Форма астероида и кометы. Интересные факты о кометах и астероидах. Прохождение астероида: Что такое астероид

Интересные факты о кометах помогут изучению небольших объектов Солнечной системы. Вы откроете для себя много нового и полезного, так много тайн хранит относительное безмолвие мироздания, находящегося в постоянном движении и развитии.

1. Комета - космическое тело, существующее в пределах Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Кометы появились вместе с возникновением Солнечной системы четыре с половиной миллиарда лет назад .
2. У названия - греческое происхождение . «Комета» - слово греческое, что означает «длиннохвостый», поскольку это тело именно так издревле ассоциировалось с людьми, чьи волосы развевались на сильном ветру. Ближайшей точкой орбиты по отношению к Солнцу является перигелий, самой далекой – афелий.
3. Комета – грязный снег . Химический состав: вода, метандростенолон, замороженный аммиак, пыль, камни, космический мусор. Хвостовая часть появляется при максимальном приближении к Солнцу. На значительном расстоянии она выглядит как темный объект, представляющий сгусток льда. Центральная часть представлена каменным ядром. Оно имеет темную поверхность, его состав точно неизвестен.
4. При приближении к Солнцу комета разогревается и тает . Таяние льда при приближении к солнечному светилу приводит к образованию пылевого облака, что создает эффект хвоста. Во время приближения к светилу, тело разогревается, вызывая процесс сублимации. При нахождении льда близко к поверхности, он разогревается и создает струю, извергаясь как гейзер.
5. Существует множество комет. Маленькая из них имеет ядро диаметром шестнадцать километров, самая крупная – сорок . Размер хвоста достигает огромных размеров. Хиякутаке имеет хвост пятьсот восемьдесят миллионов километров. В «Облаке Оорта», которое окутывает пространство, можно насчитать несколько триллионов экземпляров. Всего насчитывается около четырех тысяч комет.
6. Юпитер может влиять на движение комет . Самая большая планета способна влиять на направление движения этих небесных тел. Сила притяжения планеты настолько велика, что Шумейкер Леви 9 разрушилась, ударившись об атмосферу планеты.
7. Под воздействием гравитации хвостатая комета приобретает форму сферы . Астероид довольно мал для формирования сферы, напоминает форму гантели. Астероиды скапливаются в груды, имея в составе материалы различного происхождения. Наибольший - Цецера в диаметре равен девятьсот пятидесяти километрам. Астероид, вошедший в планетарную атмосферу, называют метеором, при падении на землю – это метеорит.
8. Комета – потенциальная угроза землянам . Нашу цивилизацию может уничтожить попадание метеора диаметром один километр. Необходимо продолжение исследований для понимания природы хвостатых, конструирования оптимальных методов защиты от них. Еще в древние времена эти тела считали знамением, которое может принести бедствие.
9. Комета Галлея периодически посещает Солнечную систему . В 1910 году вблизи от Земли прошла комета Галлея, которая заходит в пределы Солнечной системы каждые 76 лет. Отдельные предприимчивые коммерсанты использовали этот факт для увеличения числа продаж противогазов, снадобий от комет, зонтов.
10. У комет обычно два хвоста . Первый, пылевой, можно наблюдать невооруженным глазом. Второй хвост состоит из газов, растягиваясь до трехсот шестидесяти миль. Ионный хвост является результатом воздействия солнечного ветра. Орбита вращения у комет напоминает эллиптическую форму. Когда тело приближается к Солнцу, ледяная составляющая начинает разогреваться, вызывая испарение. Газы вместе с пылью образуют облако, называемое комой, которое движется за телом. По мере продвижения к светилу пыль с мусором сдуваются с тела, образуя пылевой хвост.
11. Чем дальше от Солнца, тем больше комета представляет собой обыкновенную каменную глыбу . Газовый хвост становится видимым под воздействием солнечной радиации. По мере удаления от Солнца тело охлаждается, у него остается лишь ледяное ядро.
12. Ученые предполагают, что кометами была занесена вода на Землю . Вода на земной шар могла попасть из кометы, так же как многие органические вещества. Они явились средством зарождения жизни.
13. Некоторые ученые считают, что шестьдесят пять миллионов лет назад крупный астероид мог коснуться поверхности, в результате чего вымерли динозавры .
14. Кометы подвержены исчезновению или уходу из пределов Солнечной системы . Они покидают пределы системы или тают по мере многократного воздействия тепла.
15. Только раз в десятилетие мы можем наблюдать комету в небесном пространстве . Хвост кометы можно наблюдать на протяжении нескольких дней или целых недель.

П адение Челябинского метеорита привело к тому, что интерес к такой науке как астроном ия возрос. При этом люди стали задумываться о том, в чём разница между кометой и астероидом, ведь Челябинский метеорит относили и к той, и к другой группе. На самом деле упавший объект причислен к классу болидов. Остается определить, в чём заключается отличие между кометами и астероидами.

