидов удалось космическому аппарату «Галилео». Следуя к Юпитеру, он сделал снимки Гаспра и Иды с её спутником Дактиль.

А первая мягкая посадка была осуществлена на поверхность астероида Эрос 12 февраля 2001 года космическим аппаратом «NEAR Shoemaker».

Помимо астероидов в межпланетном пространстве движется огромное количество каменных и железных тел самых разнообразных по размерам, форме и составу. Эти тела получили название метеоритных тел. Большинство из них образовалось в результате столкновения астероидов и их дробления. При вторжении такого тела в атмосферу Земли с космической скоростью в результате трения о воздух оно нагревается, начинает плавиться и светиться, а на небе появляется яркий огненный шар — это болид. Особо яркие болиды иногда называют суперболидами.

Из самых последних известных болидов можно выделить следующие:

Витимский болид, наблюдавшийся в ночь с 24 на 25 сентября 2002 года на северо-востоке Иркутской области. Болид, пролетевший над Башкирией 11 февраля 2013 года. 15 февраля 2013 года в районе Челябинска произошёл взрыв метеорного тела в атмосфере. По оценкам изначально болид имел массу около 10 тысяч тонн и размер в 17 метров. И яркий болид, взорвавшийся 21 ноября всё того же 2013 года в небе над Крымом.

Объекты, которые все-таки достигают поверхности Земли, называют метеоритами. Как правило, большинство метеоритов являются осколками астероидов, но есть и редкие, прилетевшие с Луны или Марса.

Очень редко на нашу планету падают и очень большие метеоритные тела, имеющие изначальную массу в несколько десятков и сотен тонн. В результате их столкновения с планетой происходит мощный взрыв, а на месте удара образуется метеоритный кратер. Самым известным из них является кратер в Аризоне (США). Его диаметр достигает 1200 метров, глубина — 180 метров, а высота вала составляет около 50 метров.

Возраст кратера оценивается примерно в 30 тысяч лет. А вообще кратеры большого размера на Земле обнаружить сложно, так как они относительно быстро разрушаются под воздействием воздуха, воды и ветра.

По составу все метеориты делят на три группы. К первой группе относятся каменные метеориты — их ещё называют хондритами, так как в них содержатся богатые минералами шарики, называемые хондрами. Вторая небольшая промежуточная группа метеоритов — это железно-каменные, которые состоят почти на 50 % из железа и ещё на 50 % из камня.

А к третьей группе относятся железные метеориты.

Самым крупным из найденных метеоритов является железный метеорит Гоба, обнаруженный в 1920 году в Намибии.

Считается, что он упал примерно 80 тысяч лет назад. По оценкам учёных, его первоначальная масса при падении на Землю составляла около 90 тонн. Но из-за вандализма, эрозии и научных исследований метеорит «похудел» до нынешних 60 тонн.

Так же к малым телам Солнечной системы относятся кометы. Кометы — это непрочные тела, слабосвязанные сгустки замёрзшего газа и пыли, которые вращаются вокруг Солнца по сильно вытянутым эллиптическим орбитам.

«Комета» в переводе с греческого означает «волосатая звезда». В Древней Греции, а затем и в Средние века комету часто изображали в виде отрубленной головы летящей по небу с развевающимися волосами.

Кометы своим необычным видом издавна привлекали внимание людей. Первые китайские записи о них относятся к третьему тысячелетию до нашей эры.

Так как история человечества всегда была богата на трагические события — войны, эпидемии, дворцовые перевороты, — то каждому появлению яркой кометы обязательно сопутствовало какое-либо из них. Так, например, ещё римские историки говорили о том, что смерть Цезаря совпала с появлением на небе яркой кометы. Поэтому в Средние века и даже позднее при королевских дворах часто считалось, что комета предвещает смерть королю или его наследнику (неправда ли весьма удобный способ «списать» дворцовую интригу на явление природы).

И лишь в древнем Китае считалось, что комета является курьером на службе у Солнца, доставляющим указы императора (Солнца) в отдалённые провинции, в которых яркие планеты были правителями.

Но мы немного отвлеклись. Итак, в дали от Солнца комета выглядит как слабый туманный объект. Однако по мере приближения к светилу она становится ярче и увеличивается в размерах.

Это происходит из-за того, что ядро кометы на 80 % состоит из водяного льда, а также замёрзшего углекислого газа, метана, аммиака и тому подобного. Так вот, при приближении к Солнцу ядро кометы разогревается и с его поверхности, в результате испарений, происходит выделение газов и пыли — образуется голова кометы. Пыль и газ покидают ядро кометы с выбросами, образующимися на стороне, обращённой к Солнцу, а затем уносятся, как правило, в направлении от Солнца — образуется хвост кометы. Часто хвосты ярких комет тянутся на сотни миллионов километров. Например, хвост кометы Хякутакэ растянулся почти на 300 миллионов километров.

В зависимости от своей формы кометные хвосты делятся на несколько типов:

К первому типу относится хвост, образовавшийся при ускорении солнечным ветром кометных ионов и направлен в сторону, противоположную Солнцу.

Во втором типе хвост несколько изогнут и состоит из пылинок, имеющих размер от долей до десятков микрометров.

К третьему типу относится хвост, состоящий из более крупной пыли. Обычно он сильно изогнут под воздействием магнитного поля.

К четвёртому типу относится «Антихвост» — это когда выброс из головы кометы направлен прямо к Солнцу.

Также все кометы принято делить на короткопериодические (с периодом обращения менее 200 лет) и долгопериодические.

Самая первая периодическая комета была обнаружена Эдмундом Галлеем, который заметил сходство орбит комет 1531, 1607 и 1682 годов и предположил, что это последовательное возвращение одной и той же кометы. Он также предсказал, что следующее её появление произойдёт в 1758 году, то есть примерно через 76 лет. Впоследствии за кометой закрепилось название «комета Галлея».

Долгое время изучение комет велось лишь посредством телескопов. Лишь второго марта две тысячи четвёртого года был запущен космический аппарат «Розетта», целью которого было изучение кометы Чурюмова — Герасименко. Летом 2014 года «Розетта» достигла цели, став первым космическим аппаратом, который вышел на орбиту кометы. 12 ноября того же года на поверхность планеты был спущен исследовательский аппарат «Филы», для изучения её строения и состава.

Каждое возвращение кометы к Солнцу не проходит для неё бесследно. Ядро кометы, как правило, теряет около 1/1000 своей массы и со временем погибает. Не исключены их столкновения с поверхностями планет или метеоритными телами. Распадаясь, кометы образуют шлейфы пыли, которые вытягиваются вдоль их орбит. Иногда они пересекают земную орбиту. Попадая в атмосферу Земли частичка пыли сгорает, образуя светящийся след. Это явление называется метеором, а сама частица — метеорным телом или метеороидом. По некоторым оценкам ежегодно в атмосферу Земли вторгается около 50 тысяч тонн метеорного вещества.

Метеоры, появляющиеся в определённое время года и падающие десятками в час, принадлежат метеорным потокам, или «звёздным дождям».

Иногда кажется, что метеоры вылетают из какой-либо области небесной сферы. Эту область сферы называют радиантом.

За частую, метеорный поток носит имя того созвездия или звезды, вблизи которых находится радиант.