پورتال ساخت و ساز - درب و دروازه.  داخلی.  فاضلاب.  مواد.  مبلمان.  اخبار

ناتان ایزمانت،
کاندیدای علوم فیزیک و ریاضی، محقق برجسته (موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم روسیه)
آنتون لدکوف،
محقق (موسسه تحقیقات فضایی RAS)
"علم و زندگی" شماره 1، 2015، شماره 2، 2015

منظومه شمسی معمولاً به عنوان فضای خالی تلقی می شود که در آن هشت سیاره دور می زنند، برخی با ماهواره های خود. کسی چندین سیاره کوچک را که اخیراً پلوتو به آنها نسبت داده اند، در مورد کمربند سیارک ها، در مورد شهاب سنگ هایی که گاهی به زمین می افتند و در مورد دنباله دارهایی که گهگاه آسمان را تزئین می کنند، به خاطر می آورد. این ایده کاملاً درست است: هیچ یک از فضاپیماهای متعدد از برخورد با یک سیارک یا یک دنباله دار رنج نبرده است - فضا کاملاً جادار است.

با این وجود، حجم عظیم منظومه شمسی شامل نه صدها هزار و نه ده ها میلیون، بلکه کوادریلیون ها (یک هایی با پانزده صفر) اجرام کیهانی با اندازه ها و جرم های مختلف است. همه آنها بر اساس قوانین فیزیک و مکانیک آسمانی حرکت می کنند و برهم کنش دارند. برخی از آنها در اوایل کیهان شکل گرفته اند و از ماده اولیه آن تشکیل شده اند و اینها جالب ترین اشیاء تحقیقات اخترفیزیکی هستند. اما اجسام بسیار خطرناکی نیز وجود دارد - سیارک های بزرگ که برخورد آنها با زمین می تواند حیات روی آن را نابود کند. ردیابی و حذف خطر سیارک یک حوزه کاری به همان اندازه مهم و هیجان انگیز برای اخترفیزیکدانان است.

تاریخچه کشف سیارک ها

اولین سیارک در سال 1801 توسط جوزپه پیاسی، مدیر رصدخانه پالرمو (سیسیل) کشف شد. او آن را سرس نامید و در ابتدا آن را یک سیاره کوچک در نظر گرفت. اصطلاح "سیارک"، ترجمه شده از یونانی باستان - "مانند یک ستاره" توسط ستاره شناس ویلیام هرشل پیشنهاد شد (به "علم و زندگی" شماره 7، 2012، مقاله "داستان موسیقیدان ویلیام هرشل، که فضا را دو برابر کرد مراجعه کنید" "). سرس و اجسام مشابه (پالاس، جونو و وستا) که در شش سال آینده کشف شدند، به عنوان نقطه در نظر گرفته شدند، نه به عنوان دیسک در مورد سیارات. در عین حال، بر خلاف ستارگان ثابت، آنها مانند سیارات حرکت می کردند. لازم به ذکر است که مشاهداتی که منجر به کشف این سیارک ها شد، به طور هدفمند در تلاش برای یافتن سیاره "مفقود شده" انجام شد. واقعیت این است که سیارات قبلاً کشف شده در مدارهایی قرار داشتند که از خورشید در فواصل متناظر با قانون بود قرار داشتند. مطابق با آن، باید سیاره ای بین مریخ و مشتری وجود داشته باشد. همانطور که می دانید هیچ سیاره ای در چنین مداری یافت نشد، اما کمربند سیارکی به نام اصلی بعدها تقریباً در این منطقه کشف شد. علاوه بر این، قانون Bode، همانطور که مشخص شد، هیچ توجیه فیزیکی ندارد و اکنون صرفاً به عنوان نوعی ترکیب تصادفی اعداد در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، بعدها (1848) کشف شد که نپتون در مداری قرار داشت که با آن سازگار نبود.

پس از کشف چهار سیارک ذکر شده، مشاهدات بیشتر به مدت هشت سال به موفقیت منجر نشد. آنها به دلیل جنگ های ناپلئون متوقف شدند، که طی آن شهر لیلینتال در نزدیکی برمن سوخت، جایی که جلسات اخترشناسان - شکارچیان سیارک برگزار شد. رصدها در سال 1830 از سر گرفته شد، اما موفقیت تنها در سال 1845 با کشف سیارک آسترئا به دست آمد. از آن زمان تاکنون، سیارک هایی با فرکانس حداقل یک در سال کشف شده اند. بیشتر آنها متعلق به کمربند اصلی سیارک ها، بین مریخ و مشتری هستند. تا سال 1868، در حال حاضر حدود صد سیارک کشف شده بود، تا سال 1981 - 10،000، و تا سال 2000 - بیش از 100،000.

ترکیب شیمیایی، شکل، اندازه و مدار سیارک ها

اگر سیارک ها بر اساس فاصله آنها از خورشید طبقه بندی شوند، گروه اول شامل ولکانوئیدها - نوعی کمربند فرضی سیارات کوچک بین خورشید و عطارد است. هنوز یک شی از این کمربند کشف نشده است و اگرچه دهانه‌های برخوردی متعددی که در اثر سقوط سیارک‌ها تشکیل شده‌اند در سطح عطارد مشاهده می‌شوند، اما این نمی‌تواند دلیلی بر وجود این کمربند باشد. پیش از این، وجود سیارک‌ها در آنجا تلاش می‌کرد تا ناهنجاری‌های حرکت عطارد را توضیح دهد، اما سپس بر اساس اثرات نسبیتی توضیح داده شد. بنابراین پاسخ نهایی به سوال احتمال حضور ولکانوئیدها هنوز دریافت نشده است. به دنبال آن سیارک های نزدیک به زمین متعلق به چهار گروه است.

سیارک های کمربند اصلیدر مدارهایی که بین مدارهای مریخ و مشتری قرار دارند، یعنی در فواصل 2.1 تا 3.3 واحد نجومی (AU) از خورشید حرکت می کنند. صفحات مدارهای آنها در نزدیکی دایره البروج قرار دارند ، تمایل آنها به دایره البروج عمدتاً تا 20 درجه است و برای برخی به 35 درجه می رسد ، خارج از مرکز - از صفر تا 0.35. بدیهی است که بزرگترین و درخشان ترین سیارک ها اولین سیارک هایی بودند که کشف شدند: متوسط ​​قطر سرس، پالاس و وستا به ترتیب 952، 544 و 525 کیلومتر است. هرچه اندازه سیارک ها کوچکتر باشد، تعداد آنها بیشتر است: تنها 140 سیارک از 100000 سیارک کمربند اصلی دارای قطر متوسط ​​بیش از 120 کیلومتر هستند. جرم کل تمام سیارک های آن نسبتاً کوچک است و تنها حدود 4 درصد از جرم ماه را تشکیل می دهد. بزرگترین سیارک - سرس - دارای جرم 946·10 15 تن است. مقدار خود بسیار بزرگ به نظر می رسد، اما تنها 1.3٪ از جرم ماه (735 10 17 تن) است. به عنوان اولین تقریب، اندازه یک سیارک را می توان با روشنایی آن و فاصله آن از خورشید تعیین کرد. اما ما باید ویژگی های بازتابی سیارک - آلبدوی آن را نیز در نظر بگیریم. اگر سطح سیارک تاریک باشد، ضعیف تر می درخشد. به همین دلایل است که در فهرست ده سیارکی که در شکل به ترتیب کشف آنها قرار دارند، سومین سیارک بزرگ Hygiea در جایگاه آخر قرار دارد.

نقاشی‌هایی که کمربند اصلی سیارک‌ها را نشان می‌دهند، اغلب سنگ‌های زیادی را نشان می‌دهند که تقریباً نزدیک به هم حرکت می‌کنند. در واقع، تصویر بسیار دور از واقعیت است، زیرا، به طور کلی، جرم کل کمی از کمربند در حجم بزرگ آن توزیع شده است، به طوری که فضا نسبتا خالی است. تمام فضاپیماهایی که تا به امروز به خارج از مدار مشتری پرتاب شده اند، از کمربند سیارک ها بدون خطر قابل ملاحظه برخورد با یک سیارک عبور کرده اند. با این حال، طبق استانداردهای زمان نجومی، برخورد سیارک ها با یکدیگر و با سیارات دیگر چندان بعید به نظر نمی رسد، همانطور که می توان بر اساس تعداد دهانه های روی سطح آنها قضاوت کرد.

تروجان ها- سیارک هایی که در امتداد مدار سیارات حرکت می کنند که اولین آنها در سال 1906 توسط ستاره شناس آلمانی ماکس ولف کشف شد. این سیارک در مدار مشتری و به طور متوسط ​​60 درجه جلوتر از خورشید به دور خورشید حرکت می کند. علاوه بر این، یک گروه کامل از اجرام آسمانی در حال حرکت جلوتر از مشتری کشف شد.

