что относят к малым телам солнечной системы
Краткое описание малых тел Солнечной системы
Что относится к малым телам Солнечной системы
Малые тела Солнечной системы — это космические объекты, которые по своим характеристикам не могут быть отнесены к карликовым планетам, планетам или их спутникам.
К малым телам относят кометы, болиды, метеориты, астероиды, кентавры, дамоклоиды, межпланетный газ, пыль.
Сейчас для малых тел в астрономии не определены нижние границы по размерам или массе. Но предполагается, что в ближайшее время будет проведена такая градация: согласно заявлению Королевского астрономического сообщества Великобритании, небесные объекты с диаметром от 0,1 мм до 30 м будут считаться метеороидами, а все, что меньше — будет выведено из понятия малых тел, станет расцениваться как отдельные атомы, пыль или молекулы газа.
Кометы, болиды и метеоры
Кометы — это маленькие космические тела, вращающиеся вокруг Солнца по конической орбите.
Приближаясь к Солнцу, комета может образовывать хвост и кому из пылегазового облака. В этом случае ее состав можно представить в виде единства трех частей:
Хвосты комет крайне редко имеют четкую форму. Чаще их очертания изменчивы и почти прозрачны.
На сегодня астрономам удалось зафиксировать 6339 комет, расположенных рядом с планетами или во внутренней области Солнечной системы.
Метеоры — это явления свечения, возникающие при сгорании метеоритных тел при прохождении ими земной атмосферы.
Самые яркие метеоры, а также имеющие ярко выраженные угловые зоны, носят название болидов.
Метеоритные тела, провоцирующие явления свечения, могут иметь массу от сотен грамм до десятков тонн и врываются в атмосферу Земли со скоростью от 11 до 73 км/с. Их полет иногда сопровождается нарушением радиосвязи или глухим свистящим звуком.
Астероиды
Астероиды — это небольшие небесные тела, уступающие по размерам и массе планетам, имеющие неправильную форму, лишенные атмосферы, обращающиеся вокруг Солнца.
Термин имеет греческое происхождение, означает «подобный звездам». Такое название астероиды получили неслучайно — в телескопе они выглядят не как планеты, а как звезды. А их идентификация производится по габаритам: все, что имеет диаметр более 30 м, относят к астероидам, все, что меньше — к метеороидам.
В современной теории существует классификация астероидов по:
Ранее ученый, открывший астероид, мог выбрать ему имя исключительно из греческой и римской мифологии. Сейчас малые небесные тела можно называть любыми именами, словами. При этом получить название может только тот астероид, орбита которого является точно рассчитанной.
Карликовые планеты
До недавнего времени к категории малых небесных тел относили еще один вид объектов — карликовые планеты. Сейчас они образуют отдельную категорию.
Карликовая планета — это космическое тело, не являющееся спутником, не способное освободить свою орбиту от других объектов, вращающееся вокруг Солнца, обладающее достаточной для поддержания сферической формы массой.
Ученые предполагают, что карликовыми планетами могут считаться более 40 обнаруженных к сегодняшнему дню небесных тел. Но официально признанные можно перечислить по пальцам — это Плутон, Хаумеа, Эрида, Макемаке, Церера.
Первые четыре относятся к числу транснептуновых объектов. Церера одновременно является карликовой планетой и самым большим астероидом.
Межпланетная пыль, газ
Межпланетная пыль — это космическая пыль, размеры частиц которой варьируются от 2–3 молекул до 0,2 мкм.
Наиболее кратким способом состав пыли можно отобразить так:
Также сравнительный анализ характеристик частиц позволяет предполагать наличие в составе межзвездной пыли, проходящей через территорию Солнечной системы.
Основой для определения состава пыли стали таблицы, созданные на основе химических исследований. Частицы, имеющие разное происхождение, имеют в составе различные соединения, отличаются их пропорциями. Кроме того, пыль различается по таким показателям, как пористость, форма, размер, наличие и отсутствие ледяной «мантии».
Межпланетная пыль занимает незначительную часть космического пространства. Если перевести ее количество в проценты, то получится, что на ее долю приходится только одна единица. Остальные 99 заняты межзвездным газом.
Максимальная концентрация межпланетного газа фиксируется в отдаленных областях Солнечной системы. А по мере приближения к Солнцу величина снижается.
Плотные образования из газа и пыли составляют туманности. Они хорошо видны, поэтому доступны для наблюдений и исследований.
