Пояс астероидов - Asteroid belt


Из Википедии, свободной энциклопедии
В астероиды по внутренней части Солнечной системы и Юпитера: Пончик-образный пояс астероидов находится между орбитами Юпитера и Марса .
  ВС Юпитер , троян Орбиты из планет
  
  
  Астероид пояса Хильда астероиды (Hildas) объекты Околоземные (выбор)
  
  
Относительные массы верхних двенадцать астероидов известные по сравнению с остальной массой всех других астероидов в поясе.
До сих пор самый крупный объект в поясе Ceres . Общая масса пояса астероидов значительно меньше , чем Плутон «с, и примерно в два раза больше луны Плутона Charon .

Пояс астероидов является околозвездной диск в Солнечной системе , расположенной примерно между орбитами планет Марсом и Юпитером . Она занята многочисленными неправильной формы тел , называемых астероидами или малыми планетами . Пояс астероидов также называют основной пояс астероидов или главный ремень , чтобы отличить его от других астероидов населения в Солнечной системе , такие как околоземные астероиды и троянские астероиды . Около половины массы ленты содержится в четырех крупнейших астероидов: Церера , Веста , Паллада и Hygiea . Общая масса астероидов пояса составляет примерно 4% , что из Луны , или 22% , что на Плутон , и примерно в два раза больше луны Плутона Харон (диаметр которого составляет 1200 км).

Ceres , только пояс астероидов в карликовая планета , составляет около 950 км в диаметре, тогда как 4 Веста , 2 Паллада и 10 Hygiea имеют средние диаметры менее чем 600 км. Остальные тела в диапазоне вплоть до размера частицы пыли. Астероид материал настолько тонко распределяется , что многочисленные беспилотный космический аппарат уже пройден без инцидентов. Тем не менее, столкновения между крупными астероидами происходят, и они могут произвести астероид семью , члены которой имеют сходные параметры орбиты и композиции. Отдельные астероиды в пределах пояса астероидов классифицируются по их спектрам , при этом большинство падают на три основные группы: углеродистый ( С-типа ), силикатные ( С-типа ), и обогащенной металлом ( М-типа ).

Пояс астероидов формируются из первозданной солнечной туманности как группа планетезималей . Планетезималей меньшие предшественники протопланетов . Между Марсом и Юпитером, однако, гравитационные возмущения от Юпитера пропитаны протопланет с слишком много орбитальной энергии для них срастаются в планету. Коллизии стали слишком сильными, и вместо сплавления, планетезималь и большинство протопланетов разрушены. В результате, 99,9% от исходной массы пояса астероидов была потеряна в первые 100 миллионов лет истории Солнечной системы. Некоторые фрагменты в конце концов нашли свой путь во внутреннюю Солнечную систему , что приводит к метеоритам с внутренними планетами. Астероид орбита продолжает быть существенно возмущенным когда их период вращения вокруг Солнца образует орбитальный резонанс с Юпитером. На этих орбитальных расстояниях, Kirkwood разрыв происходит , как они уносятся в другие орбиты.

Классы малых тел Солнечной системы в других регионах являются объекты вблизи Земли , то кентавры , что пояс Койпера объекты, разбросанные дисковые объекты, sednoids , и облако Оорта объектов.

С 22 января 2014 года, ученые ЕКА сообщили об обнаружении, для первого окончательного времени, из водяного пара на Церерах, крупнейший объект в поясе астероидов. Обнаружение было сделано с использованием дальнего инфракрасного способности на Гершелем космической обсерватории . Находка была неожиданной , так как кометы , а не астероиды, как правило , считается «росток струи и факелы». По словам одного из ученых, «Линии становятся все более и более размытыми между кометами и астероидами.»

История наблюдения

Johannes Kepler был человеком , который первым заметил в 1596 , что было что - то странное орбитами Марса и Юпитера.

В 1596 году Иоганн Кеплер предсказал «Между Марсом и Юпитером, я помещаю планета» в своем Тайна мироздания . При анализе Tycho Браге данных «s, Кеплер считал , что был слишком велик разрыв между орбитами Марса и Юпитера.