در ابتدا، آنها به افتخار قهرمانان افسانه جنگ تروا، که در کنار یونانی ها که تروا را محاصره کرده بودند، نام هایی دریافت کردند. علاوه بر سیارک‌هایی که مشتری را هدایت می‌کنند، گروهی از سیارک‌ها نیز با همین زاویه از مشتری عقب هستند. آنها به نام مدافعان تروا تروجان نامیده شدند. در حال حاضر، سیارک های هر دو گروه تروجان نامیده می شوند و در مجاورت نقاط لاگرانژ L 4 و L 5 حرکت می کنند، نقاط حرکت پایدار در مسئله سه جسم. اجرام آسمانی که در مجاورت خود افتاده اند، حرکت نوسانی انجام می دهند بدون اینکه زیاد دور شوند. بنا به دلایلی که هنوز توضیح داده نشده است، حدود 40 درصد سیارک‌های جلوتر از مشتری بیشتر از سیارک‌های عقب مانده هستند. این با اندازه گیری های اخیر توسط ماهواره آمریکایی NEOWISE با استفاده از یک تلسکوپ 40 سانتی متری مجهز به آشکارسازهایی که در محدوده مادون قرمز کار می کنند تأیید شد. اندازه گیری در محدوده مادون قرمز به طور قابل توجهی امکان مطالعه سیارک ها را در مقایسه با سیارک هایی که نور مرئی می دهند افزایش می دهد. اثربخشی آنها را می توان با تعداد سیارک ها و دنباله دارها در منظومه شمسی که با استفاده از NEOWISE فهرست شده اند، قضاوت کرد. تعداد آنها بیش از 158000 نفر است و ماموریت این دستگاه ادامه دارد. جالب توجه است که تروجان ها به طور قابل توجهی با اکثر سیارک های کمربند اصلی متفاوت هستند. آنها دارای سطح مات، رنگ قرمز مایل به قهوه ای هستند و عمدتاً به کلاس D تعلق دارند. اینها سیارک هایی با آلبدوی بسیار کم، یعنی با سطح انعکاسی ضعیف هستند. مشابه آنها را می توان فقط در مناطق بیرونی کمربند اصلی یافت.

فقط مشتری نیست که تروجان دارد. سایر سیارات منظومه شمسی، از جمله زمین (اما نه زهره و عطارد)، نیز تروجان ها را همراهی می کنند و در مجاورت نقاط لاگرانژ L 4، L 5 گروه بندی می شوند. سیارک تروجان زمین 2010 TK7 اخیراً - در سال 2010 - با کمک تلسکوپ NEOWISE کشف شد. این سیارک جلوتر از زمین حرکت می کند، در حالی که دامنه نوسانات آن در نزدیکی نقطه L 4 بسیار زیاد است: سیارک در حرکت به دور خورشید به نقطه ای مخالف زمین می رسد و به طور غیرعادی از صفحه دایره البروج خارج می شود.

چنین دامنه وسیعی از نوسانات منجر به نزدیک شدن احتمالی آن به زمین تا 20 میلیون کیلومتر می شود. با این حال، برخورد با زمین، حداقل در 20000 سال آینده، کاملاً منتفی است. حرکت تروجان زمینی با حرکت تروجان های مشتری که نقاط لاگرانژ خود را برای چنین فواصل زاویه ای قابل توجهی ترک نمی کنند بسیار متفاوت است. این ماهیت حرکت، رسیدن فضاپیما به آن را دشوار می کند، زیرا به دلیل تمایل قابل توجه مدار تروجان به صفحه دایره البروج، رسیدن به سیارک از زمین و فرود بر روی آن به سرعت مشخصه بسیار بالایی نیاز دارد و در نتیجه، مصرف سوخت بالا

کمربند کویپرخارج از مدار نپتون قرار دارد و تا 120 واحد نجومی گسترش می یابد. از خورشید. نزدیک به صفحه دایره البروج است که تعداد زیادی از اجرام شامل یخ آب و گازهای یخ زده در آن زندگی می کنند و به عنوان منبع دنباله دارهای به اصطلاح کوتاه مدت عمل می کند. اولین جرم از این منطقه در سال 1992 کشف شد و تا به امروز بیش از 1300 مورد از آن کشف شده است.از آنجایی که اجرام آسمانی کمربند کویپر در فاصله بسیار زیادی از خورشید قرار دارند، تعیین اندازه آنها دشوار است. این کار بر اساس اندازه گیری روشنایی نوری که منعکس می کنند انجام می شود و دقت محاسبه بستگی به این دارد که چقدر ارزش آلبدو آنها را بدانیم. اندازه گیری در محدوده مادون قرمز بسیار قابل اعتمادتر است، زیرا آنها سطوح خود تابش اشیاء را نشان می دهند. چنین داده هایی توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر برای بزرگترین اجرام کمربند کویپر به دست آمد.

یکی از جالب‌ترین اشیای کمربند Haumea است که به نام الهه باروری و فرزندآوری هاوایی نامگذاری شده است. بخشی از خانواده ای است که در نتیجه برخوردها شکل گرفته است. به نظر می رسد که این جسم با یک جسم دیگر به اندازه نصف آن برخورد کرده است. این برخورد باعث پراکنده شدن تکه های بزرگ یخ شد و باعث شد Haumea با یک دوره زمانی حدودا چهار ساعته بچرخد. چنین چرخشی سریع به آن شکل یک فوتبال آمریکایی یا خربزه را می داد. Haumea توسط دو ماهواره همراه است - Hi'iaka (Hi'iaka) و Namaka (Namaka).

بر اساس تئوری های پذیرفته شده در حال حاضر، حدود 90 درصد از اجرام کمربند کویپر در مدارهای دایره ای دورتر فراتر از مدار نپتون - جایی که شکل گرفته اند - حرکت می کنند. چندین ده جرم این کمربند (که به آنها سنتور می گویند، زیرا بسته به فاصله تا خورشید، خود را یا به صورت سیارک یا دنباله دار نشان می دهند)، احتمالاً در مناطق نزدیک به خورشید و سپس تأثیر گرانشی اورانوس و نپتون آنها را به مدارهای بیضوی مرتفع با آفلیون ها تا 200 واحد نجومی منتقل کرد. و تمایلات بزرگ آنها دیسکی به ضخامت 10 واحد AU را تشکیل دادند، اما لبه بیرونی واقعی کمربند کویپر هنوز مشخص نشده است. اخیراً پلوتون و شارون به عنوان تنها نمونه از بزرگترین اجرام جهان های یخی در قسمت بیرونی منظومه شمسی در نظر گرفته شدند. اما در سال 2005، جسم سیاره ای دیگری کشف شد - اریس (به نام الهه یونانی اختلاف) که قطر آن کمی کوچکتر از قطر پلوتون است (در ابتدا فرض می شد که 10٪ بزرگتر است). اریس در مداری با حضیض 38 AU حرکت می کند. و aphelion 98 a.u. او یک ماهواره کوچک دارد - Dysnomia (Dysnomia). ابتدا قرار بود اریس دهمین سیاره (پس از پلوتون) در منظومه شمسی در نظر گرفته شود، اما در عوض اتحادیه بین المللی نجوم پلوتون را از لیست سیارات حذف کرد و کلاس جدیدی به نام سیارات کوتوله را تشکیل داد که شامل پلوتون، اریس و سرس. فرض بر این است که در کمربند کویپر صدها هزار جسم یخی با قطر 100 کیلومتر و حداقل یک تریلیون دنباله دار وجود دارد. با این حال، این اجرام عمدتاً نسبتاً کوچک هستند - 10 تا 50 کیلومتر عرض - و خیلی روشن نیستند. دوره چرخش آنها به دور خورشید صدها سال است که تشخیص آنها را بسیار پیچیده می کند. اگر با این فرض موافق باشیم که فقط حدود 35000 جرم کمربند کویپر قطری بیش از 100 کیلومتر دارند، جرم کل آنها چندین صد برابر بیشتر از جرم اجسامی به این اندازه از کمربند سیارکی اصلی است. در آگوست 2006، گزارش شد که گرفتگی توسط اجرام کوچک در آرشیو داده های اشعه ایکس ستاره نوترونی Scorpius X-1 یافت شد. این امر زمینه ای برای ادعای اینکه تعداد اجسام کمربند کویپر با اندازه های حدود 100 متر یا بیشتر تقریباً یک کوادریلیون است (10 15) است. در ابتدا، در مراحل اولیه تکامل منظومه شمسی، جرم اجرام کمربند کویپر بسیار بزرگتر از اکنون بود، از 10 تا 50 جرم زمین. در حال حاضر، مجموع جرم تمام اجسام کمربند کویپر، و همچنین ابر اورت که حتی دورتر از خورشید قرار دارد، بسیار کمتر از جرم ماه است. همانطور که شبیه سازی های کامپیوتری نشان می دهد، تقریبا تمام جرم دیسک اولیه بیش از 70 AU است. به دلیل برخوردهای ناشی از نپتون، که منجر به آسیاب شدن اجسام کمربند به گرد و غبار شد، که توسط باد خورشیدی به فضای بین ستاره ای کشیده شد، گم شد. همه این اجسام بسیار مورد توجه هستند، زیرا فرض بر این است که از زمان شکل گیری منظومه شمسی به شکل اصلی خود حفظ شده اند.

ابر اورتشامل دورترین اجرام منظومه شمسی است. این یک منطقه کروی است که در فواصل 5000 تا 100000 AU گسترش می یابد. از خورشید و به عنوان منبعی از دنباله دارهای دوره طولانی که به منطقه داخلی منظومه شمسی می رسند در نظر گرفته می شود. خود ابر تا سال 2003 به طور ابزاری مشاهده نشد. در مارس 2004، تیمی از ستاره شناسان کشف یک جرم سیاره مانند را اعلام کردند که در فاصله بی سابقه ای به دور خورشید می چرخد، به این معنی که دمای منحصر به فردی دارد.

