Астероиды за орбитой Юпитера

 

За орбитой Юпитера в конце ХХ века были открыты и другие астероиды. Второй пояс астероидов называют поясом Койпера.

Пояс Койпера – дискообразная область за орбитой Нептуна, на расстоянии от 30 а.е. до 100 а.е. от Солнца, населенная астероидами и ядрами комет.

Можно рядом разместить и другую проекцию:

Рис. Пояс Койпера.

Ян Хендрик Оорт в 1950 г. высказал гипотезу о существовании на далекой периферии Солнечной системы кометного облака – источника наблюдаемых комет.

Оорт заметил, что имеются особенности орбит комет:

1. Не наблюдалось комет с гиперболическими орбитами, указывающими на то, что они прилетели из межзвездного пространства.
2. У долгопериодических комет афелий имеет тенденцию лежать на расстоянии около 50000 а.е. от Солнца.
3. Не наблюдается какого-либо выделенного направления, откуда приходят кометы.

Поэтому Оорт предположил, что Солнечная система окружена гигантским облаком кометных тел (по его оценке насчитывающим до 10¹¹ тел), находящихся на расстояниях от 20 000 до 200 000 а. е. Если в 1950 году Оорт исходил из предположения о том, что эти тела были «заброшены» на такие расстояния в результате взрыва гипотетической планеты (которая раньше якобы существовала на месте современного главного пояса астероидов), то уже в 1951 перешел к представлениям, совпадающим с современными выводами. Считается, что в процессе роста планет-гигантов (в первую очередь Юпитера и Сатурна) при достижении ими достаточно большой массы гравитационные возмущения становятся настолько сильными, что начинается массовый выброс ими планетезималей из ближайших к их орбитам кольцевых зон. Практически все не вошедшие в планеты и находящиеся в этих зонах тела улетели во внешние области Солнечной системы. Облако, которое составили миллионы таких ледяных тел, в дальнейшем стали называть облаком Оорта. Это гигантский резервуар, в котором находятся кометные тела, и из которого под действием сближающихся с Солнцем звезд или гигантских газо-пылевых облаков они изменяют свои орбиты и попадают во внутреннюю область нашей планетной системы.

Облако Орта.

Космический объект Хирон относится к кентаврам и движется по вытянутой орбите. Перигелий Хирона находится внутри орбиты Сатурна, афелий - вблизи орбиты Урана, орбита сильно наклонена к эклиптике. Его диаметр составляет примерно 170 км, орбитальный период 50,7 года. В 1988 г. у него была зарегистрирована кома, какая бывает у комет, а в 1996 г. при прохождении перигелия кома исчезла. Поэтому Хирон имеет признаки как кометы (наличие комы и хвоста), так и астероида (его размеры значительно превосходят размеры известных комет). Именно поэтому его назвали в честь древнегреческого кентавра Хирона (получеловека-полулошади).

В 1992 году был обнаружен второй кентавр – Фол, а в 1993 – третий, Несс. Все объекты этого класса (сейчас их известно более 20) называют в честь мифических кентавров, а сам класс так и назвали: кентавры. Все кентавры расположены между орбитами Юпитера и Нептуна, движутся по сильно вытянутым орбитам с большим эксцентриситетом, а наклон орбиты к плоскости эклиптики изменяется от 0° до 25°.

 

Наиболее известные кентавры
Номер	Название	Экваториальный диаметр (км)	Большая полуось а. е.	Перигелий, а. е.	Афелий а. е.	Открыт	Примечания
	Хирон		13,67	8,45	18,89
	Фол		20,43	8,72	32.14
	Несс		24,56	11,79	37,33
	Асбол		17,94	6,83	29,05

 

Первый объект пояса Койпера за орбитой Нептуна диаметром около 280 км был открыт в 1992 г. и получил обозначение 1992 QB1.

Предполагают, что объекты пояса Койпера представляют собой лёд с небольшими примесями органических веществ, то есть близки по составу к кометному веществу. Масса всех объектов пояса Койпера превышает массу всех астероидов главного пояса астероидов. Но предполагают, что масса объектов облака Орта превышает массу объектов пояса Койпера.

Таблица. Крупнейшие объекты пояса Койпера

 

Название	Экваториальный диаметр (км)	Большая полуось а. е.	Перигелий, а. е.	Афелий а. е.	Открыт	Примечания
Эрида		67,71	37,81	97,61		Карликовая планета
Плутон		39,48	29,6	49,3		Карликовая планета
Санта EL61		43,34	35,16	51,52
Седна			76,0			Карликовая планета
2005 FY9		45,64	38,71	52,57
Оркус		39,45	30,8	48,1
Харон		39,48	29,6	49,3
Квавар		43,4	41,9	44,9
Варуна		43,07	40,9	45,3
2002 UX25		42,56	36,5	48,7
2002 AW197		47,47	41,3	53,7
Иксион		39,49	30,0	49,1

 

 

Орбита Седны

Изучение орбит на примере «Модель Орбиты комет и карликовых планет»

Метеорные тела

Чёткого разграничения между метеороидами (метеорными телами) и астероидами нет. Обычно метеороидами называют тела размерами менее сотни метров, а астероидами - более крупные. Совокупность метеороидов, ображающихся вокруг Солнца, образует метеорное вещество в межпланетном пространстве. Некоторая доля метеорных тал является остатком того вещества, из которого когда-то образовалась Солнечная система, некоторая – остатки постоянного разрушения комет, обломки астероидов.