В анонимном примечании к его 1766 переводу Charles Bonnet «s Созерцание де ли природы , астроном Тициус из Виттенберга отметил очевидную закономерность в расположении планет. Если один начал числовую последовательность в 0, то включается 3, 6, 12, 24, 48 и т.д., удваивая каждый раз, и добавил четыре с каждым номером и разделено на 10, это произвело удивительно близкое приближение к радиусам орбиты известных планет , как измерено в астрономических единицах при условии , один разрешенный для «отсутствующей планеты» (эквивалентно 24 в последовательности) между орбитами Марса (12) и Юпитером (48). В своем примечании Тициус заявил «Но если Господь архитектор оставил это пространство пусто? Вовсе нет.»

Когда Уильям Гершель обнаружил Уран в 1781 году, орбита планеты соответствует закону почти отлично, что привело астрономов к выводу , что должно было быть планета между орбитами Марса и Юпитера.

Пиацй , открыватель Ceres , самый большой объект в поясе астероидов. В течение нескольких десятилетий после его открытия, Церер был известен как планета, после чего он был реклассифицированной как астероид. В 2006 году он был определен как карликовая планета.

С 1 января 1801 г., Пиацци, кафедра астрономии в Университете Палермо , Сицилия, нашел крошечный движущийся объект в орбите с радиусом точно предсказанного этой модели. Он назвал это «Церера», после римской богини урожая и покровителя Сицилии. Piazzi первоначально думали , что это комета, но его отсутствие комы предположил , что это была планета.

Таким образом, вышеупомянутая модель, теперь известный как закон Тициуса-Боде , предсказал большие полуоси всех восьми планет времени (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Церера, Юпитер, Сатурн и Уран).

Пятнадцать месяцев спустя, Генрих Ольберс обнаружил второй объект в том же регионе, Паллас . В отличие от других известных планет, Церера и Паллада остались точки света даже при самых высоких увеличениях телескопа вместо разрешения на диски. Помимо их быстрого движения, они оказались неотличимы от звезд .

Соответственно, в 1802 году, Уильям Гершель предложил поместить в отдельную категорию, названную «астероиды», после греческого asteroeides , что означает «звездчатые». После завершения серии наблюдений Цереры и Паллады, он пришел к выводу,

Ни наименования планет, ни у комет, не может с любой уместности языка дать этим двум звездам ... Они похожи на маленькие звезды так же, как едва ли можно отличить от них. Исходя из этого, их внешнего вида астероидов, если я возьму свое имя, и назвать их астероиды; оставляя для себя, тем не менее, свобода изменить это имя, если другие, более выразительные их природы, должна произойти.

К 1807 году, дальнейшее расследование показало двух новых объектов в регионе: Юнона и Веста . Сжигание Лилиенталь в наполеоновских войнах , где был сделан главный орган работы, принесло этот первый период открытия к концу.

Несмотря на чеканки Гершеля, в течение нескольких десятилетий она оставалась обычной практикой ссылаться на эти объекты как планеты и префикс их имена с номерами , представляющими их дату открытия: 1 Церера, 2 Паллада, 3 Юнона, 4 Веста. Тем не менее, в 1845 году астрономы обнаружили пятый объект ( 5 Astraea ) и, вскоре после этого, новые объекты были найдены более быстрыми темпами. Подсчет их среди планета становился все более громоздким. В конце концов, они были исключены из списка планет (как первый предложил Александр фон Гумбольдт в начале 1850 - х годов) и выбора Гершеля номенклатуры, «астероиды», постепенно в обиход.

Открытие Нептуна в 1846 году привело к дискредитации закона Тициуса-Боде в глазах ученых , потому что его орбита не было нигде вблизи предсказанного положения. На сегодняшний день, нет никакого научного объяснения закона, и консенсус астрономов расценивает это как совпадение.