این جسم (2003VB12) که به نام الهه اسکیموها که به ساکنان اعماق دریاهای قطب شمال زندگی می‌کند، سدنا نامیده می‌شود، برای مدت بسیار کوتاهی به خورشید نزدیک می‌شود و در یک مدار بیضوی بسیار کشیده با دوره‌ای 10500 ساله حرکت می‌کند. اما حتی در طول نزدیک شدن به خورشید، سدنا به مرز بیرونی کمربند کویپر که در 55 AU قرار دارد، نمی رسد. از خورشید: مدار آن بین 76 (حضیض) و 1000 (آفلیون) AU قرار دارد. این به کاشفان سدنا اجازه داد تا آن را به اولین جرم آسمانی مشاهده شده از ابر اورت، که دائماً در خارج از کمربند کویپر قرار دارد، نسبت دهند.

با توجه به ویژگی های طیفی، ساده ترین طبقه بندی سیارک ها را به سه گروه تقسیم می کند:
C - کربن (75٪ شناخته شده)،
S - سیلیکون (17٪ شناخته شده)،
U - شامل دو گروه اول نمی شود.

در حال حاضر، طبقه بندی فوق به طور فزاینده ای در حال گسترش و تفصیل است که شامل گروه های جدید می شود. تا سال 2002، تعداد آنها به 24 افزایش یافت. نمونه ای از گروه جدید، کلاس M از سیارک های عمدتا فلزی است. با این حال، باید در نظر داشت که طبقه بندی سیارک ها بر اساس ویژگی های طیفی سطح آنها کار بسیار دشواری است. سیارک های هم کلاس لزوماً ترکیبات شیمیایی یکسانی ندارند.

ماموریت های فضایی به سیارک ها

سیارک ها برای مطالعه دقیق با تلسکوپ های زمینی بسیار کوچک هستند. آنها می توانند با استفاده از رادار تصویربرداری شوند، اما برای این کار باید به اندازه کافی نزدیک زمین پرواز کنند. یک روش نسبتاً جالب برای تعیین اندازه سیارک ها مشاهده اختفای ستاره ها توسط سیارک ها از چندین نقطه در طول مسیر در یک نقطه مستقیم ستاره - سیارک در سطح زمین است. این روش شامل این واقعیت است که با توجه به خط سیر شناخته شده سیارک، نقاط تقاطع جهت ستاره-سیارک با زمین محاسبه می شود و در طول این مسیر در برخی فواصل از آن، با اندازه تخمینی سیارک تعیین می شود. ، تلسکوپ هایی نصب شده اند که ستاره را ردیابی می کنند. در نقطه ای، سیارک ستاره را پنهان می کند، برای ناظر ناپدید می شود و سپس دوباره ظاهر می شود. از مدت زمان سایه و سرعت شناخته شده سیارک، قطر آن مشخص می شود و با تعداد کافی ناظر، می توان شبح سیارک را نیز به دست آورد. اکنون جامعه ای از ستاره شناسان آماتور وجود دارد که با موفقیت اندازه گیری های هماهنگ را انجام می دهند.

پرواز فضاپیماها به سیارک ها فرصت های غیرقابل مقایسه بیشتری را برای مطالعه آنها باز می کند. سیارک (951 Gaspra) برای اولین بار توسط فضاپیمای گالیله در سال 1991 در مسیر خود به مشتری عکسبرداری شد، سپس در سال 1993 سیارک 243 آیدا و ماهواره آن داکتیل را گرفت. اما اتفاقاً به اصطلاح انجام شد.

اولین فضاپیمایی که به طور خاص برای اکتشاف سیارک طراحی شد، NEAR Shoemaker بود که از سیارک 253 ماتیلدا عکس گرفت و سپس با فرود بر روی سطح آن در سال 2001 در مدار اروس 433 قرار گرفت. باید بگویم که فرود در ابتدا برنامه ریزی نشده بود، اما پس از مطالعه موفقیت آمیز این سیارک از مدار ماهواره اش، تصمیم گرفتند برای فرود نرم تلاش کنند. اگرچه این دستگاه مجهز به دستگاه های فرود نبود و سیستم کنترل آن چنین عملیاتی را فراهم نمی کرد، فرمان های زمین موفق شدند دستگاه را فرود بیاورند و سیستم های آن در سطح به کار خود ادامه دادند. علاوه بر این، پرواز ماتیلدا نه تنها به دست آوردن یک سری عکس، بلکه تعیین جرم سیارک از اختلال مسیر دستگاه را نیز ممکن کرد.

به عنوان یک کار اتفاقی (در طول اجرای اصلی)، دستگاه فضای عمیق، سیارک 9969 بریل را در سال 1999 و دستگاه Stardust، سیارک 5535 Annafranc را کاوش کرد.

با کمک دستگاه ژاپنی هایابوس (ترجمه شده به عنوان "شاهین") در ژوئن 2010، امکان بازگرداندن نمونه های خاک از سطح سیارک 25 143 Itokawa، که متعلق به سیارک های نزدیک به زمین (Apollos) از کلاس طیفی است، به زمین امکان پذیر شد. S (سیلیکون). عکس این سیارک زمین های ناهموار با سنگ ها و سنگفرش های فراوان را نشان می دهد که بیش از 1000 عدد از آنها بیش از 5 متر قطر دارند و برخی از آنها تا 50 متر اندازه دارند. بعداً به این ویژگی Itokawa باز خواهیم گشت.

فضاپیمای روزتا که توسط آژانس فضایی اروپا در سال 2004 به دنبال دنباله دار چوریوموف-گراسیمنکو پرتاب شد، در 12 نوامبر 2014 ماژول فیلا را با موفقیت بر روی هسته خود فرود آورد. در طول مسیر، فضاپیما به دور سیارک‌های 2867 Steins در سال 2008 و 21 Lutetia در سال 2010 پرواز کرد. این وسیله نام خود را از نام سنگی (روزتا) گرفته است که در مصر توسط سربازان ناپلئونی در نزدیکی شهر باستانی روزتا در جزیره فیله نیل پیدا شده است که به فرودگر نام خود را داده است. متون به دو زبان بر روی سنگ حک شده است: مصر باستان و یونان باستان، که کلید افشای اسرار تمدن مصریان باستان - رمزگشایی هیروگلیف ها است. با انتخاب نام‌های تاریخی، توسعه‌دهندگان پروژه بر هدف این مأموریت تأکید کردند - کشف اسرار منشأ و تکامل منظومه شمسی.

این ماموریت جالب است زیرا در زمان فرود ماژول فیله بر روی سطح هسته دنباله دار، دور از خورشید بود و بنابراین غیرفعال بود. با نزدیک شدن به خورشید، سطح هسته گرم می شود و انتشار گازها و غبار آغاز می شود. توسعه همه این فرآیندها را می توان مشاهده کرد که در مرکز رویدادها قرار دارند.

بسیار جالب، ماموریت در حال انجام سحر (سپیده دم) است که تحت برنامه ناسا انجام شده است. این دستگاه در سال 2007 پرتاب شد، در ژوئیه 2011 به سیارک وستا رسید، سپس به مدار ماهواره خود منتقل شد و تا سپتامبر 2012 در آنجا تحقیقات انجام داد. در حال حاضر، این دستگاه در راه خود به سمت بزرگترین سیارک - سرس است. بر روی آن یک رانشگر یونی موشک الکتریکی قرار دارد. راندمان آن که با سرعت انقضای سیال عامل (زنون) تعیین می شود، تقریباً یک مرتبه بزرگتر از راندمان موتورهای شیمیایی سنتی است (به «علم و زندگی» شماره 9، 1999، مقاله «لوکوموتیو الکتریکی فضایی مراجعه کنید». "). این امر امکان پرواز از مدار ماهواره یک سیارک به مدار ماهواره دیگری را فراهم کرد. اگرچه سیارک‌های وستا و سرس در مدارهای نسبتاً نزدیک کمربند اصلی سیارک‌ها حرکت می‌کنند و بزرگ‌ترین آن‌ها هستند، اما از نظر ویژگی‌های فیزیکی تفاوت زیادی دارند. اگر وستا یک سیارک "خشک" است، پس سرس، طبق مشاهدات زمینی، دارای آب، کلاهک های فصلی قطبی یخ آب و حتی لایه بسیار نازکی از جو است.

چینی ها همچنین با ارسال فضاپیمای Chang'e خود به سیارک 4179 Tautatis به اکتشاف سیارک ها کمک کردند. او یک سری عکس از سطح آن گرفت، در حالی که حداقل فاصله پرواز فقط 3.2 کیلومتر بود. اما بهترین عکس در فاصله 47 کیلومتری گرفته شد. تصاویر نشان می دهد که این سیارک دارای شکل دراز نامنظم است - طول آن 4.6 کیلومتر و قطر آن 2.1 کیلومتر است. جرم این سیارک 50 میلیارد تن است، ویژگی بسیار عجیب آن چگالی بسیار ناهموار آن است. یک قسمت از حجم سیارک دارای چگالی 1.95 گرم بر سانتی متر مکعب است و قسمت دیگر - 2.25 گرم بر سانتی متر مکعب. در همین راستا، پیشنهاد شده است که تاوتاتیس در نتیجه اتحاد دو سیارک به وجود آمده است.

