Per september 2017 er det 503850 nummererte mindre planeter med beregnede baner og ytterligere 245.833 unummererte.
I 1596 la Johannes Kepler merke til at de gjennomsnittlige radiene av planetbaner fra Merkur til Saturn beregnet av Copernicus er som 0.38: 0.72: 1.00: 1.52: 5.2: 9.2. Gapet mellom Mars og Jupiter virket for stort for Kepler, og han foreslo at det var en annen planet der. Denne hypotesen ble bekreftet på nyttårsaften i 1801, da direktøren for Palermo-observatoriet, Giuseppe Piazzi, oppdaget en svak stjerne i stjernebildet Tyren, skiftende i forhold til nærliggende lysarmaturer. Han mistok henne som en komet, men tvilte snart på det. Den tyske astronomen Johann Bode, som Piazzi delte observasjonene med, betraktet denne kroppen som en ny planet, som han kunngjorde i et månedlig tidsskrift utgitt av direktøren for Gotha Observatory, baron Franz von Zach. Bode og Zach var tidligere overbevist om at rommet mellom Mars og Jupiter skjuler en ukjent planet;dessuten overbeviste Zach i september 1800 flere tyske astronomer om å delta i et kollektivt søk etter det. Senere ble andre forskere, inkludert Piazzi, med i denne gruppen (kalt seg "det himmelske politiet").
I tillegg til de åtte planetene, inneholder solsuiten mange organer med mindre masse og størrelse. Noen av dem er sammensatt av støv og frossen gass (dette er kometer), resten består av fast stoff (mindre planeter eller planetoider). Noen av dem, med svært sjeldne unntak, går ikke utover Jupiters bane fra solen, mens andre, tvert imot, går langs periferien til solsystemet. Av tradisjon kalles de mindre planetene i den første gruppen asteroider.
Piazzi hadde ikke tid til å samle inn nok data for å beregne banen til den påståtte planeten, som høsten 1801 hadde forlatt den europeiske himmelen. Likevel fikk Bodes notat den store matematikeren Karl Friedrich Gauss til å begynne å jobbe med en beregningsmetode som krevde færre observasjonsdata enn konvensjonelle beregninger. Han sendte sine resultater til von Zach, som med deres hjelp gjenoppdaget flyktningen 1. januar 1802, nøyaktig ett år etter Piazzi. Samme natt ble hun observert av et annet medlem av det”himmelske politiet” Heinrich Olbers. På forespørsel fra Piazzi ble den nye himmellegemet oppkalt etter den romerske fruktbarhetsgudinnen Ceres, som ble ansett som beskytterinne på Sicilia.
Olbers fortsatte å observere Ceres og 28. mars 1802 la merke til et annet bevegelig punkt i nærheten. Hun fikk navnet Pallas, den greske visdomsgudinnen. Da Gauss beregnet elementene i bane, ble det tydelig at Olbers var fantastisk heldig. Pallas kretser rundt Solen på nesten samme tid som Ceres (4,6 jordår), men dens bane er tilbøyelig til ekliptikkplanet med 34 grader. Hadde hun ikke vært under Olbers observasjoner nær Ceres, kunne hun ha blitt oppdaget først etter flere tiår. I løpet av fem år ble ytterligere to slike himmellegemer oppdaget. Men etter det brøt "himmelpolitiet" opp. Olbers holdt ut lenger enn andre, men han forlot også asteroidejakten i 1816. Den gjenopptok bare på midten av 1800-tallet, da oppdagerne ikke lenger levde.
Like the Stars
Kampanjevideo:
I et brev til William Herschel foreslo han at Ceres og Pallas er fragmenter av en planet som døde av en eksplosjon eller fra en kollisjon med en komet. Fra dette fulgte det at det ville være andre solsatellitter mellom Mars og Jupiter. Herschel foreslo å kalle dem asteroider, som oversatt fra gammelgresk betyr "som stjerner" (han mente at disse kroppene er mye dårligere enn planeter i lysstyrke, og det er derfor vanskelig å skille dem fra de fleste stjerner). Denne neologismen kom inn i astronomispråket.
Olbers hypotese forutsa eksistensen av nye asteroider, så Sky Police fortsatte søket. Deltakerne i dette kollektive forskningsprosjektet (forresten, det første i astronomiens historie) oppdaget to asteroider til, som også fikk navnene på romerske gudinner. 1. september 1804 oppdaget Karl Harding Juno, og 29. mars 1807 fanget Olbers Vesta. Retten til å velge navnet på den fjerde asteroiden ble gitt til Gauss, som beregnet bane på bare noen få timer (det er ikke lett å holde seg innenfor en slik tidsramme selv ved hjelp av en moderne kalkulator!).