Выражение «пояс астероидов» вошел в употребление в самом начале 1850 - х годов, хотя трудно точно определить , кто придумал этот термин. Первое английское использование , кажется, в 1850 переводе (по ЕС Оттам ) Александра фон Гумбольдта Космоса : «[...] и регулярного появление около 13 ноября и 11 - го августа, падающих звезд, которые , вероятно , является составной часть пояса астероидов , пересекающих орбиту Земли и двигающихся с планетарной скоростью». Другое раннее появление произошло в Роберта Джеймса Манна «s Руководство к знаниям Небес :„Орбиты астероидов расположены в широком поясе пространства, проходящими между крайностями [...]“. Американский астроном Бенджамин Пирса , кажется, приняли эту терминологию и был одним из его учредителей.

Сто астероидов были расположены к середине 1868 года, а в 1891 году введение астрофотографии от Макса Вольфа ускорил темпы открытия еще дальше. В общей сложности 1000 астероидов были найдены 1921, 10000 в 1981, и 100 000 по 2000 Современные системы Астероид исследования в настоящее время используют автоматизированные средства для поиска новых малых планет в постоянно возрастающем количестве.

происхождения

Пояс астероидов, показывающее наклонение орбиты в сравнении расстояний от Солнца, астероиды в центральной зоне пояса астероидов в красных и других астероидах в синем

формирование

В 1802 году, вскоре после открытия Палласа, Ольберс предложил Гершель , что Церера и Паллада были фрагменты гораздо большей планеты , что когда - то занимавшего Марс-Юпитер область, эта планета потерпев внутренний взрыв или кометной влияние много миллионов лет назад. Большое количество энергии , необходимое , чтобы уничтожить планету, в сочетании с низкой объединенной массой ленты, которая составляет лишь около 4% от массы Луны , не поддерживает гипотезу. Кроме того, значительные химические различия между астероидами стало трудно объяснить , если они происходят из одной и той же планеты. По состоянию на 2018 года, исследование было освобождено от исследователей из Университета Флориды , которые нашли пояс астероидов был создан из остатков нескольких древних планет , а не особой планеты.

Гипотеза к созданию пояса астероидов является то , что в целом, в Солнечной системе, планетарная образование , как полагает, происходит с помощью процесса , сравнимого с давней небулярной гипотезой: облако межзвездной пыли и газа разрушились под действием силы тяжести с образованием вращающегося диска материала , который затем дополнительно конденсируется с образованием Солнца и планет. В течение первых нескольких миллионов лет истории Солнечной системы, аккреции процесс липких столкновений вызвал слипание мелких частиц, которые постепенно увеличивались в размерах. После того , как сгустки достигли достаточной массы, они могли бы сделать в других органах за счет гравитационного притяжения и стать планетезималями . Это гравитационная аккреция привела к образованию планет.

Планетезимали в регионе , которые стали бы поясом астероидов были слишком сильно возмущенный под действием силы тяжести Юпитера , чтобы сформировать планету. Вместо этого, они по- прежнему на орбите вокруг Солнца , как и раньше, иногда сталкиваясь. В тех регионах , где средняя скорость столкновения была слишком высока, расшатывание планетезималей имели тенденцию доминировать над аккрецией, предотвращая образование планетных размеров тел. Орбитальные резонансы произошли , где орбитальный период объекта в поясе формируется целое части орбитального периода Юпитера, возмущающим объект в другую орбиту; область , лежащую между орбитами Марса и Юпитера содержит много таких орбитальные резонансы. Как Юпитер мигрировали внутрь после его образования, эти резонансы прокатились через пояс астероидов, динамически волнующее население региона и увеличение их скорости по отношению друг к другу.

В ранней истории Солнечной системы, астероиды расплавляют до некоторой степени, позволяя элементы в них могут быть частично или полностью дифференцированными по массе. Некоторые из предшественников тел могут даже перенесшие периоды взрывного вулканизма и формировали магматические океаны. Однако, из - за относительно небольшого размера тела, период таяния обязательно краток ( по сравнению с более крупными планетами), и он в целом закончился около 4,5 миллиарда лет назад, в первых десятках миллионов лет образования. В августе 2007 года , исследование циркона кристаллов в Антарктике метеорит , как полагают, возникла из Весты предположил , что это, и расширением остальной части пояса астероидов, образовалась довольно быстро, в течение 10 миллионов лет происхождения Солнечной системы.