در مورد مأموریت‌های سیارکی در آینده نزدیک، می‌توان با آژانس هوافضای ژاپن شروع کرد، که قصد دارد برنامه تحقیقاتی خود را با پرتاب فضاپیمای هیابوس-2 در سال 2015 با هدف بازگرداندن نمونه‌های خاک از سیارک 1999 JU3 به زمین ادامه دهد. در سال 2020 این سیارک متعلق به کلاس طیفی C است، در مداری قرار دارد که از مدار زمین عبور می کند، آفلیون آن تقریباً به مدار مریخ می رسد.

یک سال بعد، یعنی در سال 2016، پروژه OSIRIS-Rex ناسا آغاز می شود که هدف آن بازگرداندن خاک از سطح سیارک نزدیک به زمین 1999 RQ36 است که اخیراً Bennu نامگذاری شده و به کلاس طیفی C اختصاص یافته است. برنامه ریزی شده است که دستگاه در سال 2018 به سیارک برسد و در سال 2023 59 گرم از سنگ خود را به زمین برساند.

با فهرست کردن همه این پروژه ها، نمی توان به یک سیارک با وزن حدود 13000 تن اشاره نکرد که در 15 فوریه 2013 در نزدیکی چلیابینسک سقوط کرد، گویی اظهارات متخصص مشهور آمریکایی در مورد مشکل سیارک دونالد یومانس را تأیید می کند: "اگر این کار را انجام دهیم. به سمت سیارک ها پرواز نکنید، سپس آنها به سمت ما پرواز می کنند. این امر بر اهمیت جنبه دیگری از مطالعه سیارک ها تأکید می کند - خطر سیارک ها و حل مشکلات مربوط به احتمال برخورد سیارک ها با زمین.

یک روش بسیار غیرمنتظره برای مطالعه سیارک ها توسط ماموریت تغییر مسیر سیارک، یا به اصطلاح پروژه Keck پیشنهاد شد. مفهوم آن توسط موسسه تحقیقات فضایی Keck در پاسادنا (کالیفرنیا) توسعه یافته است. ویلیام مایرون کک یک نیکوکار مشهور آمریکایی است که در سال 1954 بنیاد تحقیقات علمی ایالات متحده را تأسیس کرد. در پروژه شرط اولیه این بود که کار کاوش در سیارک با مشارکت یک نفر حل شود، به عبارت دیگر ماموریت به سیارک باید سرنشین باشد. اما در این صورت طول کل پرواز با بازگشت به زمین لاجرم حداقل چندین ماه خواهد بود. و آنچه برای یک اکسپدیشن سرنشین دار ناخوشایندتر است، در مواقع اضطراری، این زمان را نمی توان به حد قابل قبول کاهش داد. بنابراین، پیشنهاد شد به جای پرواز به سیارک، برعکس عمل شود: تحویل سیارک با استفاده از وسایل نقلیه بدون سرنشین به زمین. اما نه به سطح، همانطور که در مورد سیارک چلیابینسک اتفاق افتاد، بلکه به مداری شبیه به ماه و فرستادن یک فضاپیمای سرنشین دار به سیارکی که نزدیک شده است. این کشتی به آن نزدیک می شود، آن را می گیرد و فضانوردان آن را مطالعه می کنند، نمونه های سنگی را می گیرند و به زمین تحویل می دهند. و در مواقع اضطراری، فضانوردان می توانند ظرف یک هفته به زمین بازگردند. از آنجایی که نامزد اصلی نقش یک سیارک به این شکل حرکت کرد، ناسا قبلاً سیارک نزدیک به زمین 2011 MD را انتخاب کرده است که متعلق به کوپیدها است. قطر آن از 7 تا 15 متر است، چگالی آن 1 گرم بر سانتی متر مکعب است، یعنی می تواند شبیه توده ای از آوار به وزن حدود 500 تن باشد. مدار آن بسیار نزدیک به مدار زمین است و 2.5 درجه به دایره البروج تمایل دارد و دوره آن 396.5 روز است که مربوط به یک محور نیمه اصلی 1.056 AU است. جالب است بدانید که این سیارک در 22 ژوئن 2011 کشف شد و در 27 ژوئن بسیار نزدیک به زمین پرواز کرد - تنها 12000 کیلومتر.

ماموریت گرفتن یک سیارک در مدار ماهواره زمین برای اوایل دهه 2020 برنامه ریزی شده است. این فضاپیما که برای گرفتن سیارک و انتقال آن به مدار جدید طراحی شده است، مجهز به رانشگرهای الکتریکی زنون خواهد بود. عملیات تغییر مدار سیارک همچنین شامل یک مانور گرانشی در نزدیکی ماه است. ماهیت این مانور کنترل حرکت با کمک موتورهای موشک الکتریکی است که عبور از مجاورت ماه را تضمین می کند. در همان زمان، به دلیل تأثیر میدان گرانشی آن، سرعت سیارک از هذلولی اولیه (یعنی منجر به خروج از میدان گرانشی زمین) به سرعت ماهواره زمین تغییر می کند.

شکل گیری و تکامل سیارک ها

همانطور که قبلاً در بخش تاریخچه کشف سیارک ها ذکر شد ، اولین آنها در طول جستجوی یک سیاره فرضی کشف شدند که مطابق با قانون بود (اکنون به عنوان اشتباه شناخته شده است) باید در مداری بین این دو قرار می گرفت. مریخ و مشتری. معلوم شد که یک کمربند سیارکی در نزدیکی مدار سیاره کشف نشده وجود دارد. این به عنوان پایه ای برای ساخت یک فرضیه عمل کرد که بر اساس آن این کمربند در نتیجه تخریب آن شکل گرفت.

این سیاره از نام پسر خدای خورشید یونان باستان، هلیوس، فایتون نام گرفت. محاسبات شبیه سازی روند نابودی فایتون این فرضیه را در همه انواع آن تایید نکرد، از جدا شدن سیاره توسط گرانش مشتری و مریخ شروع می شود و با برخورد با جرم آسمانی دیگر خاتمه می یابد.

شکل گیری و تکامل سیارک ها را تنها می توان جزئی از فرآیندهای پیدایش منظومه شمسی به عنوان یک کل در نظر گرفت. در حال حاضر، نظریه عمومی پذیرفته شده نشان می دهد که منظومه شمسی از تجمع اولیه گاز و غبار به وجود آمده است. از این خوشه دیسکی تشکیل شد که ناهمگونی های آن به پیدایش سیارات و اجرام کوچک منظومه شمسی منجر شد. این فرضیه توسط مشاهدات نجومی مدرن پشتیبانی می شود، که امکان تشخیص توسعه سیستم های سیاره ای ستارگان جوان را در مراحل اولیه آنها فراهم می کند. مدل‌سازی رایانه‌ای نیز آن را تأیید می‌کند و تصاویری می‌سازد که به طرز شگفت‌آوری شبیه به تصاویر منظومه‌های سیاره‌ای در مراحل خاصی از توسعه آنها هستند.

در مرحله اولیه شکل گیری سیارات، به اصطلاح سیاره های کوچک به وجود آمدند - "جنین" سیارات، که پس از آن گرد و غبار به دلیل تاثیر گرانشی روی آنها چسبیده بود. به عنوان نمونه ای از چنین فاز اولیه شکل گیری سیارات، سیارک لوتتیا ذکر شده است. این سیارک نسبتا بزرگ که قطر آن به 130 کیلومتر می‌رسد، از یک بخش جامد و یک لایه ضخیم (تا یک کیلومتر) از غبار چسبیده و همچنین تخته سنگ‌های پراکنده روی سطح تشکیل شده است. با افزایش جرم پیش سیاره ها، نیروی جاذبه و در نتیجه نیروی فشردگی جسم آسمانی در حال شکل گیری افزایش یافت. گرم شدن ماده و ذوب آن، منجر به طبقه بندی پیش سیاره بر اساس چگالی مواد آن و تبدیل جسم به شکل کروی شد. اکثر محققان به این فرضیه تمایل دارند که در طی مراحل اولیه تکامل منظومه شمسی، پیش سیاره های بسیار بیشتری نسبت به سیارات و اجرام آسمانی کوچکی که امروزه مشاهده می شوند، تشکیل شده اند. در آن زمان، غول های گازی تشکیل شده - مشتری و زحل - به منظومه نزدیکتر به خورشید مهاجرت کردند. این بی نظمی قابل توجهی را در حرکت اجسام در حال ظهور منظومه شمسی ایجاد کرد و باعث ایجاد فرآیندی به نام دوره بمباران سنگین شد. در نتیجه تأثیرات تشدید کننده عمدتاً مشتری، بخشی از اجرام آسمانی حاصل به حومه منظومه پرتاب شد و بخشی به خورشید پرتاب شد. این فرآیند از 4.1 تا 3.8 میلیارد سال پیش ادامه داشته است. آثار این دوره که به آن مرحله پایانی بمباران سنگین می گویند، به شکل دهانه های برخوردی زیادی بر روی ماه و عطارد باقی مانده است. همین اتفاق در مورد تشکیل اجسام بین مریخ و مشتری نیز افتاد: فراوانی برخورد بین آنها به اندازه ای زیاد بود که از تبدیل شدن آنها به اجسام بزرگتر و منظم تر از آنچه امروز می بینیم جلوگیری کرد. فرض بر این است که در میان آنها قطعاتی از اجسام وجود دارد که مراحل خاصی از تکامل را پشت سر گذاشته و سپس در طی برخوردها شکافته شده اند، و همچنین اجسامی که فرصتی برای تبدیل شدن به اجزای اجسام بزرگتر ندارند و بنابراین نمونه هایی از تشکیلات قدیمی تر را نشان می دهند. . همانطور که در بالا ذکر شد، سیارک لوتتیا دقیقاً چنین نمونه ای است. این توسط مطالعات انجام شده توسط فضاپیمای روزتا، از جمله تیراندازی در طی یک پرواز نزدیک در جولای 2010، تأیید شد.