Jaktsesong
I 1830 appellerte matematikeren og astronomen Friedrich Wilhelm Bessel til tyske observatorier om å begynne å kartlegge himmelen for å søke etter asteroider. Noe ble gjort i denne retningen, men det første funnet gikk ikke til en profesjonell, men til en amatør, postmester Karl Henke. 8. desember 1845 oppdaget han den femte asteroiden, Astrea, etter 15 år med fruktløse observasjoner. I 1847 oppdaget samme Henke asteroide nummer 6 - Hebu, og snart oppdaget den unge engelske astronomen John Russell Hind asteroiderne Iris og Flora. Etter det fikk jakten på mindre planeter raskt fart. Den første amerikanske jegeren for disse kroppene, Christian Peters, oppdaget 48 asteroider fra 1861 til 1889, og den tyske astronomen Karl Luther - 24. Innen 1890 var rundt tre hundre innbyggere i rommet mellom Mars og Jupiter inkludert i astronomiske kataloger.
Og så begynte en ny æra. Privat-docent ved Universitetet i Heidelberg, Maximilian Wolf, var den første i verden som brukte fotografering for å søke etter mindre planeter. I desember 1891 oppdaget han sin første asteroide, og året etter - allerede 13. I 1902 ledet Wolff det nye universitetsobservatoriet og gjorde det til verdenssenter for "mindre planetologi". Hans yngre kollega Karl Reinmuth oppdaget 389 asteroider fra 1912 til 1957, og ingen kunne slå denne rekorden.
I perioden mellom de to verdenskrigene var søket etter asteroider ekstremt intens, og bare på 1930-tallet brakte nesten fire hundre funn. Så bremset han ned - i lang tid, omtrent tretti år. Gjenopplivingen ble tilrettelagt ved å utstyre teleskoper med halvlederfotometre og andre elektroniske enheter og fremveksten av kraftige datamaskiner som raskt kunne beregne asteroide baner. Nylig har jordbaserte robotteleskoper, orbitale observatorier og fjerne romsonder blitt brukt til å studere små planeter.
Asteroideklasser
Informasjon om strukturen til asteroider er basert på resultatene av spektralanalyse av reflektert sollys, korrigert av geokjemiske data om sammensetningen av meteoritter (siden asteroider er deres viktigste kilde). I henhold til dette kriteriet er de delt inn i tre hovedklasser: C (legemer med høyt karboninnhold), S (silikater med en blanding av metaller) og M (for det meste jernnikkelasteroider). Klasse C utgjør tre fjerdedeler av asteroider i hovedbeltet, klasse S - 17%. Imidlertid er det mer detaljerte klassifiseringer med et mye større antall grupper.
Alle asteroider roterer uten unntak, og deres akser er orientert i rommet ganske tilfeldig. Vanligvis varer en asteroidedag fra 6 til 13 timer, men det er unntak. For eksempel gjør den lille (ca. 30 meter over) asteroiden 1998 KY26 en fullstendig revolusjon på 10 minutter og 42 sekunder. Mest sannsynlig fikk han en så høy vinkelhastighet som et resultat av flere sammenstøt med sine nærmeste slektninger.
Hovedbelte
Banene til nesten alle asteroider ligger innenfor ringen, hvis indre radius er lik to astronomiske enheter, og den ytre - tre og en halv (strengt tatt er dette ikke en ring, men en smultring, siden banene til mange asteroider går utover det ekliptiske planet). Denne sonen kalles hovedasteroidbeltet. Den inneholder omtrent to hundre mindre planeter, hvis gjennomsnittlige diameter er mer enn 100 km. I følge grove estimater er det 1-2 millioner asteroider som er minst en kilometer store. Og den totale massen til innbyggerne i hovedbeltet er omtrent 25 ganger mindre enn massen til Månen!
Den romlige fordelingen av asteroide baner i hovedbeltet er langt fra uniform. For det første er det sprekker åpnet på 1860-tallet av Indiana University professor Daniel Kirkwood. Basert på en studie av banene til 97 asteroider, fant Kirkwood at disse kroppene unngår baner med perioder som er i samsvar med perioden til Jupiter (for eksempel hvis disse periodene er relatert til 1: 3). Kirkwood forsto også årsaken: Slike kropper nærmer seg Jupiter med jevne mellomrom på den samme delen av banen, og som et resultat, under påvirkning av dens tyngdekraft, kommer de på avveie fra den forrige banen (denne effekten, bemerket av Laplace på begynnelsen av 1800-tallet ved hjelp av eksemplet med Jupiters måner, kalles orbital resonance). I hovedbeltet er det Kirkwood-spor (i russespråklig litteratur kalles de også luker) og med andre resonanser - 1: 2, 2: 5, 3: 5, 3: 7. For det andre,ikke mindre enn en tredjedel av asteroider der er gruppert i familier med nære baneelementer (som lengden på den semi-store aksen, eksentrisitet og tilbøyeligheten til banen til ekliptikkplanet). Den første av disse familiene, for nesten hundre år siden, ble isolert av en professor ved University of Tokyo, Kiyotsugu Hirayama. Hirayama mente at hver familie består av fragmenter av en større asteroide som gikk i oppløsning på grunn av en kollisjon med en mindre kropp, og denne tolkningen regnes fortsatt som den mest sannsynlige.oppløst på grunn av en kollisjon med en mindre kropp, og denne tolkningen anses fortsatt som den mest sannsynlige.oppløst på grunn av en kollisjon med en mindre kropp, og denne tolkningen blir fortsatt ansett som den mest sannsynlige.