эволюция

Астероиды не являются образцами изначальной Солнечной системы. Они претерпели значительную эволюцию с момента их образований, в том числе внутреннего нагрева (в течение первых нескольких десятков миллионов лет), оплавления поверхности от ударов, пространства выветривания от радиации, а также бомбардировки микрометеоритов . Хотя некоторые ученые называют астероиды как остаточные планетезималями, другие ученые считают их различны.

Тока пояса астероидов, как полагают, содержат лишь малую часть массы изначального пояса. Компьютерное моделирование показывает, что оригинальный пояс астероидов, возможно, содержал массовый эквивалент Землю. В первую очередь из-за гравитационных возмущений, большая часть материала была извлечена из ленты в пределах около 1 миллиона лет формирования, оставляя за собой менее 0,1% от первоначальной массы. Так как их формирования, распределение размеров пояса астероидов оставалось относительно стабильным: не было никакого значительного увеличения или уменьшения в типичных размеров главного пояса астероидов.

4: 1 орбитальный резонанс с Юпитером, на радиус 2,06  AU , можно считать внутренней границей пояса астероидов. Возмущения от Юпитера отправить тела блуждающих там в неустойчивые орбиты. Большинство тел , сформированные в пределах радиуса этого зазора заметались на Марсе (который имеет афелий на 1,67 а.е.) или выбрасываются его гравитационными возмущениями в ранней истории Солнечной системы. Эти астероиды Hungaria лежат ближе к Солнцу , чем 4: 1 резонанс, но защищены от разрушения их высокого наклонением.

Когда пояс астероидов был впервые сформирован, температура на расстоянии 2,7 а.е. от Солнца формируется « снеговой линии » ниже точки замерзания воды. Планетезимали образовавшихся за пределами этого радиуса были способны накапливать лед. В 2006 году было объявлено , что популяция комет были обнаружены в поясе астероидов за снеговой линии, которая может бы быть источником воды для океанов Земли. Согласно некоторым моделям, было недостаточно дегазация воды в течение периода становления Земли с образованием океанов, что требует внешнего источника , такого как кометной бомбардировки.

Характеристики

951 Гаспра , первый астероид визуализировали с помощью космического аппарата, как видно во Галилео " с 1991 года облета; цвета преувеличены
Фрагмент метеорита Альенде , углеродистые хондриты , который упал на Землю в Мексике в 1969 году

Вопреки распространенному образность, пояс астероидов в основном пуст. Астероиды распространены по такому большому объему , что было бы маловероятно , чтобы достигнуть астероид без тщательного прицеливания. Тем не менее, сотни тысяч астероидов в настоящее время известны, а общее количество колеблется в миллионах или больше, в зависимости от нижнего среза размера. Более 200 астероидов , как известно, больше , чем 100 км, а исследование в инфракрасных длинах волн показал , что пояс астероидов имеет между 700 000 и 1,7 миллиона астероидов с диаметром 1 км или более. В видимых величинах большинства известных астероидов находятся между 11 и 19, с медианой при температуре около 16 лет .

Общая масса пояса астероидов оценивается между 2,8 × 10 21 и 3,2 × 10 21 кг, что составляет всего 4% от массы Луны . Четыре крупнейших объектов, Церера , 4 Веста , 2 Паллада и 10 Hygiea , составляют половину от общей массы ленты, почти одна треть приходится на Ceres в одиночку.

Состав

Тока ремня состоит в основном из трех категорий астероидов: C-типа или углеродистые астероиды S-типа или силикатные астероиды, и М-типа или металлических астероидов.

Углеродистые астероиды , как следует из их названий, являются богатым углеродом. Они доминируют внешние области пояса астероидов в. Вместе они составляют более 75% от видимых астероидов. Они краснее оттенок , чем другие астероиды и имеют очень низкое альбедо . Поверхность их состав аналогичен углистых хондритов метеоритах . Химически, их спектры совпадают изначальный состав ранней Солнечной системы, только с более легкими элементами и летучими веществами удалены.