Астероид представляет собой небесное твёрдое тело. Оно обладает большими габаритами и включает в себя такие элементы как углерод, кремний и металл. Диаметр астероида может варьироваться в пределах от 100 м. нескольких сотен км. Если астероид упадёт на нашу планету, последствия столкновения для нас будут крайне неприятными.

Комета – небесное тело, состоящее из газа, льда и твёрдых частиц. Объект характеризуется тем, что его орбита проходит вокруг Солнца. Габариты тела составляют несколько километров. Если комета столкнется с Землей, для нас это обернется непоправимыми последствиями. Во время приближения тела к Солнцу у него появляется хвост, представляющий собой испарение газов.

Таким образом, от комет астероиды отличаются, прежде всего, составом и размерами. Комета – это тело, состоящее из жидкости и газов с незначительным содержанием твёрдых веществ. Астероиды включают в себя в основном твёрдые вещества. Кометы в сравнении с астероидами – это небольшие тела. Их размеры не превышают и нескольких километров. Астероиды могут достигать нескольких сотен километров.

Отмечаются и другие различия. К примеру, комета имеет яркий хвост и ядро, чего не скажешь об астероидах. Оба космических тела обращаются вокруг Солнца. Однако, когда комета близко подходит к нему, у неё появляется хвост. Его видно невооруженным взглядом. У астероидов хвостов нет, но столкновение с ними более опасно и может привести к тому, что погибнет вся цивилизация.

Итак, подведем итоги. Разница между кометами и астероидами заключается в следующем:

1. Размеры. Астероиды намного крупнее комет. Самые большие из них – это Паллада и Веста, обладающие диаметром свыше 500 километров.

2. Состав. Астероиды преимущественно включают твердые элементы. Кометы называют «снежками» по причине того, что в них содержатся газ и лед, находящиеся в замороженном состоянии.

3. Ядро. У кометы оно присутствует, у астероида его нет.

4. Хвост. Во время движения и при приближении к звезде у кометы образуется хвост. Он развевается на млн. километров, а с Земли увидеть его можно даже без специальных приборов. Астероиды не имеют хвостов, поэтому увидеть и распознать их достаточно тяжело.

Это основные различия между рассмотренными космическими телами.

Малые планеты – астероиды (греч. asteroedeis – звездоподобные) со звездами не имеют ничего общего, а названы так только потому, что в телескоп видны как точечные объекты. Интересна история открытия малых планет. К концу XVIII в. был известен эмпирический закон планетных расстояний (так называемое правило Тициуса – Боде), согласно которому между Марсом и Юпитером должна была находиться еще одна неизвестная планета. Поиски ее привели астронома Пиацци к открытию в 1801 г. планеты Церера диаметром 1003 км. Открытие еще трех планет: Паллады – 608 км, Юноны – 180 км и Весты – 538 км – было неожиданным. В последние годы обнаруживают астероиды до 1 км в диаметре, а их общее количество достигает нескольких тысяч. Поскольку астероиды движутся, то при длительных фотографических экспозициях они получаются в виде ярких белых черточек на черном фоне звездного неба.

Наблюдения показали, что астероиды имеют неправильную многогранную форму и движутся по орбитам различной формы – от окружностей до сильно вытянутых эллипсов; подавляющее большинство их (98%) заключено между орбитами Марса и Юпитера («главный пояс астероидов»), но астероид Икар подходит к Солнцу ближе Меркурия, а некоторые удаляются до Сатурна. Орбиты большинства астероидов сосредоточены вблизи плоскости эклиптики; периоды обращения их составляют от 3,5 до 6 лет; предполагают, что они вращаются вокруг своих осей (на основании периодического изменения видимого блеска). По вещественному составу выделяют каменные, углистые и металлические астероиды.

Суммарная масса всех астероидов оценивается в 0,01 массы Земли. Их общее притяжение не вызывает ощутимых возмущений в движении Марса и других планет.

Орбиты некоторых астероидов пересекаются с орбитой Земли, но вероятность одновременного нахождения Земли и астероида в одной точке и их столкновения исключительно мала. Предполагают, что 65 млн. лет назад на Землю упало небесное тело типа астероида в районе полуострова Юкатан и его падение вызвало помутнение атмосферы и резкое понижение среднегодовой температуры воздуха, что отразилось на экосистеме Земли.

В настоящее время астрономы обеспокоены необычным «нашествием» крупных небесных тел в окрестности планет Солнечной системы. Так, в мае 1996 г. на небольшом расстоянии от Земли пролетели два астероида. Многие специалисты предполагают, что Солнечная система попала в своеобразный шлейф из крупных небесных тел, образованных вне нашей системы, и считают поэтому, что наряду с ядерной угрозой опасностью номер один для нашей планеты стала опасность, исходящая от астероидов. Возникла новая важная проблема – создание космической защиты Земли от астероидов, которая должна включать в себя как средства наземного базирования, так и космические средства, в том числе и размещаемые в дальнем Космосе. Создание такой системы должно осуществляться на международной основе.