При ответе на вопрос о составе газа астрономы распределяют содержащиеся в нем вещества в следующем соотношении: 89% — водород, 9% — гелий, 2% — азот и кислород в разных пропорциях.
Что относят к малым телам солнечной системы
Малые тела Солнечной системы
В состав Солнечной системы входит не только Солнце и 8 больших планет. Огромное число различных более мелких объектов тоже вращается по различным орбитам вокруг Солнца. Все они также заслуживают своего изучения.
Среди малых тел можно выделить:
— «карликовые планеты» (этот термин был введён после отмены для Плутона статуса планеты для него и всех подобных ему объектов);
— астероиды, или «малые планеты»;
— кометы;
— метеоритные тела или метеориды (т. е. просто небольшие камни);
— пыль и газ.
Карликовые планеты
Термин «карликовые планеты» был введён решением XXVI Генеральной ассамблеи МАС (международного астрономического союза) в 2006 г. После бурных дебатов было решено, что Плутон, который меньше всех других планет Солнечной системы и даже их крупных спутников, следует лишить его статуса планеты, который был у Плутона с момента его открытия в 1930 г., а вместо этого ввести для него и некоторых других обнаруженных к тому времени на окраинах Солнечной системы объектов, масса которых был сравнима с массой Плутона, специальное определение «карликовая планета». Был предложен следующий набор критериев для того, чтобы определить принадлежность объекта к группе карликовых планет:
1) карликовая планета вращается вокруг Солнца:
2) сила гравитации карликовой планеты достаточна, чтобы придать её сферическую форму;
3) карликовая планета не очищает пространство вокруг себя (чтобы рядом с ним не было других сравнимых по размерам тел);
4) не является спутником другой планеты;
В настоящее время под определение «карликовых планет» попадают собственно Плутон, Церера (самый большой объект в ближнем поясе астероидов) и Эрида (недавно открытый объект в поясе Койпера, находящийся ещё дальше Плутона), и ещё для нескольких объектов причисление их к разряду карликовых планет рассматривается.
средний радиус орбиты: 5,913,520,000 км
диаметр: 2370 км
масса: 1.3 *10^22 кг
Астероиды, пояс Койпера и облако Оорта
Метеорные тела, пыль и газ
Малые тела Солнечной системы
В этой статье мы изучим малые тела солнечной системы, их происхождение и классификацию. Астрономия из непонятной науки постепенно превратится в увлекательное путешествие по Солнечной системе!
Ночное небо скрывает в себе множество загадок и тайн. Звезды, планеты, спутники, кометы, яркие росчерки метеоритов — что-то из небесных явлений можно наблюдать невооруженным глазом, для других нужен телескоп. И хотя об авторе изобретения телескопа не прекращаются споры, значение этого прибора для исследования космоса огромно.
В учебнике «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова малые тела Солнечной системы делят на:
АСТЕРОИДЫ. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ
В XVIII веке два астронома, Тициус и Боде, вывели правило, которое впоследствии было названо их именами. Следуя данному постулату, расстояние между существующими планетами Солнечной системы увеличивается в геометрической прогрессии и на расстоянии 2.8 астрономических единиц от Солнца должна находиться неизвестная планета.
С открытием Урана на расстоянии в 19.2 астрономических единицы от Солнца, вычисленному согласно правилу Тициуса – Боде, ученые утвердились в своем предположении и активно занялись поисками пропавшей планеты.
Немецкий астроном барон Франц Ксавер фон Цах создал группу астрономов для поиска исчезнувшего небесного тела, которую пресса шутливо называла «Отряд небесной полиции». И в 1801 году Джузеппе Пьяци увидел на нужной орбите астероид Цереру, которая в 2006 году перешла в разряд карликовых планет.
В 1802 году немецкий астроном Генрих Ольберс открыл астероид Палладу на близкой к Церере орбите и предположил, что открытые объекты — обломки искомой планеты. Засев за расчеты, ученый установил место, где можно искать новые астероиды. И не ошибся. Один за одним открывали небесные тела в месте, где предполагалось найти планету. Подробнее о поисках можно прочитать в § 20 учебника «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова.
ЛЕГЕНДА О ФАЭТОНЕ
Еще древние шумеры предполагали, что между Юпитером и Марсом существовала планета, взорванная на тысячи мелких отломков. Эту же легенду воспел в поэме «Метаморфозы» Овидий — римский поэт, живший в начале нашей эры. Хотя откуда такие предположения у древних людей, лишенных телескопов, — загадка.