S-тип ( силикат -богатый) астероиды являются более распространенными в направлении внутренней области пояса, в пределах 2,5 а.е. от Солнца Спектры их поверхностей выявить наличие силикатов и некоторых металлов, но без каких - либо существенных углеродистых соединений. Это указывает на то, что их материалы были значительно изменены от их изначальной композиции, возможно , через плавления и преобразования. Они имеют относительно высокое альбедо и составляют около 17% от общей численности населения астероида.

М-типа (металл богатых) астероиды составляют около 10% от общей численности населения; их спектры напоминают , что железо-никель. Некоторые из них полагает, формируются из металлических стержней дифференцированных предшественников тел, разрушенных через столкновение. Тем не менее, существуют и некоторые силикатные соединения , которые могут производить подобный внешний вид. Например, большие М-тип астероид 22 Каллиопы не по всей видимости, в основном состоит из металла. В пределах пояса астероидов, распределение числа астероидов М-типа пиков при большой полуоси около 2,7 AU. Пока еще не ясно , будет ли все М-типы композиционно схожи, или это метка для нескольких сортов , которые не вписываются в основных C и классы S.

Хаббл просмотров необыкновенный мульти-белохвост астероид P / 2013 P5 .

Одна тайны пояса астероидов является относительной редкостью V-типа или базальтовых астероидов. Теории формирования астероидов предсказывают , что объекты размера Веста или больше должен образовывать корки и накидки, которые были бы в основном состоят из базальтовой породы, в результате чего более половины всех астероидов состоящей либо из базальта или оливина . Наблюдения, однако, предполагают , что 99 процентов от прогнозируемого базальтового материала отсутствует. До 2001 года , большинство базальтовых тел обнаружено в поясе астероидов были полагает, происходят от астероида Веста (отсюда их название V-типа). Тем не менее, открытие астероида 1459 Magnya показали несколько иной химический состав от других базальтовых астероидов не обнаружили до тех пор, предполагая другое происхождение. Эта гипотеза была подкреплена дальнейшим открытием в 2007 году двух астероидов во внешнем поясе, 7472 Kumakiri и (10537) 1991 RY 16 , с отличающимся базальтовым составом , которые не могли возникнуть от Веста. Эти последние два являются единственными астероиды V-типа , обнаруженные во внешнем поясе на сегодняшний день.

Температура пояса астероидов изменяется с расстоянием от Солнца Для частиц пыли внутри ленты, типичные температуры в диапазоне от 200 К (-73 ° С) в 2,2 а.е. вплоть до 165 К (-108 ° C) 3,2 AU Однако из-за вращения, температура поверхности астероида может значительно изменяться поскольку стороны попеременно подвергается воздействию солнечной радиации, а затем звездного фона.

Главные ленточным кометы

Несколько иначе ничем не примечательные тела во внешнем поясе показывают кометной активности. Поскольку их орбиты не могут быть объяснены с помощью захвата классических комет, считается , что многие из внешних астероидов может быть ледяной, с лед иногда подвергается сублимации через небольшие воздействия. Главные ленточная комета может быть основным источник океанов Земли , так как отношение дейтерия-водород является слишком низким для классических комет, были основным источником.

Орбиты

Пояс астероидов (показывающий эксцентриситет), с поясом астероидов в красном и синем ( «ядро» региона в красном)

Большинство астероидов внутри пояса астероидов имеют орбитальные эксцентриситеты менее 0,4, и наклон менее 30 °. Орбитальное распределение астероидов достигает максимума при эксцентриситетом около 0,07 и наклон ниже 4 °. Таким образом , хотя типичный астероид имеет относительно круговой орбите и находится вблизи плоскости эклиптики , некоторые астероидных орбит могут быть весьма эксцентричным или путешествовать далеко за пределами плоскости эклиптики.

Иногда термин основной ремень используется для обозначения только более компактной «ядро» области , где находится самая большая концентрация тел. Это лежит между сильными 4: 1 и 2: 1 зазорами Кирквуда на 2,06 и 3,27  AU , а на орбитальных эксцентриситеты меньше , чем примерно 0,33, наряду с орбитальными наклонностями ниже около 20 °. В 2006 году , это «ядро» область содержит 93% всех обнаруженных и пронумерованных малых планет в Солнечной системе. В JPL Small-Body Database списки более 670,000 известны основные пояса астероидов.