С другой стороны, возрастание числа видимых астероидов может быть объяснено возрастанием объема астрономической информации в последние годы, после того как наблюдения были перенесены с поверхности Земли в ближний Космос.

По вопросу о происхождении астероидов высказывались две прямо противоположные точки зрения. Согласно одной гипотезе, астероиды – осколки большой планеты (ее назвали Фаэтон), находившейся между Марсом и Юпитером на месте главного пояса астероидов и расколовшейся вследствие космической катастрофы из-за мощного гравитационного воздействия Юпитера. Согласно другой гипотезе, астероиды – протопланетные тела, возникшие за счет сгущения пылевой среды, которые не смогли объединиться в планету из-за возмущающегося действия Юпитера. В обоих случаях «виновником» оказывается Юпитер.

Кометы (греч. kometes – длинноволосый) – небольшие тела Солнечной системы, движущиеся по сильно вытянутым эллиптическим или даже параболическим орбитам. У некоторых комет перигелии находятся близ Солнца, а афелии – за пределами Плутона. Движение комет по орбитам может быть как прямым, так и обратным. Плоскости их орбит лежат в разных направлениях от Солнца. Периоды обращения комет весьма различны: от нескольких лет до многих тысяч лет. Десятая часть известных комет (около 40) появлялась неоднократно; их называют периодическими.

В кометах выделяется голова и хвост. Голова состоит из твердого ядра и комы. Ядро – ледяной конгломерат из застывших газов (водяного пара, диоксида углерода, метана, аммиака и др.) с примесью тугоплавких силикатов, углекислых и металлических частиц – железа, марганца, никеля, натрия, магния, кальция и др. Предполагают присутствие в ядре и органических молекул. Ядра комет невелики, поперечник их – от нескольких сотен метров до нескольких (50-70) километров. Кома – газово-пылевое окружение (водород, кислород и др.), светящееся при приближении к Солнцу. Близ перигелия из ядра кометы под влиянием солнечного тепла и корпускулярных потоков происходит «испарение» (возгонка) замерзших газов и образуется светящийся хвост кометы, иногда не один. Он состоит из разреженных газов и мелких твердых частиц и направлен в сторону, противоположную Солнцу. Длина хвостов достигает сотен миллионов километров. Земля уже не раз попадала в хвосты комет, например в 1910 г. Это вызвало тогда сильное беспокойство людей, хотя никакой опасности для Земли попадание в кометные хвосты не представляет: они столь разрежены, что примесь ядовитых газов, содержащихся в составе кометных хвостов (метан, циан), в атмосфере неощутима.

Среди периодических комет наиболее интересна комета Галлея, названная именем английского астронома, открывшего ее в 1682 г. и вычислившего период обращения (около 76 лет). Именно в ее хвосте оказалась Земля в 1910 г. Последний раз она появилась в небе в апреле 1986 г., пройдя на расстоянии 62 млн. км от Земли. Тщательные исследования кометы с помощью космических аппаратов показали, что ледяное ядро кометы – монолитное тело неправильной формы размером около 15 на 7 км, вокруг которого обнаружена гигантская водородная корона диаметром 10 млн. км.

Кометы – недолговечные небесные тела, так как по мере приближения к Солнцу постепенно «тают» за счет интенсивного истечения газов или распадаются на рой метеоров. Метеорное вещество впоследствии более или менее равномерно распределяется по всей орбите родительской кометы. В этом отношении интересна история периодической (около 7 лет) кометы Биелы, открытой в 1826 г. Дважды после открытия астрономы наблюдали ее появление, а в третий раз, в 1846 г., им удалось зафиксировать деление ее на две части, которые при последующих возвращениях все больше отдалялись друг от друга. Затем метеорное вещество кометы растянулось по всей орбите, при пересечении которой Землей наблюдался обильный «дождь» метеоров.

Никаких точных данных, что Земля когда-либо сталкивалась с ядром кометы, не зафиксировано. В пределы орбиты Земли ежегодно проникает не более пяти комет. Однако есть версия, что знаменитый Тунгусский «метеорит», упавший в 1908 г. в бассейне реки Подкаменной Тунгуски, близ поселка Ванавара, является небольшим (около 30 м) осколком ядра кометы Энке, который в результате теплового нагрева в атмосфере взорвался, а «лед» и твердые примеси «испарились». При этом взрывной воздушной волной был повален лес на площади в радиусе 30 км.

В 1994 г. ученые наблюдали падение кометы Шумейкеров – Леви на Юпитер. При этом она распалась на десятки осколков по 3- 4 км в диаметре, которые летели друг за другом с громадной скоростью – около 70 км/с, взрывались в атмосфере и испарялись. При взрывах возникло гигантское горячее облако размером в 20 тыс. км и температурой в 30000 °С. Падение подобной кометы на Землю закончилось бы для нее космической катастрофой.