Отголоски древних легенд нещадно эксплуатируются писателями-фантастами в космических историях о призрачной планете Фаэтон, уничтоженной своими же алчными жителями, заигравшимися во всемогущество. В качестве примера можно привести книгу Александра Казанцева «Фаэты» или Михаила Чернолусского «Фаэтон». В 1972 году создан анимационный фильм «Фаэтон — сын солнца».
Но в отличие от древних легенд и мифов современные ученые считают, что пояс астероидов — это не останки разрушенной планеты, а скопление протопланетного вещества, которому гравитационное поле массивного Юпитера не позволило сформироваться в полноценную планету.
АСТЕРОИД. ОПАСНОСТЬ РЕАЛЬНАЯ ИЛИ МНИМАЯ?
Астероид — это небольшое планетоподобное тело диаметром более 10 м, имеющее собственную орбиту движения вокруг Солнца.
В настоящее время в поясе астероидов в Солнечной системе насчитывается около 800 000 космических объектов, для 500 000 из них вычислены орбиты и присвоены номера, около 21 000 имеют имена собственные.
Несмотря на то что риск столкновения Земли с астероидом сценаристы и режиссеры используют для фильмов-катастроф, например как в фильмах «Армагеддон» или «Пятый элемент», опасности в глобальном масштабе для человечества не представляет даже столкновение нашей зеленой планеты с самым непредсказуемым астероидом Апофисом, диаметр которого около 300 м.
Конечно, случись прямое попадание, разрушения будут значительные, ведь энергия взрыва составит примерно 586 мегатонн в тротиловом эквиваленте (для сравнения: энергия взрыва бомбы, сброшенной на Хиросиму, всего около 16–18 килотонн), но непоправимых последствий типа «атомной зимы» и гибели человечества, как в свое время динозавров, не произойдет.
КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ
В 2006 году на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза введен новый класс объектов Солнечной системы — карликовая планета.
Согласно определению, данный тип планеты должен соответствовать следующим параметрам:
В настоящее время ученые-астрономы выделяют пять карликовых планет. Это Плутон, Церера, Макемаке, Эрида, Хаумеа.
КОМЕТЫ
Появление хвостатой звезды на небе вызывало суеверный трепет у древних людей и предвещало мор, голод и различные несчастья. Античным грекам комета представлялась головой с распущенными волосами, и именно от греческого слова «кометис» («волосатый») произошло название этого малого космического тела.
Составные части кометы:
Кометы делятся на короткопериодические (период обращения до 200 лет) и долгопериодические (период обращения более 200 лет).
Наиболее исследованной кометой Солнечной системы является комета Галлея. Благодаря исследованиям Ньютона ученые научились рассчитывать орбиты комет. В своих расчетах Эдмон Галлей определил орбиты нескольких комет, появлявшихся ранее, установил, что несколько из них очень похожи, и предположил, что это одна и та же комета с периодом обращения около 76 лет.
Эту комету наблюдали в 1531, 1607 и 1682 гг. И когда в 1758 году, уже после смерти ученого, комета появилась на небе вновь в предсказанное исследователем время, ее назвали именем Галлея.
Последнее появление кометы Галлея в 1986 году стало одним из разочарований астрономов, поскольку Солнце закрыло от землян перигелий кометы — точку, когда комета максимально ярка, а хвост имеет максимальную длину. Теперь с нетерпением астрономы ждут 2061 год, когда ожидается самое зрелищное возвращение кометы.
В учебнике «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова на странице 118 представлен анимационный ролик для более полного раскрытия темы.
МЕТЕОРЫ. БОЛИДЫ. МЕТЕОРИТЫ
Любители загадать желание вооружаются биноклями и смотрят на ночное небо в надежде увидеть падающую звезду. И космос не подводит: в ясные ночи то там, то здесь яркий след прочерчивает звездное небо.
Сейчас даже школьник младших классов скажет, что это сказочное действо всего лишь падающий и сгорающий в атмосфере метеороид. А в древности это необычное явление природы повергало людей в трепет. Иногда небо особенно щедро на падающие звезды. И это значит, что Земля проходит через метеорный поток.
В чем же разница между метеором, болидом, метеоритом, метеороидом?
Метеороид, или метеорное тело, — мелкие камешки, части астероидов, песчинки попадающие в атмосферу Земли.