Кирквуд пробелы

Количество астероидов в поясе астероидов в зависимости от их большой полуоси . Пунктирные линии указывают Kirkwood пробелы , где орбитальные резонансы с Юпитером дестабилизировать орбиты. Цвет дает возможное разделение на три зоны:
  зона I: внутренний основной ремень ( <2,5 а.е. )
  Зона II: средний основной ремень ( 2,5 AU < <2,82 AU )
  Зона III: наружный основной ремень (
> 2,82 AU )

Большая полуось астероида используется для описания размеров своей орбиты вокруг Солнца, и его значение определяет малую планету в орбитальный период . В 1866 году Дэниел Кирквуд объявили об обнаружении пробелов в расстояниями орбит этих органов от Солнца . Они были расположены в местах , где их период вращения вокруг Солнца был целая долей орбитального периода Юпитера. Кирквуд предложил , что гравитационные возмущения планеты привели к удалению астероидов из этих орбит.

Когда средняя орбитальный период астероида представляет собой целое часть орбитального периода Юпитера, A среднего движения резонанс с газовым гигантом создается , что является достаточным для возмущают астероид к новым орбитальных элементов . Астероиды , которые становятся расположенными в зазоре орбитах (либо исконно из-за миграциями орбиты Юпитера, или из - за возмущения или предыдущих столкновения) постепенно подтолкнули в разные, случайные орбиты с большим или меньшим большой полуосью.

Зазоры не видны в простом снимке из мест астероидов в любое время, потому что астероид орбита эллиптическая, и многие астероиды еще переступить через радиусы, соответствующие зазоры. Фактическая пространственная плотность астероидов в этих зазорах существенно не отличается от соседних областей.

Главные зазоры возникают на 3: 1, 5: 2, 7: 3, и 2: 1 среднего движения резонансов с Юпитером. Астероид в 3: Kirkwood зазор 1 будет вращаться вокруг Солнца три раза для каждой орбиты Юпитера, например. Более слабые резонансы происходят в других полуглавном значении оси, с меньшим количеством астероидов, обнаруженных чем поблизости. (Так, например, 8: 3. Резонанс для астероидов с большой полуосью 2,71 AU)

Основной или ядро ​​популяция пояса астероидов иногда разделен на три зоны, основанные на самых известных Кирквуда пробелов:

  • Зона I лежит между 4: 1 резонансом (2,06 AU) и 3: 1 резонансом (2,5 AU) Кирквудом пробелами.
  • Зона II продолжается от конца зоны I из к 5: резонансной щели 2 (2,82 AU).
  • Зона III проходит от внешнего края зоны II к 2: 1 резонанса зазора (3,28 AU).

Пояс астероидов можно также разделить на внутренние и внешние ремни, с внутренней лентой, образованных астероидами, вращающихся ближе к Марсу, чем 3: 1 Kirkwood зазор (2,5 AU), и внешний пояс, образованному этим астероиды ближе к орбите Юпитера. (Некоторые авторы подразделяют внутренние и внешние ремни на 2: 1 резонансной щели (3.3 АСА), в то время как другие полагают, внутренние, средние и внешние ремни; также см диаграммы).

Столкновения

Зодиакальный свет , небольшая часть которой создается пыль от столкновений в поясе астероидов

Высокая численность населения пояса астероидов делает для очень активной среде, где столкновения между астероидами происходят часто (в астрономических масштабах времени). Столкновения главного пояса тел со средним радиусом 10 км , как ожидается, произойдет примерно раз в 10 миллионов лет. Столкновение может фрагментировать астероид на множество мелких кусочков (приводящих к образованию нового астероидной семьи ). И наоборот, столкновение , которые происходят при низких относительных скоростях могут также присоединиться к двум астероидам. После более чем 4 миллиарда лет таких процессов, члены пояса астероидов в настоящее время имеют мало общие с коренным населением.

Наряду с астероидных тел, пояс астероидов также содержит полосы пыли с радиусами частиц до нескольких сотен микрометров . Этот тонкий материал получает, по меньшей мере , частично, от столкновений астероидов, и под воздействием микрометеоритов на астероиды. Из - за эффекта Пойнтинга-Робертсона , давление солнечного излучения вызывает эту пыль медленно Спираль к Солнцу .