Предполагают, что «кометное облако», окружающее Солнце, образовалось вместе с Солнечной системой . Поэтому, исследуя вещество комет, ученые получают сведения о первичном материале, из которого сформировались планеты и спутники. Кроме того, появились предположения об «участии» комет в зарождении жизни на Земле, поскольку радиоспектроскопическими методами доказано наличие в кометах и метеоритах сложных органических соединений (формальдегида, цианоацетилена и др.).

Метеоры , называемые обычно «падающими звездами», – это мельчайшие (мг) твердые частицы, которые влетают в атмосферу со скоростью до 50-60 км/с, нагреваются из-за трения о воздух до нескольких тысяч градусов Цельсия, ионизируют газовые молекулы, заставляя их излучать свет, и испаряются на высоте 80- 100 км над земной поверхностью. Иногда в небе появляется большой и исключительно яркий огненный шар, который может расколоться и даже взорваться во время полета. Такой метеор называют болидом . Подобный огненный шар взорвался 25 сентября 2002 г. в Иркутской области, между поселками Мама и Бодайбо. В небе фиксируются как единичные метеоры, беспорядочно появляющиеся на небосводе, так и группы метеоров в виде метеорных потоков, в пределах которых частицы движутся параллельно друг другу, хотя в перспективе кажется, что они разлетаются из одной точки неба, называемой радиантом. Метеорные потоки называются по тем созвездиям, в которых расположены их радианты. Земля пересекает орбиту Персеид около 12 августа, Орионид – 20 октября, Леонид – 18 ноября и т. д. Метеорные потоки движутся по орбитам тех астероидов или комет, в результате распада которых они образуются. Орбиты метеорных потоков тщательно изучаются в целях безопасности космических кораблей и аппаратов.

Метеоритами (от греч. meteora – небесные явления) называются крупные метеорные тела, которые падают на Землю. Ежегодно на земную поверхность выпадает около двух тысяч метеоритов общей массой около 20 тонн. Они представляют собой обломки округло-угловатой формы, покрытые обычно тонкой черной коркой плавления с многочисленными ячейками от сверлящего действия струй воздуха. По своему строению они бывают трех классов: железные, состоящие в основном из никелистого железа, каменные, в состав которых входят преимущественно силикатные минералы, и железокаменные, состоящие из смеси этих веществ. Среди каменных есть две группы: хондриты (зернистые метеориты) и ахондриты (землистые метеориты). Преобладают каменные метеориты. Физико-химический анализ метеоритов свидетельствует, что они состоят из химических элементов и их изотопов, известных на Земле, что подтверждает единство материи во Вселенной.

Самый крупный метеорит Гоба размером 2,75 на 2,43 м весом 59 т найден в юго-западной Африке, он железный. Сихотэ-Алинский метеорит (упал в 1947 г.) в воздухе раскололся на тысячи частей и выпал на Землю «железным дождем». Общий вес собранных осколков составляет около 23 т, ими создано 24 ударных кратера от 8 до 26 м в поперечнике. Метеорит Кааба («Черный камень») хранится в мечети г. Мекка в Саудовской Аравии и служит предметом поклонения мусульман. Много метеоритов обнаружено в Антарктиде, встречаются они и в осадках ложа Мирового океана.

а – относительная частота выпадения метеоритов разных классов (по Дж. Вуду); б – минеральный состав типичного хондрита (по В. Е. Хаину).

На заре существования Земли, когда неиспользованного материала в Солнечной системе было еще очень много, а атмосфера Земли – защита от метеоритов – была еще очень тонка, количество метеоритов, бомбардировавших Землю, было огромно и ее поверхность напоминала лик Луны. Со временем большая часть кратеров была уничтожена тектоническими и экзогенными процессами, но многие из них все же сохранились в виде кольцеобразных геологических структур, называемых астроблемами («звездными шрамами»). Особенно хорошо они видны из Космоса. Они достигают десятков километров в диаметре. Изучение метеоритов позволяет судить о строении и свойствах небесных тел и пополняет наши сведения о внутреннем строении Земли.

Литература.

1. Любушкина С.Г. Общее землеведение: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. "География" / С.Г. Любушкина, К.В. пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. - М. : Просвещение, 2004. - 288 с.

> Астероиды

|

Астероид – небольшое небесное тело, вращающееся вокруг Солнца: характеристика с фото, классификация, главный пояс астероидов, троянцы, околоземные объекты.