بنابراین مشتری نقش مهمی در تکامل کمربند سیارکی اصلی دارد. به دلیل تأثیر گرانشی آن، ما تصویری را که در حال حاضر از توزیع سیارک ها در کمربند اصلی مشاهده شده است، به دست آورده ایم. در مورد کمربند کویپر، تأثیر نپتون به نقش مشتری اضافه می‌شود که منجر به پرتاب اجرام آسمانی به این منطقه دوردست منظومه شمسی می‌شود. فرض بر این است که نفوذ سیارات غول‌پیکر به ابر اورت حتی دورتر گسترش می‌یابد، که با این حال، نزدیک‌تر از اکنون به خورشید شکل گرفته است. در مراحل اولیه تکامل نزدیک شدن به سیارات غول پیکر، اجرام اولیه (سیاره کوچک) در حرکت طبیعی خود آنچه را که ما مانورهای گرانشی می نامیم انجام دادند و فضای منتسب به ابر اورت را دوباره پر کردند. با قرار گرفتن در چنین فواصل زیادی از خورشید، آنها همچنین تحت تأثیر ستارگان کهکشان ما - کهکشان راه شیری قرار دارند، که منجر به انتقال آشفته آنها به مسیر بازگشت به منطقه نزدیک فضای دور خورشیدی می شود. ما این سیاره های کوچک را به عنوان دنباله دارهای دوره طولانی مشاهده می کنیم. به عنوان مثال، می توان به درخشان ترین دنباله دار قرن بیستم اشاره کرد - دنباله دار هیل باپ، که در 23 ژوئیه 1995 کشف شد و در سال 1997 به حضیض رسید. دوره چرخش آن به دور خورشید 2534 سال است و آفلیون در فاصله 185 AU است. از خورشید.

خطر سیارک-دنباله دار

دهانه های متعدد روی سطح ماه، عطارد و دیگر اجرام منظومه شمسی اغلب به عنوان نمونه ای از سطح خطر سیارک-دنباله دار برای زمین ذکر می شوند. اما چنین اشاره ای کاملاً صحیح نیست، زیرا اکثریت قریب به اتفاق این دهانه ها در "دوره بمباران سنگین" تشکیل شده اند. با این وجود، در سطح زمین، با استفاده از فناوری های مدرن، از جمله تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره ای، می توان آثار برخورد با سیارک ها را که به دوره های بسیار بعدی تکامل منظومه شمسی تعلق دارند، تشخیص داد. بزرگ ترین و قدیمی ترین دهانه شناخته شده، وردفورت، در آفریقای جنوبی قرار دارد. قطر آن حدود 250 کیلومتر است، سن آن دو میلیارد سال تخمین زده می شود.

دهانه Chicxulub در سواحل شبه جزیره یوکاتان در مکزیک پس از برخورد یک سیارک در 65 میلیون سال پیش شکل گرفت که معادل انرژی انفجار 100 تراتون (1012 تن) TNT است. در حال حاضر اعتقاد بر این است که انقراض دایناسورها نتیجه این رویداد فاجعه بار است که به دلیل لایه غبار تشکیل شده در جو که خورشید را پوشانده است، باعث سونامی، زلزله، فوران های آتشفشانی و تغییرات آب و هوایی شده است. یکی از جوان ترین آنها - دهانه بارینگر - در صحرای آریزونا، ایالات متحده آمریکا واقع شده است. قطر آن 1200 متر و عمق آن 175 متر است. 50 هزار سال پیش بر اثر برخورد یک شهاب سنگ آهنی با قطر حدود 50 متر و جرم چند صد هزار تنی به وجود آمد.

در مجموع، در حال حاضر حدود 170 دهانه برخوردی وجود دارد که از سقوط اجرام آسمانی تشکیل شده است. رویداد نزدیک چلیابینسک بیشترین توجه را به خود جلب کرد، زمانی که در 15 فوریه 2013، یک سیارک در این منطقه وارد جو شد که اندازه آن حدود 17 متر و جرم آن 13000 تن برآورد شد. در ارتفاع 20 کیلومتری در هوا منفجر شد، بزرگترین قسمت آن به وزن 600 کیلوگرم به دریاچه چبارکول افتاد.

سقوط آن به تلفات منجر نشد، تخریب قابل توجه بود، اما فاجعه بار نبود: شیشه در یک قلمرو نسبتاً وسیع شکسته شد، سقف کارخانه روی چلیابینسک فرو ریخت، حدود 1500 نفر توسط قطعات شیشه مجروح شدند. اعتقاد بر این است که فاجعه به دلیل عنصر شانس اتفاق نیفتاد: مسیر سقوط شهاب سنگ ملایم بود، در غیر این صورت عواقب آن بسیار دشوارتر بود. انرژی انفجار معادل 0.5 مگاتن TNT است که معادل 30 بمب پرتاب شده در هیروشیما است. سیارک چلیابینسک پس از انفجار شهاب سنگ تونگوسکا در 17 ژوئن 1908 (30 ژوئن 1908) به جزیی ترین رویداد به این بزرگی تبدیل شد. بر اساس برآوردهای مدرن، سقوط اجرام آسمانی، مانند چلیابینسک، در سراسر جهان تقریبا هر 100 سال یک بار اتفاق می افتد. در مورد رویداد Tunguska، هنگامی که درختان در منطقه ای به قطر 50 کیلومتر در اثر انفجار در ارتفاع 18 کیلومتری با انرژی 10-15 مگاتن TNT سوختند و قطع شدند، چنین بلایایی تقریباً یک بار اتفاق می افتد. هر 300 سال با این حال، مواردی وجود دارد که اجسام کوچکتر که بیشتر از موارد ذکر شده با زمین برخورد می کنند، آسیب قابل توجهی ایجاد می کنند. به عنوان مثال یک سیارک چهار متری در سیخوته آلین در شمال شرقی ولادی وستوک در 12 فوریه 1947 سقوط کرد. اگرچه این سیارک کوچک بود، اما تقریباً به طور کامل از آهن تشکیل شده بود و مشخص شد که بزرگترین شهاب سنگ آهنی است که تا کنون روی سطح زمین مشاهده شده است. در ارتفاع 5 کیلومتری منفجر شد و فلاش از خورشید درخشان تر بود. قلمرو مرکز انفجار (برآمدگی آن بر روی سطح زمین) خالی از سکنه بود، اما در منطقه ای به قطر 2 کیلومتر، جنگل آسیب دید و بیش از صد دهانه با قطر تا 26 متر تشکیل شد. . اگر چنین شیئی بر روی یک شهر بزرگ بیفتد، صدها و حتی هزاران نفر خواهند مرد.

در عین حال، کاملاً بدیهی است که احتمال مرگ یک فرد خاص در اثر سقوط یک سیارک بسیار کم است. این احتمال را رد نمی کند که صدها سال بدون تلفات قابل توجه بگذرد و سپس سقوط یک سیارک بزرگ منجر به مرگ میلیون ها نفر شود. روی میز. شکل 1 احتمال برخورد یک سیارک را نشان می دهد که با نرخ مرگ و میر ناشی از رویدادهای دیگر مرتبط است.

مشخص نیست که برخورد بعدی سیارک چه زمانی رخ خواهد داد که از نظر عواقب قابل مقایسه یا شدیدتر با رویداد چلیابینسک باشد. ممکن است 20 سال دیگر و در چند قرن دیگر سقوط کند، اما ممکن است فردا نیز سقوط کند. دریافت هشدار اولیه در مورد رویدادی مانند رویداد چلیابینسک نه تنها مطلوب است - بلکه باید به طور مؤثر اجسام خطرناک بالقوه بزرگتر از مثلاً 50 متر را منحرف کرد. در مورد برخورد سیارک های کوچکتر با زمین، این رویدادها بیشتر از آنچه فکر می کنیم اتفاق می افتد: تقریباً هر دو هفته یک بار. این با نقشه بالا از سقوط سیارک هایی به اندازه یک متر یا بیشتر در بیست سال گذشته که توسط ناسا تهیه شده است، نشان داده شده است.

.