Метеор — это явление. Тот самый яркий росчерк на ночном небе или след от проходящего в атмосфере Земли метеороида.
Метеорит — космическое тело, не сгоревшее полностью в атмосфере и упавшее на Землю.
Иногда метеороиды не сгорают в атмосфере полностью, а падают на Землю, принося с собой космический металл. Отчаянные смельчаки научились обрабатывать метеоритное железо еще в эпоху бронзового века, задолго до того, как человек научился выплавлять руду.
Малые тела Солнечной системы
Под термином «малые тела Солнечной системы» понимаются все объекты, принадлежащие нашей системе, которые не подходят под определение планет, их спутников и карликовых планет. Такой термин выдвинул Международный астрономический союз и внес в него метеороиды, кометы, астероиды, а также межпланетную пыль.
В Солнечной системе есть две области, в которых плотность малых тел наиболее велика – это пояс астероидов между Марсом и Юпитером и пояс Койпера, находящийся далеко за Нептуном. Малые тела разбросаны по всей системе, однако в этих двух областях их концентрация наиболее высокая. Давайте рассмотрим их подробнее, чтобы понять, в чем они похожи, а чем отличаются.
Метеороиды
В чем отличие между метеороидами, метеоритами и метеорами? Первое – это малое тело, большее чем пыль, но меньшее, чем астероид. Метеоритом оно становится лишь тогда, когда падает на поверхность Земли. А Метеор – это след от его падения, остающийся в атмосфере, вы могли называть его «падающей звездой».
Так как у метеороидов нет конкретного размера, то в научном сообществе нередко возникали споры по поводу того, какие малые тела можно к ним относить, а какие нет. В итоге было решено считать метеороидом тело диаметром не больше метра и не меньше 10 микрометров. Данный объект не обязательно должен быть самостоятельным – он может оказаться всего лишь осколком от столкновения более крупных тел.
Метеороиды
Состав метеороидов разный. В основном они представляют собой смесь металлов и минералов, иногда даже органики. Метеориты, обнаруженные на земле, по большей части попадают сюда из пояса астероидов.
Кометы
Это малые тела, вращающиеся вокруг нашей звезды по вытянутой орбите. Состав кометы следующий:
Кометы делятся на коротко- и долгопериодические. Период вторых может длиться более двух сотен лет. В основном они летят из облака Оорта, являющегося своеобразной границей Солнечной системы.
Кометы
В большинстве своем кометы небольшие и быстро сгорают в атмосфере, поэтому не несут в себе угрозы для нашей планеты. Но некоторые особо крупные объекты могут даже «пошатнуть» атмосферу Земли при столкновении. По распространенному мнению, глобальные катастрофы, приводившие к вымиранию многих видов живых организмов, вызваны именно крупными кометами, а не метеоритами. Сюда подходит и исчезновение динозавров, если они, конечно, вымерли именно из-за прилетевшего на Землю небесного тела.
Астероиды
Астероид – это малое тело Солнечной системы, которое переросло размеры метеороида, но не достигло объемов планеты. Их и карликовые планеты даже относят к группе малых планет, но последние не входят в малые тела – не путайте.
Вам уже знаком пояс астероидов между Марсом и Юпитером и пояс Койпера за Нептуном. Это области с наибольшим количеством данных малых тел во всей нашей системе. Там они периодически сталкиваются друг с другом, образуя метеороиды.
Помимо двух указанных выше областей, астероиды встречаются по всей Солнечной системе. Например, некоторые группы движутся вдоль орбит некоторых планет, в том числе и Земли. Их называют троянскими астероидами. Также в Солнечной системе есть так называемые астероиды-кентавры. Они расположены в основном за Юпитером и движутся по орбите между ним и Нептуном. Кентавры представляют собой малые тела, которые по своим размерам уступают обычным астероидам, но превосходят кометы.
Астероиды
Астероиды – самые опасные объекты для нашей планеты. Тело диаметром около тридцати метров при столкновении с Землей может спровоцировать разрушения, эквивалентные взрыву атомной бомбы. А если нашу планету «посетит» астероид размером больше десяти километров, это приведет к полному уничтожению почти всего живого, людей так точно.
Самой серьезной угрозой для Земли на сегодня считается астероид 2004 MN4, также называемый Апофис. Его размеры превышают 300 метров, и к 2029 году он приблизится к нашей планете на расстояние около 38 000 км. Но бояться его не стоит, согласно расчетам, вероятность его столкновения с Землей нулевая. Но астероид вернется спустя еще семь лет, и шансы падения будут 1 к миллиону.