• На Землю падают не только астероиды. Каждый день на нашу планету осыпается больше 100 тонн материала от астероидов и комет. Большая часть уничтожается в атмосфере из-за трения. Уцелевшие осколки именуют метеоритами;
• Падения астероидов в прошлом происходили намного чаще, чем сегодня;
• Падение скалы 65 млн. лет назад привело к истреблению динозавров (повлияло на развитие земной жизни);
• С периодичностью в 2000 лет на Землю падает скала с размером в футбольное поле;
• Раз в год к нам прибывают скалы с параметрами машины. В итоге можно наблюдать за великолепным огненным шаром. Но объект чаще всего сгорает и не успевает коснуться поверхности;
• Астероиды богаты не только на воду, но и на драгоценные и полезные металлы;
• Некоторые астероиды выступают разрушенными кометами. Из-за сближения с Солнцем лед тает и остается лишь каменистое ядро;
• У некоторых астероидов есть свои спутники;
• Также астероиды именуют малыми планетами и планетоидами;

Иногда астероиды называют малыми планетами. Это скалистые остатки от ранней Солнечной системы, сформировавшейся 4.6 млрд. лет назад. Большая часть осколков расположена между Марсом и Юпитером. Астероиды могут быть огромными (Веста с протяжностью в 530 км) и мелкими (менее 10 м). Общая масса все астероидов Солнечной системы уступает лунной.

Большинство астероидов имеют неправильную форму, хотя некоторым удалось стать почти сферическими с кратерными формированиями. При вращении на эллиптических орбитах астероиды также хаотично падают. Примерно 150 объектов располагают спутниками (у некоторых даже два). Есть двойные астероиды, где два скалистых тела сходятся по размерам и вращаются вокруг общего центра масс.

Существует 3 астероидных класса: С, S и М. Чаще всего можно встретить С-тип (хондриты), представленные глиной и силикатами, а по внешнему виду кажутся темными. Это одни из древнейших объектов в системе. S-типа (каменистые) состоят и силикатов и никелевого железа. А М-тип – металлические. Отличия в составе основываются на удаленности от Солнца при формировании. Некоторые поддались температурному нагреву и частично расплавились.

Мощная гравитация Юпитера и удары с другими астероидами приводят к изменению траекторий, из-за чего их выбрасывает из привычного места проживания к другим планетам. В прошлом множество крупных объектов врезалось в Землю, что помогло привнести новые элементы в состав.

Ученые все время следят за астероидами, подлетающими к нашей планете или пересекающими ее орбитальный путь. Минимальная критическая удаленность составляет 45 млн. км. Ценным инструментом выступает радар. Он отражает сигналы от объектов и получает необходимые данные: орбита, размер, форма и концентрация металлов.

К астероидам специально отправляли несколько миссий. В 1991 году к Гаспре и Иде направили Галилео. За Матильдой и Эросом следил NEAR-Шумейкер. В 2008 году к Стейну наведался Розетта, а в 2010 году – к Лютеции. Близкие пролеты осуществили Deep Space 1 и Stardust.

Сравнение масс астероидов

В 2005 году корабль Хаябуса приземлился на астероиде Итокава и попытался взять образцы. В 2010 году он доставил их на Землю. В 2007 году стартовала миссия Dawn. В 2012 году аппарат направился к Церере, куда прибыл в 2015-м.

Астероидная классификация

Главный пояс астероидов : большинство объектов расположены между Марсом и Юпитером с небольшими орбитальными путями. На этой территории проживают 1.1-1.9 млн. объектов с диаметром в 1 км и миллион мелких. В начале формирования системы гравитация газового гиганта остановила формирование соседних планет и заставила крошечные объекты сталкиваться, создавая наблюдаемые сейчас астероиды.

Троянцы : обладают орбитой большей планеты, но не сталкиваются, а группируются вокруг точек Лагранжа (L4 и L5). Гравитация планеты и Солнца уравновешивает их и заставляет вылетать из орбиты. Большая часть относится к семейству Юпитера.

Околоземные : Это объекты, приближенные к нашей планете. Фактически они пересекают орбитальный земной путь. На 2013 год было известно о 10003 объектах, где 861 превышают в диаметре 1 км, а 1409 считаются потенциально опасными.

Основные астероиды

Объект	Средний диаметр км	Альбедо	Масса кг 10 21	Плотность г/см 3

Астероиды - твердые космические тела, мертвые с геологической точки зрения, обладающие размерами, близкими к размерам малых спут­ников планет, образующие скопления между орбитами Марса и Юпи­тера на расстоянии от 1,7 до 4 АЕ Многие тысячи астероидов имеют размеры в несколько десятков километров, но есть и крупные: Церера (диаметр 1020 км), Веста (549 км), Паллада (538 км) и Гигея (450 км). Сейчас точно определены параметры орбит 66 тыс. астероидов, и коли­чество вновь открытых астероидов растет в геометрической прогрес­сии, удваиваясь каждые два года.