روش‌هایی برای انحراف اجسام بالقوه خطرناک نزدیک زمین

کشف سیارک آپوفیس در سال 2004 که احتمال برخورد آن با زمین در سال 2036 بسیار زیاد بود، منجر به افزایش چشمگیر علاقه به مسئله دفاع از سیارک-دنباله‌دار شد. کار برای شناسایی و فهرست بندی اجرام خطرناک آسمانی آغاز شد و برنامه های تحقیقاتی برای حل مشکل جلوگیری از برخورد آنها با زمین آغاز شد. در نتیجه، تعداد سیارک‌ها و دنباله‌دارهای کشف‌شده به‌طور چشمگیری افزایش یافته است، به‌طوری‌که تاکنون تعداد آنها بیش از آنچه قبل از شروع کار بر روی این برنامه شناخته شده بود، کشف شده است. روش‌های مختلفی نیز برای انحراف سیارک‌ها از مسیر برخورد با زمین، از جمله روش‌های نسبتاً عجیب و غریب، پیشنهاد شده‌اند. به عنوان مثال، پوشش دادن سطوح سیارک های خطرناک با رنگی که ویژگی های بازتابی آنها را تغییر می دهد و منجر به انحراف مورد نیاز مسیر سیارک در اثر فشار نور خورشید می شود. تحقیقات در مورد راه هایی برای تغییر مسیر اجسام خطرناک از طریق برخورد فضاپیماها با آنها ادامه یافت. به نظر می‌رسد روش‌های اخیر کاملا امیدوارکننده هستند و نیازی به استفاده از فناوری‌هایی ندارند که فراتر از قابلیت‌های فناوری موشکی و فضایی مدرن است. با این حال، اثربخشی آنها توسط جرم فضاپیمای خانگی محدود شده است. برای قدرتمندترین حامل روسی Proton-M، نمی تواند بیش از 5-6 تن باشد.

اجازه دهید تغییر سرعت را، به عنوان مثال، آپوفیس، که جرم آن حدود 40 میلیون تن است، تخمین بزنیم: برخورد با آن توسط یک فضاپیما با وزن 5 تن با سرعت نسبی 10 کیلومتر در ثانیه، 1.25 میلی متر در ثانیه خواهد داشت. اگر ضربه خیلی قبل از برخورد مورد انتظار انجام شود، می توان انحراف مورد نیاز را ایجاد کرد، اما این "زمان طولانی" چندین دهه خواهد بود. در حال حاضر پیش‌بینی مسیر سیارک تا کنون با دقت قابل‌قبولی غیرممکن است، به‌ویژه با توجه به اینکه در دانستن پارامترهای دینامیک برخورد و در نتیجه، در برآورد تغییر مورد انتظار در بردار سرعت سیارک، عدم قطعیت وجود دارد. بنابراین، برای منحرف کردن یک سیارک خطرناک از برخورد با زمین، باید راهی برای هدایت یک پرتابه پرجرم تر به سمت آن پیدا کرد. به این ترتیب، ما می‌توانیم سیارک دیگری با جرمی بیش از جرم فضاپیما، مثلاً 1500 تن، ارائه دهیم. اما برای کنترل حرکت چنین سیارکی، سوخت زیادی لازم است تا این ایده عملی شود. بنابراین برای تغییر مورد نیاز در مسیر سیارک-پرتابه، پیشنهاد شد از مانور گرانشی به اصطلاح استفاده شود که به خودی خود نیازی به مصرف سوخت ندارد.

یک مانور گرانشی به عنوان پرواز توسط یک جسم فضایی (در مورد ما، یک پرتابه سیارکی) از یک جسم نسبتاً عظیم - زمین، زهره، سایر سیارات منظومه شمسی و همچنین ماهواره های آنها درک می شود. معنای مانور در چنین انتخابی از پارامترهای مسیر نسبت به جسم پروازی (ارتفاع، موقعیت اولیه و بردار سرعت) نهفته است که به دلیل تأثیر گرانشی آن، امکان تغییر مدار یک جسم (در مورد ما، یک سیارک) در اطراف خورشید به طوری که در مسیر برخورد قرار گیرد. به عبارت دیگر، به‌جای اینکه به یک جسم کنترل‌شده با کمک موتور موشک، تکانه‌ای سرعت بدهیم، این تکانه را به دلیل جاذبه سیاره یا همان‌طور که به آن اثر اسلینگ می‌گویند، دریافت می‌کنیم. علاوه بر این، بزرگی ضربه می تواند قابل توجه باشد - 5 کیلومتر در ثانیه یا بیشتر. برای ایجاد آن با موتور موشک استاندارد، لازم است مقدار سوختی 3.5 برابر جرم دستگاه مصرف شود. و برای روش مانور گرانشی فقط برای رساندن دستگاه به مسیر مانور محاسبه شده به سوخت نیاز است که مصرف آن را دو مرتبه کاهش می دهد. لازم به ذکر است که این روش تغییر مدار فضاپیماها جدید نیست: در اوایل سی قرن گذشته توسط پیشگام فناوری موشکی شوروی F.A. پیشنهاد شد. زندر. در حال حاضر، این تکنیک به طور گسترده در تمرین پروازهای فضایی استفاده می شود. کافی است یک بار دیگر به عنوان مثال به فضاپیمای اروپایی روزتا اشاره کنیم: در طی یک ماموریت ده ساله، سه مانور گرانشی در نزدیکی زمین و یک مانور در نزدیکی مریخ انجام داد. می توان فضاپیمای شوروی Vega-1 و Vega-2 را به یاد آورد که برای اولین بار دور دنباله دار هالی را دور زدند - در راه رسیدن به آن، آنها مانورهای گرانشی را با استفاده از میدان گرانشی زهره انجام دادند. برای رسیدن به پلوتون در سال 2015، فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا از مانور در میدان مشتری استفاده کرد. فهرست مأموریت‌هایی که از کمک گرانشی استفاده می‌کنند با این مثال‌ها چندان کامل نیست.

استفاده از یک مانور گرانشی برای هدایت سیارک های نسبتا کوچک نزدیک به زمین به سوی اجرام سماوی خطرناک برای انحراف از مسیر برخورد با زمین توسط کارکنان موسسه تحقیقات فضایی آکادمی علوم روسیه در یک کنفرانس بین المللی در مورد پیشنهاد شد. مشکل خطر سیارک، سازماندهی شده در مالت در سال 2009. و سال بعد، نشریه‌ای منتشر شد که این مفهوم را تشریح کرد و آن را توجیه کرد.

برای تایید امکان سنجی این مفهوم، سیارک آپوفیس به عنوان نمونه ای از یک جرم آسمانی خطرناک انتخاب شد.

در ابتدا، آنها این شرط را پذیرفتند که خطر یک سیارک تقریباً ده سال قبل از برخورد ادعایی آن با زمین ایجاد شود. بر این اساس، سناریوی انحراف سیارک از مسیر عبوری از آن ساخته شد. اول از همه، از فهرست سیارک های نزدیک به زمین که مدار آنها مشخص است، یکی انتخاب شد که به نزدیکی زمین به مداری مناسب برای انجام یک مانور گرانشی منتقل می شود که اطمینان حاصل می کند که سیارک حداکثر تا دیرتر به آپوفیس برخورد می کند. 2035. به عنوان یک معیار انتخاب، ما بزرگی ضربه سرعتی را که باید به سیارک منتقل شود تا به چنین مسیری منتقل شود، در نظر گرفتیم. حداکثر ضربه مجاز 20 متر بر ثانیه بود. سپس، یک تحلیل عددی از عملیات احتمالی برای هدایت سیارک به آپوفیس مطابق با سناریوی پرواز زیر انجام شد.

پس از پرتاب واحد سر پرتاب کننده Proton-M به مدار پایین زمین با کمک واحد تقویت کننده Breeze-M، فضاپیما به مسیر پرواز به سمت سیارک پرتابه با فرود بعدی بر روی سطح آن منتقل می شود. این دستگاه روی سطح ثابت می شود و همراه با سیارک به سمت نقطه ای حرکت می کند که موتور را روشن می کند و ضربه ای به سیارک می دهد و آن را به مسیر محاسبه شده مانور گرانشی منتقل می کند - در اطراف زمین پرواز می کند. در فرآیند حرکت، اندازه گیری های لازم برای تعیین پارامترهای حرکتی سیارک هدف و سیارک پرتابه انجام می شود. بر اساس نتایج اندازه گیری، مسیر پرتابه محاسبه و تصحیح می شود. با کمک سیستم رانش دستگاه، تکانه های سرعتی به سیارک داده می شود که خطاهای پارامترهای مسیر حرکت به سمت هدف را تصحیح می کند. همین عملیات در مسیر پرواز فضاپیما به سیارک پرتابه انجام می شود. پارامتر کلیدی در توسعه و بهینه سازی این سناریو، ضربه سرعتی است که باید به سیارک پرتابه داده شود. برای نامزدهای این نقش، تاریخ های پیام ضربه، رسیدن سیارک به زمین و برخورد با یک جسم خطرناک مشخص می شود. این پارامترها به گونه ای انتخاب می شوند که تکانه وارد شده به سیارک پرتابه حداقل باشد. در فرآیند تحقیق، کل لیست سیارک ها به عنوان نامزد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که پارامترهای مداری آنها در حال حاضر مشخص است - حدود 11000 مورد از آنها وجود دارد.