Малые тела Солнечной системы – астероиды, кометы, планеты
Солнечная система состоит из Солнца, планет и множества более мелких объектов, объединяемых термином «Малые тела». Рассмотрим особенности малых тел подробнее, начиная с самых мелких.
Малые тела Солнечной системы
Согласно представлениям современной астрономии, Солнце, планеты и малые тела солнечной системы сформировались из общего протопланетного облака. Практически вся масса (более 99.99%) сосредоточилась в Солнце и планетах. На долю малых тел пришлось менее 0,01% массы.
Кометы, болиды и метеоры
Кометы, болиды и метеоры были известны Человеку с древности. Первое упоминание о комете в китайских летописях относится к 2296 году до н.э. О «камнях с неба» говорили античные философы, их упоминают и древнерусские летописи.
Метеоры – это очень мелкие (обычно доли грамма) объекты, обращающиеся вокруг Солнца. Если они входят в атмосферу Земли, то на высотах около 100км они раскаляются от трения об воздух и сгорают.
Метеоры, как правило, это осколки более крупных небесных тел, поэтому нередко они сгруппированы в метеорные потоки, появление которых происходит ежегодно, около одной и той же точки небесной сферы, которая называется радиантом.
Если осколок будет достаточно велик, то он сможет долететь до земной поверхности раньше, чем сгорит. В этом случае он называется болидом или метеоритом.
Комета – еще более крупное небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по сильно вытянутой орбите. Как правило, она имеет довольно рыхлое ядро неправильной формы, размерами, начиная от десятков метров, состоящее из пыли и льда. Это обуславливает появление комы и хвоста при приближении к Солнцу. Кома – это «голова» кометы, частицы газа, испаряющиеся с ядра при нагреве. При приближении к Солнцу под действием излучения кома растягивается в длинный шлейф – у кометы появляется «хвост», направленный в сторону от Солнца.
Рис. 1. Кометы и метеоры.
Астероиды
Еще более крупными малыми телами солнечной системы являются астероиды. Астероиды – это плотные объекты, состоящие в основном из силикатных пород. Их размеры лежат в диапазоне от десятков метров до сотен километров. Астероиды достаточно велики, чтобы обладать гравитационным полем, однако, сил этого поля недостаточно для того, чтобы придать астероиду сферическую форму. Поэтому большинство астероидов представляют собой глыбу неправильной формы.
Астероиды обращаются вокруг Солнца, и сгруппированы в две области. Первая область – между орбитами Марса и Юпитера – называется Поясом Астероидов. Именно здесь были впервые открыты астероиды.
Вторая область – за орбитой Нептуна. Это Пояс Койпера.
Рис. 2. Пояс астероидов и пояс Койпера.
Карликовые планеты
Наиболее массивными из малых тел Солнечной системы являются карликовые планеты. Термин этот появился недавно.
Плутон, обращающийся вокруг Солнца за Нептуном, после открытия в 1930г имел статус планеты. Однако, по мере его изучения выяснилось, что его масса очень невелика. В 1978г был открыт спутник Плутона Харон, который оказался почти столь же велик, как Плутон, в начале XXIв были открыты спутники Никта и Гидра, а в окрестностях орбиты Плутона было обнаружено множество мелких астероидов. Поэтому в 2006 году стало ясно, что термин «планета» нуждается в уточнении. Было установлено, что планета должна:
Для планеты должны выполняться все три условия. Если для небесного тела выполняется только два первых условия – оно называется карликовой планетой. А если только одно – то астероидом.
В соответствии с этим правилом Плутон стал считаться карликовой планетой и первым открытым объектом из Пояса Койпера.
Это же решение изменило статус самого большого астероида Цереры, которая имеет форму шара, и, таким образом, является карликовой планетой.
Кроме этих двух планет в настоящий момент в Поясе Койпера обнаружены карликовые планеты Хаумеа, Макемаке и Эрида. И существует еще одно небесное тело, возможно, являющееся карликовой планетой – Седна, находящаяся за Поясом Койпера.
Рис. 3. Карликовые планеты.
Что мы узнали?
Малые тела Солнечной системы – это мелкие тела, обращающиеся по орбитам вокруг Солнца, признаки которых не дают возможности отнести их к планетам. К малым телам относятся карликовые планеты, астероиды, кометы, болиды и метеоры.