При столкновениях между собой астероиды дробятся и порождают метеориты, падающие на поверхность Земли. По-видимому, большая часть астероидов состоит из четырех видов пород, известных нам по составу метеоритов: 1) углистые хондриты, 2) класс S, или обыкновен­ные хондриты, 3) класс М, или железокаменные, и 4) редкие породы типа говардитов и эвкритов. О форме астероидов мы судим по сним­кам с космического аппарата «Галилео», на которых астероиды Гаспра (11x12x19 км), Ида (52 км в поперечнике), Эрос (33x13 км) имеют неправильную, угловатую форму и поверхность, испещренную крате­рами. На последнем с помощью космической станцииNEAR было об­наружено более 100 тыс. кратеров и около 1 млн каменных глыб разме­ром с большой дом. Плотность распределения кратеров позволяет предположить, что астероид Гаспра был отколот от более крупного тела примерно 200 млн лет назад. Размещение пояса астероидов между Марсом и Юпитером вряд ли является случайным. На этой орбите, согласно закону планетных расстояний Тициуса-Боде 5 , должна была бы находиться планета, которой даже дали имя - Фаэтон, но она раз­дробилась на осколки, являющиеся астероидами. Эта идея была выд­винута еще в 1804 г. немецким астрономом Г. Ольберсом, но она не раз­делялась его великими современниками В. Гершелем и П. Лапласом. Данное предположение сейчас считается наименее вероятным, а боль­шим признанием пользуется идея О. Ю. Шмидта, заключающаяся в том, что астероиды никогда не принадлежали распавшейся планете, а пред­ставляют собой куски материала, образовавшиеся в результате процес­сов первичной аккреции газово-пылевых частиц. Их дальнейшее сли­пание оказалось невозможным из-за сильного гравитационного возмущения со стороны огромного Юпитера, и уже сформировавшиеся крупные тела начали распадаться на более мелкие. Важно, что орбиты многих астероидов под влиянием гравитационных сил планет меняют свое положение. Особенно этому подвержены орбиты с большим эксен- триситетом, а также обладающие большими углами наклона к плоскости эклиптики. Такие астероиды пересекают орбиту Земли и могут с ней столкнуться. Из геологической истории известны падения крупных кос­мических тел на поверхность Земли, оставивших огромные кратеры - астроблемы («звездные раны»), сопровождавшиеся катастрофическими последствиями для биоты. В настоящее время известно более 100 крате­ров с диаметром свыше 80 км. Не исключена возможность столкновения астероида с Землей и в будущем, что будет иметь катастрофические по­следствия, поэтому ученые озабочены расчетами уточнения орбит асте­роидов, которые могут пролететь вблизи Земли или пересечься с ее ор­битой (а их количество превышает 200).

Вечером 23 марта 1989 г. совсем рядом с нашей планетой «просвистел» каменный астероид с поперечником около 800 м, и это при скорости 70 км в секунду! И несмотря на то, что «рядом» означает расстояние в два раза боль­шее, чем от Земли до Луны, с 1937 г., когда астероид Гермес пролетел пример­но на таком же расстоянии, подобных происшествий не наблюдалось. Астро­номы предсказывают, что астероид «1989РС» может вернуться, и если он столкнется с Землей, то последствия будут равны одновременному взрыву 1000 водородных бомб. Вероятность столкновения с «бродячим» астероидом выше, чем возможная гибель в автокатострофе. 18 марта 2004 г. астероид диа­метром 30 м прошел в 43 тыс. км от Земли. Это самое маленькое расстояние, которое наблюдалось за всю историю астрономических наблюдений.

Большое количество астероидов несет в себе угрозу всему живому на зем­ле. В 2002 г. было сделано предположение, что астероид 2002NT7, имеющий диаметр 2,03 км, объем 4,4 км 3 , массу - 11 млрд т и скорость 26,24 км/с, может столкнуться с Землей в феврале 2019 г. Это вызовет полное разру­шение в радиусе 250 км, а в радиусе 600 км будут сплошные пожары. Энер­гия подобного столкновения будет эквивалентна взрыву 1 млнMm троти­ла. Рассчитано, что астероид 2004MN4 диаметром более 300 м с вероятностью один шанс из 50 13 апреля 2029 г. может удариться о Землю.

Ядро кометы

Рис. 1.11. Схема строения кометы. Хвост кометы всегда направлен в сторону от Солнца

Кометы представляют собой малые тела Солнечной системы. Они состоят из ядра размером в несколько километров, состоящего из замер­зших газообразных соединений, в которые вкраплены микронные пыле­вые частицы, и так называемой комы - туманной оболочки, возникаю­щей при сублимации ледяного ядра, когда комета приближается к Солнцу. У кометы всегда виден хвост, направленный в сторону, противопо­ложную Солнцу (рис. 1.11). Солнечный ветер уносит частицы комы, которая может превышать в диаметре 10 5 км. Нередко хвост кометы достигает в длину 10 8 км, хотя его плотность невелика - 10"-- -10 3 ионов/см 3 . В марте 1986 г. наши космические аппараты «Вега-1» и «Вега-2» прошли вблизи головной части кометы Галлея и установили, что ее ядро представляет собой темное, неправильное по форме тело, размером в поперечнике всего в несколько километров (рис. 1.12). В го­лове кометы Хейла - Бонна, которая была прекрасно видна в марте 1997 г. в России, обнаружены молекулы Н,0, СО, С0 2 ,Na, К,H 2 S, S0 2 и др.