در نتیجه محاسبات، پنج سیارک پیدا شد که مشخصات آنها، از جمله اندازه، در جدول آورده شده است. 2. مورد اصابت سیارک ها قرار گرفت که ابعاد آنها به طور قابل توجهی از مقادیر مربوط به حداکثر جرم مجاز: 1500-2000 تن فراتر رفت. در این رابطه دو نکته باید بیان شود. ابتدا، فهرستی دور از کامل از سیارک های نزدیک به زمین (11000) برای تجزیه و تحلیل استفاده شد، در حالی که، طبق تخمین های مدرن، حداقل 100،000 سنگ در سطح آن وجود دارد که جرم آنها در محدوده های مشخص شده قرار می گیرد. (ما می توانیم سیارک Itokawa را به یاد بیاوریم). توجه داشته باشید که این رویکرد است که در پروژه آمریکایی برای تحویل یک سیارک کوچک به مدار ماه واقع بینانه ارزیابی می شود. از جدول. 2 می توان مشاهده کرد که اگر سیارک 2006 XV4 به عنوان پرتابه استفاده شود، کوچکترین ضربه سرعت - فقط 2.38 متر بر ثانیه - ضروری است. درست است، او خودش خیلی بزرگ است و از حد تخمینی 1500 تن فراتر می رود. اما اگر از قطعه یا تخته سنگ آن بر روی سطح با چنین جرمی (در صورت وجود) استفاده کنید، ضربه نشان داده شده یک موتور موشک استاندارد با سرعت خروج گاز 3200 متر بر ثانیه ایجاد می کند که 1.2 تن سوخت مصرف می کند. محاسبات نشان داده است که دستگاهی با جرم کل بیش از 4.5 تن را می توان روی سطح این سیارک فرود آورد، بنابراین تحویل سوخت مشکلی ایجاد نخواهد کرد. و استفاده از موتور موشک برقی باعث کاهش مصرف سوخت (به طور دقیق تر، مایع کار) به 110 کیلوگرم می شود.

با این حال، باید در نظر داشت که داده های داده شده در جدول در مورد تکانه های سرعت مورد نیاز به حالت ایده آل اشاره دارد، زمانی که تغییر مورد نیاز در بردار سرعت کاملاً دقیقاً تحقق یابد. در واقع، اینطور نیست، و همانطور که قبلاً اشاره شد، لازم است یک منبع مایع کار برای اصلاحات مدار داشته باشید. با دقت های به دست آمده تا کنون، اصلاح ممکن است در مجموع تا 30 متر بر ثانیه نیاز داشته باشد که برای حل مشکل رهگیری یک شی خطرناک، از مقادیر اسمی بزرگی تغییر سرعت فراتر می رود.

در مورد ما، هنگامی که جسم کنترل شده دارای جرم سه مرتبه قدر بزرگتر است، یک راه حل متفاوت مورد نیاز است. وجود دارد - این استفاده از یک موتور موشک الکتریکی است که باعث می شود برای همان ضربه اصلاحی مصرف سیال کار را ده برابر کاهش دهید. علاوه بر این، برای بهبود دقت هدایت، پیشنهاد می شود از یک سیستم ناوبری استفاده شود که شامل یک دستگاه کوچک مجهز به یک فرستنده گیرنده است که از قبل روی سطح یک سیارک خطرناک قرار می گیرد و دو ماهواره فرعی همراه با دستگاه اصلی. . با کمک فرستنده گیرنده، فاصله بین دستگاه ها و سرعت نسبی آنها اندازه گیری می شود. چنین سیستمی این امکان را فراهم می کند تا اطمینان حاصل شود که پرتابه سیارکی با انحراف در 50 متر به هدف برخورد می کند، مشروط بر اینکه از یک موتور شیمیایی کوچک با رانش چند ده کیلوگرمی در آخرین مرحله نزدیک شدن به هدف استفاده شود. تولید یک ضربه سرعت در 2 متر بر ثانیه.

از مسائلی که هنگام بحث درباره امکان‌سنجی مفهوم استفاده از سیارک‌های کوچک برای انحراف اجرام خطرناک مطرح می‌شود، مسئله خطر برخورد یک سیارک با زمین، که به مسیر یک مانور گرانشی در اطراف آن منتقل می‌شود، ضروری است. روی میز. شکل 2 فاصله سیارک ها را از مرکز زمین در حضیض هنگام انجام یک مانور گرانشی نشان می دهد. برای چهار، آنها بیش از 15000 کیلومتر هستند و برای سیارک 1994، GV 7427.54 کیلومتر است (متوسط ​​شعاع زمین 6371 کیلومتر). فاصله ها امن به نظر می رسند، اما هنوز هیچ تضمینی وجود ندارد که اگر اندازه سیارک به اندازه ای باشد که بتواند بدون سوختن در جو به سطح زمین برسد، خطری وجود ندارد. به عنوان حداکثر اندازه مجاز، قطر 8 تا 10 متر در نظر گرفته می شود، مشروط بر اینکه سیارک آهنی نباشد. یک راه اساسی برای حل مشکل استفاده از مریخ یا زهره برای مانور است.

گرفتن سیارک ها برای تحقیق

ایده اصلی پروژه ماموریت تغییر مسیر سیارک (ARM) انتقال یک سیارک به مدار دیگری است که برای تحقیقات با مشارکت مستقیم انسان راحت تر است. به این ترتیب، مداری نزدیک به ماه پیشنهاد شد. به عنوان گزینه دیگری برای تغییر مدار سیارک، IKI RAS روش هایی را برای کنترل حرکت سیارک ها با استفاده از مانورهای گرانشی در نزدیکی زمین در نظر گرفت، شبیه به روش هایی که برای هدایت سیارک های کوچک به سمت اجرام خطرناک نزدیک به زمین توسعه یافته بودند.

هدف از چنین مانورهایی انتقال سیارک ها به مدارهایی است که با حرکت مداری زمین، به ویژه با نسبت دوره های سیارک و زمین 1:1 تشدید می شوند. در میان سیارک های نزدیک به زمین، سیزده مورد وجود دارد که می توانند به مدارهای تشدید کننده در نسبت مشخص شده و در حد مجاز پایین شعاع حضیض - 6700 کیلومتر منتقل شوند. برای انجام این کار، کافی است هر یک از آنها یک ضربه سرعت بیش از 20 متر بر ثانیه را گزارش کنند. لیست آنها در جدول ارائه شده است. 3، که در آن بزرگی تکانه های سرعت نشان داده شده است، سیارک را به مسیر مانور گرانشی نزدیک زمین منتقل می کند، در نتیجه دوره گردش آن برابر با زمین، یعنی یک سال می شود. حداکثر و حداقل سرعت های قابل دستیابی سیارک در حرکت هلیومرکزی آن نیز در آنجا آورده شده است. جالب است بدانید که حداکثر سرعت می تواند بسیار زیاد باشد و به مانور اجازه می دهد تا سیارک را بسیار دور از خورشید پرتاب کند. به عنوان مثال، سیارک 2012 VE77 را می توان به مداری با یک آفلیون در فاصله ای از مدار زحل فرستاد و بقیه را - فراتر از مدار مریخ.

مزیت سیارک های تشدید کننده این است که هر سال به نزدیکی زمین باز می گردند. این امر باعث می شود حداقل هر سال یک فضاپیما برای فرود بر روی یک سیارک و تحویل نمونه های خاک به زمین امکان پذیر شود و تقریباً هیچ سوختی برای بازگشت وسیله نقلیه فرود به زمین لازم نیست. در این راستا، یک سیارک در مدار تشدید کننده نسبت به سیارکی در مداری مشابه ماه، همانطور که در پروژه Keck برنامه ریزی شده بود، مزایایی دارد، زیرا برای بازگشت به مصرف سوخت قابل توجهی نیاز دارد. برای ماموریت های بدون سرنشین، این می تواند تعیین کننده باشد، اما برای پروازهای سرنشین دار، زمانی که لازم است اطمینان حاصل شود که دستگاه در سریع ترین زمان ممکن در مواقع اضطراری (در عرض یک هفته یا حتی قبل از آن) به زمین باز می گردد، ممکن است مزیت این باشد. پروژه ARM

از سوی دیگر، بازگشت سالانه سیارک‌های تشدید کننده به زمین امکان مانورهای گرانشی دوره‌ای را فراهم می‌کند که هر بار مدار خود را برای بهینه‌سازی شرایط تحقیقاتی تغییر می‌دهند. در این حالت مدار باید رزونانس باقی بماند که با انجام مانورهای گرانشی متعدد به راحتی اجرا می شود. با استفاده از این رویکرد، می توان سیارک را به مداری مشابه مدار زمین، اما کمی متمایل به صفحه آن (به دایره البروج) منتقل کرد. سپس سیارک دو بار در سال به زمین نزدیک می شود. خانواده مدارهای حاصل از دنباله ای از مانورهای گرانشی شامل مداری است که صفحه آن در دایره البروج قرار دارد، اما دارای خروج از مرکز بسیار بزرگ است و مانند سیارک 2012 VE77، به مدار مریخ می رسد.