Сочетание этой тонкой пыли астероидов, а также выброшенного кометного материала, производит зодиакальный свет . Это слабое свечение полярного сияния можно увидеть в ночное время, простирающихся от направления Солнца вдоль плоскости эклиптики . Астероидные частицы , которые производят видимый свет зодиакального среднего около 40 мкм в радиусе. Типичные времена жизни главного пояса частиц зодиакального облака около 700 000 лет. Таким образом, для поддержания полосы пыли, новые частицы должны быть постоянно производятся в пределах пояса астероидов. Это было когда - то думали , что столкновения астероидов образуют основную составляющую зодиакального света . Тем не менее, компьютерное моделирование по Nesvorný и коллеги приписывают 85 процентов зодиакального света пыли диссоциации семейства Юпитера комет, а не кометы и столкновений астероидов в поясе астероидов. В лучшем случае 10 процентов от пыли связано с поясом астероидов.

Метеориты

Некоторые из обломков от столкновений могут образовывать метеороиды , которые входят в атмосферу Земли. Из 50000 метеоритов , найденных на Земле , на сегодняшний день, 99,8 процента , как полагают, возникла в поясе астероидов.

Семьи и группы

Этот участок наклонения орбиты ( я р ) в зависимости от эксцентриситета ( х р ) для пронумерованных главного пояса астероидов ясно показывает clumpings , представляющий астероид семью.

В 1918 году японский астроном Хираяма, Киёцугу заметил , что орбиты некоторых астероидов имели сходные параметры, образуя семьи или группы.

Примерно одна треть астероидов в поясе астероидов являются членами семьи астероида. Они имеют сходные орбитальные элементы, такие как большая полуось, эксцентриситет и наклонение орбиты, а также аналогичные спектральные характеристики, все из которых указует общее происхождение в распаде большего тела. Графические дисплеи этих элементов, для членов пояса астероидов, показывают концентрации указывает на присутствие астероидов семьи. Есть около 20 до 30 ассоциаций, которые почти наверняка астероид семьи. Дополнительные группировки было обнаружено, что менее определенны. Астероид семья может быть подтверждена, когда члены отображать общие спектральные особенности. Меньшие ассоциации астероидов называются группами или кластерами.

Некоторые из самых известных семей в поясе астероидов (в порядке возрастания больших полуосей) являются Флора , Eunoma , Koronis , Eos , и Фемида семьи. Семьи Флора, один из крупнейших с более чем 800 известных членов, могли образоваться от столкновения менее 1 млрд лет назад. Самый большой астероид , чтобы быть истинным членом семьи (в отличие от незваного в случае Цереры с семьей Gefion ) составляет 4 Веста. Семьи Веста , как полагают, образуются в результате кратера , образующих воздействие на Веста. Аналогично, HED метеориты могут также возникнуть из Весты в результате этого столкновения.

Три видных полосы пыли были обнаружены в поясе астероидов. Они имеют схожие наклонения орбиты как Эос, Koronis и Фемиды астероидных семейств, и поэтому, возможно, связаны с этими группировками.

Основная эволюция пояса после поздняя тяжёлая бомбардировка была весьма вероятно , пострадали от пассажей больших кентавров и транснептуновых объектов (ТНО). Кентавры и TNOs , которые достигают внутреннюю часть Солнечной системы могут изменить орбиты астероидов главного пояса, но только если их масса составляет порядка 10 -9  М для одиночных встреч или, один порядком меньше в случае нескольких близких столкновений. Однако кентавры и TNOs вряд ли будет иметь значительно дисперсные молодые семьи астероида в главном поясе, но они могут возмутили некоторые старые астероидных семьи. В настоящее время основные пояса астероидов , которые возникли в кентавров или транснептуновых объекты могут находиться во внешнем поясе с коротким временем жизни менее 4 миллионов лет, скорее всего , в диапазоне от 2,8 до 3,2 а.е. при больших эксцентриситетов , чем типичный главного пояса астероидов.