Рис. 1.12. Положение кометы Галлея при сближении ее с Землей в марте 1986 г. Схема образования у нее плазменного хвоста (направлен от Солнца), пылевого хвоста (мельчайших частичек пыли) и пылевого шлейфа (более крупных частиц железосиликатной пыли, рассеивающихся вдоль кометной орбиты)

Движение комет характеризуется эллиптическими орбитами со зна­чительным эксцентриситетом, что обеспечивает большие периоды обра­щения, а влияние планет изменяет эти орбиты, и с долгопериодических (период обращения более 200 лет) они переходят на короткопериодичес- кие (менее 200 лет) орбиты.

Со временем ледяное ядро кометы уменьшается, становится более рых­лым, и оно может рассыпаться, образуя метеоритный поток. Знаменитый Тунгусский метеорит мог быть ледяным ядром кометы. Кометы блуждают по космическому пространству и могут то покидать Солнечную систему, то, наоборот, проникать в нее из других звездных систем. По своему хими­ческому составу кометы близки к планетам-гигантам и метеоритам типа углистых хондритов, о чем свидетельствует спектр комы комет. В апреле - мае 1997 г. жители Москвы и других городов России могли наблюдать ве­ликолепную комету Хейла - Боппа. В 1994 г. произошло столкновение об­ломков кометы Шумейкер - Леви с Юпитером, и астрономы запечатлели огромную «дыру» в атмосфере Юпитера. В 1986 г. космический аппарат «Джотто», приблизившись к комете Галлея, передал на Землю данные, сви­детельствующие о том, что комета содержит сложные органические моле­кулы, богатые водородом, кислородом, углеродом и азотом.

Существует несколько гипотез происхождения комет, но наиболь­шей поддержкой пользуется гипотеза их конденсации из первичного протосолнечного газопылевого облака и последующего перемещения комет в пределы облака Оорта под влиянием гравитации Юпитера и

других планет-гигантов. Количество комет в облаке Оорта оценивается в сотни миллиардов.

Метеориты - твердые тела космического происхождения, достига­ющие поверхности планет и при ударе образующие кратеры различно­го размера. Источником метеоритов является в основном пояс астерои­дов. Когда метеорит входит с большой скоростью в атмосферу Земли, его поверхностные слои, разогреваясь, могут расплавиться и метеорит «сгорит», не достигнув Земли. Однако некоторые метеориты падают на Землю, и благодаря огромной скорости их внутренние части не претер­певают изменений, т. к. зона прогрева очень мала. Размеры метеоритов колеблются от нескольких микрон до нескольких метров, вес их быва­ет десятки тонн. 11 июня 2004 г. в Новой Зеландии метеорит размером с грейпфрут пробил крышу дома и «приземлился» на диване, где и был подобран хозяйкой.

Все метеориты по своему химическому составу подразделяются на три класса: 1) каменные, наиболее распространенные, 2) железокамен- ные и 3) железные.

Каменные метеориты являются наиболее распространенными (64,9 % всех находок). Среди них различают хондриты и ахондриты. Хондриты получили свое название благодаря наличию мелких сферических сили­катных обособлений - хондр, занимающих более 50 % объема породы. Чаще всего хондры состоят из оливина, пироксена, плагиоклаза и стекла (рис. 1.13). Химический состав хондритов позволяет предполагать, что они произошли из первичного, протопланетного, вещества Солнечной системы, отражая его состав времени формирования планет, их аккре­ции. Это подтверждается сходством отношений основных химических элементов и элементов примесей для хондритов и в спектре Солнца. Со­держаниеSi0 2 в хондритах - меньше 45 % - сближает их с земными ультраосновными породами. Хондриты подразделяются по общему со­держанию железа на ряд типов, среди которых наибольший интерес пред­ставляют углистые хондриты, содержащие больше всего железа, находя­щегося в силикатах. Кроме того, в углистых хондритах присутствует много (до 10 %) органического вещества, которое имеет, однако, не биогенное происхождение. Кроме минералов типа оливина, ортопироксена, плаги­оклаза, типичных и для земных пород, в хондритах присутствуют мине­ралы, встречающиеся только в метеоритах.

Ахондриты не содержат хондр и по составу близки к земным маг­матическим ультраосновным породам. Ахондриты подразделяются на богатые Са (до 25 %) и бедные Са (до 3 %).