Asteroider i hovedbeltet vil sannsynligvis kollidere selv nå (det var imidlertid ikke mulig å se det live), tidligere var kollisjoner den vanligste tingen. Mange (hvis ikke alle) asteroider er fragmenter av sine forgjengere. Dette forklarer hvorfor det ikke er mange asteroider i beltet som har egne satellitter. Som Clark Chapman, seniorforsker ved Southwest Research Institute i Colorado, fortalte PM, overstiger deres andel ikke 15% (mot 75% for planeter). Mest sannsynlig mister asteroider månene sine ikke bare under direkte kollisjoner, men også på grunn av gravitasjonsforstyrrelser forårsaket av utseendet til naboene. Den kaotiske fordelingen av asteroidenes rotasjonsakser er også et resultat av kollisjoner. Bare Ceres, Pallas og Vesta har direkte rotasjon arvet fra den opprinnelige preplanetariske svermen,hvorfra både asteroider og planeter ble dannet. De holdt denne rotasjonen på grunn av den imponerende massen, som gir dem et stort vinkelmoment.
Trojanske asteroider
Nesten alle asteroider oppdaget på 1800-tallet beveger seg innenfor hovedbeltet. De eneste unntakene er Efra og Eros, som krysser banen til Mars. Det var ingen andre eksempler på å rømme fra fangenskap i beltet på den tiden.
XX-tallet førte også til endringer her. 23. februar 1906 fotograferte Wolff en veldig svak asteroide som beveget seg i en nesten sirkelbane med samme radius som Jupiters, 55,5 grader foran planeten. Han ble kalt Achilles og mottok tallet 588. Snart skjønte den svenske astronomen Carl Charlier at Achilles i sin bevegelse er bundet til ett av to punkter med stabil librering som Joseph Louis Lagrange spådde i 1772. Achilles returnerer med jevne mellomrom til nærheten av librasjonspunktet L4, som beveger seg 60 grader foran Jupiter. Etter en stund ble asteroiden Patroclus oppdaget der, og Hector ble funnet nær L5-punktet som beveget seg 60 grader bak planeten. Rett etter dette oppstod det en tradisjon for å kalle disse asteroider til ære for trojanskrigens helter - nær L4-libreringspunktet ved navn Achaeerne (Achilles, Nestor, Agamemnon, Odysseus, Ajax,Diomedes, Antilochus, Menelaus), og nær librasjonspunktet L5 - navnene på forsvarerne av Troja (Priam, Aeneas, Antif). Denne tradisjonen dukket imidlertid ikke opp med en gang, så Hector og Patroclus ble til slutt i "fiendens leirer".
Til dags dato har rundt 5000 trojanere blitt oppdaget nær Jupiter. Vinkelavstanden mellom dem og Jupiter varierer mye - fra 45 til 100 grader. Fire andre trojanere bor i nærheten av Mars og åtte i banesonen i Neptun. I juli 2011 utnevnte kanadiske astronomer til den første kandidaten til tittelen på vår planets trojanske partner. Denne 300 meter asteroiden 2010 TK7 ble fanget opp av WISE infrarøde teleskop, som opererte i en bane rundt jorden fra januar til oktober 2010.
Asteroider nær jorden
En annen oppdagelsesfase begynte våren 1932. 12. mars oppdaget den belgiske astronomen Eugene Delport asteroiden Amur, som nærmer seg solen ved 1.08 AU ved perihelion. og berører derfor nesten den ytre siden av jordens bane. Og bare seks uker senere snublet Karl Reinmuth over asteroiden Apollo, hvis bane krysser både jorden og Venus og bare er 0,65 AU fra solen ved periheliet.