периферия

Плинтус внутреннего края ленты ( в диапазоне между 1,78 и 2,0 а.е., со средним большой полуосью 1,9 AU) является семейством Хунгария малых планет. Они названы в честь главного члена, 434 Hungaria ; группа содержит , по меньшей мере , 52 именованных астероидов. Группа Хунгария отделена от основного корпуса по 4: 1 Kirkwood зазора и их орбиты имеют высокую склонность. Некоторые члены относятся к категории Марс-пропускных астероидов и гравитационные возмущения на Марсе, вероятно , является фактор в снижении общей численности населения этой группы.

Другая высокая склонность группа во внутренней части пояса астероидов является семейством Фокея . Они состоят в основном из астероидов S-типа, в то время как соседние семьи Хунгария включает в себя некоторые E-типа . Семейство фокеи орбита между 2,25 и 2,5 а.е. от Солнца

Плинтус наружного края пояса астероидов представляет собой группа Кибела , находящегося на орбите между 3.3 и 3.5 AU. Они имеют 7: 4 орбитальный резонанс с Юпитером. Семьи Хильда орбита между 3,5 и 4,2 а.е., и имеют относительно круговых орбит и стабильной 3: 2 орбитальном резонансе с Юпитером. Есть несколько астероидов за пределами 4.2 а.е., до орбиты Юпитера. Вот два семейства троянских астероидов могут быть найдены, которые, по крайней мере , для объектов размером более 1 км, примерно столько же , сколько астероидов пояса астероидов.

Новые семьи

Некоторые астероиды семья сформировала недавно, в астрономических терминах. Karin кластер , по- видимому образовался около 5,7 миллионов лет назад от столкновения с астероидом прародительницей 33 км в радиусе. Семейство Веритас образовалось около 8,3 миллионов лет назад; доказательства включают в себя межпланетную пыль , извлеченную из океана осадка.

Совсем недавно, кластер дурман по- видимому, образовался около 530000 лет назад от столкновения с главного пояса астероидов. Оценка возраста основана на вероятности членов , имеющие свои текущие орбиты, а не от каких - либо физических доказательств. Тем не менее, этот кластер может быть источником для некоторых зодиакального материала в виде пыли. Другие недавние кластерные образования, такие как кластер Iannini ( с.  1-5  млн лет назад), возможно, при условии , дополнительные источники этой астероидной пыли.

Исследование

Концепция художника в Даун космических аппаратов с Весты и Цереры

Первый космический корабль , чтобы пересечь пояс астероидов был Pioneer 10 , который вошел в области 16 июля 1972 г. В то время было некоторое беспокойство о том , что мусор в ленте будет представлять опасность для космических аппаратов, но с тех пор благополучно проходимого 12 космических аппаратов без инцидентов. Пионер 11 , Вояджеры 1 и 2 , и Улисс проходили через ленту без какой - либо визуализации астероиды. Galileo отображены 951 Гаспра в 1991 году и 243 Ида в 1993 году, РЯДОМ отображены 253 Матильда в 1997 году Кассини в образ 2685 Masursky в 2000 году Stardust изображается 5535 Annefrank в 2002 году, New Horizons отображены 132524 APL в 2006 году Rosetta отображены 2867 Штейнса в сентябре 2008 года и 21 Лютеция в июле 2010 года, и Дон вращался Веста в период с июля 2011 года по сентябрь 2012 года и вращался Ceres с марта 2015. на своем пути к Юпитеру Juno пересек пояс астероидов без сбора научных данных. Из - за низкой плотности материалов в пределах пояса, шансы зонда работает в астероид в настоящее время оценивается в менее чем 1 в 1 млрд.

Большинство пояса астероиды распечатанных на сегодняшний день пришли из коротких пролетных возможностей зондов возглавляемых для других целей. Показаны только рассвет , NEAR и Hayabusa миссии изучали астероиды в течение длительного периода на орбите и на поверхности.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Элкинс-Tanton, Линда Т. (2006). Астероиды, метеориты и кометы (первый ред.). Нью - Йорк: Chelsea House. ISBN  978-0-8160-5195-3 .

внешняя ссылка