Железные метеориты по распространенности занимают второе ме­сто и представляют собой твердый раствор никеля в железе. Содержа­ние никеля колеблется в широких пределах, и на этом основано разде-

Рис. 1.13. Кварцевая хондра (диаметр около 2 мм) в кварц-железо-энстатиновой матрице метеорита St. Mark (Кинг, 1979)

ление метеоритов на различные типы. Самыми распространенными являются октаэдриты с содержанием никеля от 6 до 14 %. Они характе­ризуются так называемой видманштеттеновой структурой, состоящей из пластин камасита (никелистое железо, Ni - 6 %), расположенных параллельно граням октаэдра и заполняющих между ними простран­ство тэнитом (никелистое железо,Ni - 30 %). Судя по тому что в же­лезных метеоритах хорошо выражены деформации ударного типа, ме­теориты испытывали столкновения и сильные удары (рис. 1.14).

Железокаменные метеориты по распространенности занимают тре­тье место и состоят они как из никелистого железа, так и из силикатно­го каменного материала, представленного в основном оливином, орто- пироксеном и плагиоклазом. Этот силикатный материал вкраплен, как в губку, в никелистое железо, или, наоборот, никелистое железо вкрап­лено в силикатную основу. Все это свидетельсвует о том, что вещество железокаменных метеоритов прошло дифференциацию.

Возраст метеоритов, определенный радиоизотопными уран-свин­цовым и рубидий-стронциевым методами, - 4,4-4,7 10 9 лет. Такие цифры соответствуют принятому возрасту формирования Солнечной системы, что свидетельствует в пользу одновременного образования планет и тех тел, из которых впоследствии возникли метеориты. После того как обломок отделяется от родительского тела и превращается в метеорит, он облучается космическими лучами, следовательно, кос­мический возраст собственно метеорита намного меньше возраста ро­дительской породы.

Рис. 1.14.Образование метеоритов. 1 - газопылевое облако; 2 - аккреция в тела размером в несколько метров (планетезимали); 3 - аккреция планетезималей в тела размером 10-200 км; 4 - плавление и дифференциация; 5 - базальты; 6 - силикаты; 7 - железо; 8 - дробление при ударе. Обломки: 9 - железокаменные; 10 - каменные; И - железные; 12 - крупный метеорит; 13 - дробление; 14 - более мелкий метеорит

Происхождение метеоритов - важнейшая проблема, относительно ко­торой существует несколько точек зрения. Наиболее распространенная гипо­теза говорит о происхождении метеоритов за счет астероидов в поясе между Марсом и Юпитером. Предполагается, что астероиды в разных частях пояса могли иметь различный состав, и, кроме того, в начале своего образования они подвергались нагреву, возможно, частичному плавлению и дифферен­циации. Поэтому хондриты, ахондриты, углистые хондриты соответствуют различным участкам раздробившегося родительского астероида. Однако часть метеоритов общим весом более 2 кг, и это уверенно доказано, проис­ходит с поверхности Луны, и еще больше, около 80 кг, с поверхности Мар­са. Метеориты лунного происхождения полностью тождественны по мине­ралогическому составу, изотопным и структурным характеристикам лунным породам, собранным на поверхности Луны астронавтами или доставлен­ным автоматическими станциями.

Метеориты с Марса, общим числом 12, частично были найдены в XIX в., а частично в наши дни, в частности в Антарктиде в 1984 г. Знаменитый метеорит ALH 84001 весом 1930,9 г был выбит с поверх­ности Марса сильным ударом 16 млн лет назад, а в Антарктиду он попал 13000 лет назад, где недавно вытаял из льда и был подобран исследователями.

Таким образом, общая хронология событий такова: 4,5 млрд лет назад одновременно с Землей возникает Марс; 1,5 млн лет назад при столкнове­нии с астероидом от Марса отрывается осколок и улетает в межпланетное пространство; 13 тыс. лет назад осколок Марса попадает в сферу притяже­ния Земли и падает в Антарктиде; в 1984 г. американцы обнаруживают метеорит и дают ему названиеALH 84001; в 1994 г. геохимики идентифи­цируют метеорит как осколок Марса; в 1996 г. ученые обнаружили органи­ческие молекулы, которые считают древними формами жизни на Марсе.

Именно в этом метеорите были обнаружены мельчайшие - 2-10 6 - -10-10~ 6 см - цианобактерии, располагающиеся внутри глобул, состо­ящих из сульфидов и сульфатов железа и окислов, возраст которых определен в 3,6 млрд лет. То есть это несомненно марсианские поро­ды, т. к. изотопный состав кислорода и углерода глобул идентичен таковым в марсианских газах, определенных в породах Марса на его поверхности космическим аппаратом «Викинг» в 1976 г. Палеонто­лог А. Ю. Розанов считает, что в углистых хондритах есть микроорга­низмы.