Метеорное тело или метеороид – твёрдое межпланетное тело, которое при влете в атмосферу планеты вызывает явление метеора и иногда завершается падением на поверхность планеты метеорита.

Что обычно бывает, когда метеорное тело достигает поверхности Земли? Обычно ничего, так как из-за незначительных размеров метеорные тела сгорают в атмосфере Земли. Крупные скопления метеорных тел называется метеорным роем. Во время сближения метеорного роя с Землей наблюдаются метеорные потоки.

Изучение появлении метеорных потоков на примере интерактивной модели «Метеорные потоки».

Метеоры и болиды

Явление сгорания метеорного тела в атмосфере планеты называется метеором. Метеор – это кратковременная вспышка, след от сгорания проходит через несколько секунд.

За сутки в атмосфере Земли сгорает около 100000000 метеорных тел.

Метеор из потока Леониды.

Метеор и галактика Большое Магелланово Облако.

Если следы метеоров продолжить назад, то они пересекутся в одной точке, называемой радиантом метеорного потока.

 

Радиант метеорного потока.	Радиант метеорного потока Леониды.

Многие метеорные потоки являются периодическими, повторяются из года в год и названы по созвездиям, в которых лежат их радианты. Так, метеорный поток, наблюдаемый ежегодно примерно с 20 июля по 20 августа, назван Перcеидами, поскольку его радиант лежит в созвездии Персея. От созвездий Лиры и Льва получили соответственно свое название метеорные потоки Лириды (середина апреля) и Леониды(середина ноября).

Исключительно редко метеорные тела бывают сравнительно больших размеров, в этом случае говорят, что наблюдают болид. Очень яркие болиды видны и днём.

 

Болид. Великобритания, 2003 г.

Метеориты

 

Если метеорное тело достаточно большое и не смогло полностью сгореть в атмосфере при падении, то оно выпадает на поверхность планеты. Такие упавшие на Землю или другое небесное тело метеорные тела называют метеоритами.

 

Самые массивные метеорные тела, имеющие большую скорость, выпадают на поверхность Земли с образованием кратера.

Метеорный кратер Бэрринджер в Аризоне (США) от падения крупного метеорита. Диаметр 1200 метров и глубина 180 метров.	В 1992 году в городе Пикскиль (США) метеорит пробил автомобиль.

 

В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные(85 %), железные (10 %) и железо-каменные метеориты (5 %).

 

каменные	железные	Железо-каменные
Мереорит Бондок. Филиппины. Найден 1956 г. Общий вес нескольких экземпляров 888 кг.	Метеорит Дронино, Россия Фрагмент 291 г. Изменить коричневый фон	Метеорит Брагин Найден в России в 1807 г. Имеет 13 фрагментов общим весом 853 кг.

 

Каменные метеориты состоят из силикатов с включениями никелистого железа. Поэтому небесные камни, как правило, тяжелее земных. Основными минералогическими составляющими метеоритного вещества являются железо-магнезиальные силикаты и никелистое железо. Более 90 % каменных метеоритов содержит округлые зерна – хондры. Такие метеориты называются хондритами.

Железные метеориты почти целиком состоят из никелистого железа. У них удивительная структура, состоящая из четырех систем параллельных камаситовых пластин с низким содержанием никеля и с прослойками, состоящими из тэнита.

Железо-каменные метеориты состоят наполовину из силикатов, наполовину из металла. Они обладают уникальной структурой, не встречающейся нигде, кроме метеоритов. Эти метеориты представляют собой либо металлическую, либо силикатную губку.

Один из крупнейших железных метеоритов, Сихотэ-Алинский, упавший на территорию СССР в 1947 г., был найден в виде россыпи множества осколков.

Метеорит Сихотэ-Алинский, 1947 г., СССР. Общий вес найденных осколков более 31000 кг.	Железные метеориты	Один из фрагментов метеорита Альенде, Мексика, 1969 г. Общий вес более 2000 кг. На сколе видны светлые минеральные включения, окружённые темным веществом. Метеорит из класса углистых хондритов. Такие метеориты образовывались в результате объединения мелких частиц в эпоху формирования Солнечной системы.

Кометы

Кометы – самые многочисленные, самые протяжённые и самые удивительные небесные тела Солнечной системы. Слово «комета» в переводе с греческого означает «волосатая», «длинноволосая». При сближении с Солнцем комета принимает эффектный вид, нагреваясь под действием солнечного тепла так, что газ и пыль улетают с поверхности, образуя яркий хвост.

По оценкам ученых, на далеких окраинах Солнечной системы, в так называемом облаке Оорта – гигантском сферическом скоплении кометного вещества – сосредоточено около 10¹²–10¹³ комет, обращающихся вокруг Солнца на расстояниях от 3000 до 160 000 а. е.

По мере приближения кометы к Солнцу, лёд ядра кометы начинает испаряться, потоки газа и пыли начинают выбрасываться в космос. Кома кометы и хвосты начинают образовываться на расстоянии от Солнца примерно 5 а. е. (орбита Юпитера).