Amor og Apollo ble forfedrene til to familier av mindre planeter som besøker de indre regionene i solsystemet. De har et felles navn - NEA-er (Near-Earth Asteroids). Perihelion av Amor-typen asteroider varierer fra 1,3 AU. opp til den maksimale radiusen av jordens bane lik 1.017 AU. Apollo-type asteroider inkluderer legemer med perihel mindre enn 1.017 AU. og en halv-hovedakse som overstiger 1 AU. Det er også en familie av asteroider nær jorden, hvis halv-hovedakse er mindre enn en astronomisk enhet. Omtrent 50% av slike asteroider, hvorav den første ble oppdaget i 1976 og oppkalt etter den egyptiske guden Aton, beveger seg fremdeles mer enn solen, siden de beveger seg langs ellipser med stor eksentrisitet. Blant atonene utmerker det seg en underfamilie av asteroider,hvis apogee er mindre enn minimumsradiusen av jordens bane, 0,983 AU. Disse kroppene er naturligvis alltid nærmere solen enn planeten vår.
Banene til nærjordiske asteroider er veldig forskjellige. Noen av dem går med jevne mellomrom tilbake til hovedbeltet og går noen ganger til og med mye lenger, mens andre alltid holder seg nærmere solen. Slike er for eksempel asteroiden 1685 Toro med en apogee på 1,96 AU. og perihelion 0,77 AU. Den krysser banene til jorden og Mars, og den mangler bare 0,05 AU. e, for å komme til banen til Venus. Det tar ham åtte jordarter og 13 venusår å gjøre fem revolusjoner rundt solen, så Toro er i orbital resonans med begge planetene. Det er til og med asteroider som tør å nærme seg solen nærmere kvikksølv. Slik er asteroiden 1566 Icarus fra Apollo-familien, oppdaget i 1949 av den amerikanske astronomen Walter Baade.
Uferdige planeter
Asteroider er på en måte uferdige planeter. Begge ble en gang dannet av kolliderende og sammenslåtte planetesimaler, faste kropper som varierte i størrelse fra en meter til en kilometer, og kretset rundt den nyfødte solen. Disse kroppene oppsto i sin tur på grunn av vedheftingen av partikler fra den primære gass- og støvskyen som solsystemet ble dannet av. I sonen utenfor banen til Mars kunne planetesimals ikke forene seg til en stor planet. Mest sannsynlig skyldtes dette gravitasjonsforstyrrelser fra Jupiter, selv om andre mekanismer kunne ha fungert. Spesielt er det mulig at Jupiter mer enn en gang kastet ut store kropper mot solen, som også destabiliserte asteroidebeltet.
De første asteroider, som oppsto direkte fra planesimalene, beveget seg i ekliptikkplanet langs nesten sirkulære baner og hadde lave relative hastigheter. Derfor splittet de ikke i kollisjoner, men holdt seg sammen og vokste. Imidlertid tvang tyngdekraften til Jupiter gradvis asteroider til å bevege seg til skrånende baner med stor eksentrisitet, på grunn av hvilken deres relative hastighet økte til 5 km / s (dette er hva det er nå). Når kolliderte med en slik hastighet, knuste asteroider i fragmenter som ikke hadde noen sjanse til å starte en ekte planet.
Disse prosessene har endret asteroidebeltet radikalt. Den opprinnelige massen er ikke akkurat kjent, men ifølge modellberegninger kan den være 2200 ganger den nåværende massen og omtrent lik jordens masse. De samme beregningene viser at det var hundrevis av kropper, i masse og størrelse som ikke var dårligere enn Ceres. Disse kroppene døde i kollisjonene, og ruskene deres gikk i ustabile baner og forlot beltet. Til slutt tynnet den så mye at kollisjoner ble sjeldne, og de overlevende asteroider forble på ganske stabile baner. Så det nåværende hovedbeltet er en blek skygge av sin tidligere prakt.
Clark Chapman bemerket at det ifølge en rekke planetforskere på en gang kunne eksistere et annet belte mellom jorden og Venus. Imidlertid var disse asteroider mye vanskeligere å overleve. Det kan antas at nesten alle splittes etter kollisjoner, og fragmentene deres ble kastet fra solen.
Nikkeljernfeber
Science fiction-forfattere har lenge forutsagt så å si den nasjonale økonomiske utviklingen av asteroider - husk for eksempel Azimovs historie "Marsens vei." Dette er forståelig. Asteroidebeltet inneholder gigantiske reserver av den reneste vannisen og et stort utvalg av mineraler. En kubikkilometer av stoffet i en typisk M-klasse asteroide inneholder 7 milliarder tonn jern, en milliard tonn nikkel og millioner av tonn kobolt. Den totale kostnaden for disse metallene til dagens priser er over $ 5000000000. Det gjenstår å håpe at hvis menneskeheten kommer til disse ressursene, vil den bruke dem klokt og med reell nytte.
Alexey Levin