اگر فناوری مانورهای گرانشی برای سیارات، از جمله ساخت مدارهای تشدید کننده را بیشتر توسعه دهیم، ایده استفاده از ماه به وجود می آید. واقعیت این است که مانور گرانشی سیاره در شکل خالص آن اجازه نمی دهد یک جسم را در مدار ماهواره بگیرید، زیرا انرژی حرکت نسبی آن هنگام پرواز در اطراف سیاره تغییر نمی کند. اگر همزمان در اطراف ماهواره طبیعی سیاره (ماه) پرواز کند، می توان انرژی آن را کاهش داد. مشکل این است که کاهش باید برای انتقال به مدار ماهواره کافی باشد، یعنی سرعت اولیه نسبت به سیاره باید کم باشد. اگر این شرط برآورده نشود، جسم برای همیشه از مجاورت زمین خارج می شود. اما اگر هندسه مانور ترکیبی را طوری انتخاب کنید که در نتیجه سیارک در یک مدار تشدید باقی بماند، پس از یک سال می توانید مانور را تکرار کنید. بنابراین، گرفتن یک سیارک در مدار ماهواره زمین با اعمال مانورهای گرانشی در نزدیکی زمین و در عین حال حفظ شرایط تشدید و پرواز هماهنگ ماه امکان پذیر است.

بدیهی است که نمونه های فردی که امکان اجرای مفهوم کنترل حرکت سیارک ها را با استفاده از مانورهای گرانشی تأیید می کند، حل مشکل خطر سیارک-دنباله دار را برای هر جرم آسمانی که تهدید به برخورد با زمین می کند، تضمین نمی کند. ممکن است اتفاق بیفتد که در یک مورد خاص، سیارک مناسبی وجود نداشته باشد که بتوان آن را هدایت کرد. اما، همانطور که توسط آخرین نتایج محاسبات نشان داده شده است، با در نظر گرفتن سیارک های فهرست شده "تازه"، با حداکثر ضربه سرعت مجاز مورد نیاز برای انتقال سیارک به مجاورت سیاره، برابر با 40 متر بر ثانیه، تعداد سیارک های مناسب انجام شده است. سیارک ها برای زهره، زمین و مریخ به ترتیب 29، 193 و 72 است. آنها در لیست اجرام آسمانی قرار دارند که حرکت آنها را می توان با استفاده از موشک های مدرن و فناوری فضایی کنترل کرد. این فهرست به سرعت در حال رشد است، زیرا در حال حاضر به طور متوسط ​​روزانه دو تا پنج سیارک کشف می شود. بنابراین، برای دوره از 1 نوامبر تا 21 نوامبر 2014، 58 سیارک نزدیک به زمین کشف شد. تا به حال، ما نمی توانستیم بر حرکت اجرام آسمانی طبیعی تأثیر بگذاریم، اما مرحله جدیدی در توسعه تمدن آغاز می شود، زمانی که این امکان پذیر می شود.

واژه نامه برای مقاله

قانون بود(قانون Titius-Bode که در سال 1766 توسط ریاضیدان آلمانی یوهان تیتیوس ایجاد شد و در سال 1772 توسط ستاره شناس آلمانی یوهان بود دوباره فرموله شد) فاصله بین مدار سیارات منظومه شمسی و خورشید و همچنین بین سیارات را توصیف می کند. و مدارهای ماهواره های طبیعی آن. یکی از فرمول های ریاضی او: R i = (D i + 4)/10، که در آن D i = 0، 3، 6، 12 ... n، 2n، و R i میانگین شعاع مدار سیاره در واحدهای نجومی است. (a. e.).

این قانون تجربی برای اکثر سیارات با دقت 3 درصد معتبر است اما به نظر می رسد که معنای فیزیکی ندارد. با این حال، این فرض وجود دارد که در مرحله شکل گیری منظومه شمسی، در نتیجه آشفتگی های گرانشی، یک ساختار حلقه منظم از مناطق به وجود آمد که در آن مدار پیش سیاره ها ثابت بود. مطالعات بعدی در مورد منظومه شمسی نشان داد که قانون بود، به طور کلی، به دور از تحقق همیشه است: برای مثال، مدارهای نپتون و پلوتون، بسیار نزدیکتر از آنچه که او پیش بینی می کند به خورشید نزدیک است (جدول را ببینید).

(نقاط L، یا نقاط کتابخانه، از lat. لیبراسیون- نوسانی) - نقاطی در منظومه دو جرم عظیم، به عنوان مثال، خورشید و یک سیاره یا یک سیاره و ماهواره طبیعی آن. جسمی با جرم بسیار کوچکتر - یک سیارک یا یک آزمایشگاه فضایی - در هر یک از نقاط لاگرانژ باقی می ماند و نوساناتی با دامنه کوچک ایجاد می کند، مشروط بر اینکه فقط نیروهای گرانشی روی آن عمل کنند.

نقاط لاگرانژ در صفحه مدار هر دو جسم قرار دارند و با شاخص های 1 تا 5 مشخص می شوند. نقطه L 1 بین اجسام پرجرم قرار دارد، L 2 - پشت کمتر جرم، L 3 - پشت پرجرم تر. موقعیت سیارک در این نقاط کمترین ثبات را دارد. نقاط L 4 و L 5 - مثلثی، یا تروجان - در دو طرف خطی که اجسام با جرم بزرگ را به هم متصل می کند، در زوایای 60 حدوداً از خطی که آنها را به هم وصل می کند (مثلاً خورشید و زمین) در مدار قرار دارند.

نقطه L 1 سیستم زمین-ماه مکانی مناسب برای قرار دادن یک ایستگاه مداری سرنشین دار است که به فضانوردان اجازه می دهد با حداقل هزینه سوخت به ماه برسند، یا یک رصدخانه برای رصد خورشید، که در این نقطه هرگز توسط هیچکدام از آنها پنهان نمی شود. زمین یا ماه.

نقطه L 2 منظومه خورشید-زمین برای ساخت رصدخانه ها و تلسکوپ های فضایی مناسب است. جسم در این نقطه جهت خود را نسبت به زمین و خورشید به طور نامحدود حفظ می کند. در حال حاضر آزمایشگاه های آمریکایی پلانک، هرشل، WMAP، گایا و دیگران در آن قرار دارند.

در نقطه L 3، در سمت دیگر خورشید، نویسندگان داستان های علمی تخیلی بارها یک سیاره خاص را قرار داده اند - Counter-Earth، که یا از دور رسیده است، یا همزمان با زمین ایجاد شده است. مشاهدات مدرن آن را شناسایی نکرده اند.


عجیب و غریب(شکل 1) - عددی که شکل یک منحنی مرتبه دوم (بیضی، سهمی و هذلولی) را مشخص می کند. از نظر ریاضی، برابر است با نسبت فاصله هر نقطه از منحنی به کانون آن به فاصله این نقطه تا خط مستقیم که مستقیما نامیده می شود. بیضی ها - مدار سیارک ها و اکثر اجرام آسمانی دیگر - دارای دو جهت هستند. معادلات آنها عبارتند از: x = ±(a/e)، که در آن a محور نیمه اصلی بیضی است. e - خروج از مرکز - یک مقدار ثابت برای هر منحنی معین. خروج از مرکز بیضی کمتر از 1 است (برای سهمی، e \u003d 1، برای یک هذلولی، e\u003e 1). هنگامی که e> 0، شکل بیضی به یک دایره نزدیک می شود؛ زمانی که e> 1، بیضی بیشتر و بیشتر کشیده و فشرده می شود و به قسمتی در حد - محور اصلی خود 2a - تبدیل می شود. تعریف دیگر، ساده تر و بصری تر از خروج از مرکز بیضی، نسبت تفاوت بین حداکثر و حداقل فاصله آن به کانون به مجموع آنها، یعنی طول محور اصلی بیضی است. برای مدارهای دور خورشیدی، این نسبت تفاوت فاصله یک جرم آسمانی از خورشید در اپیلیون و حضیض به مجموع آنها (محور اصلی مدار) است.

باد آفتابی- جریان ثابت پلاسمای تاج خورشیدی، یعنی ذرات باردار (پروتون ها، الکترون ها، هسته های هلیوم، یون های اکسیژن، سیلیکون، آهن، گوگرد) در جهت شعاعی از خورشید. این یک حجم کروی با شعاع حداقل 100 AU را اشغال می کند. یعنی مرز حجم با برابری فشار دینامیکی باد خورشیدی و فشار گاز بین ستاره‌ای، میدان مغناطیسی کهکشان و پرتوهای کیهانی کهکشانی تعیین می‌شود.

دایره البروج(از یونانی. ekleipsis- کسوف) - دایره بزرگی از کره آسمانی که حرکت ظاهری سالانه خورشید در امتداد آن رخ می دهد. در واقع، از آنجایی که زمین به دور خورشید حرکت می کند، دایره البروج بخشی از کره سماوی در سطح مدار زمین است. خط دایره البروج از 12 صورت فلکی زودیاک می گذرد. نام یونانی آن به این دلیل است که از زمان های قدیم شناخته شده بود که خورشید و ماه گرفتگی زمانی رخ می دهد که ماه در نزدیکی نقطه تقاطع مدار خود با دایره البروج باشد.

> سیارک ها

همه چیز درباره سیارک هابرای کودکان: توضیحات و توضیح با عکس، حقایق جالب در مورد یک سیارک و شهاب سنگ ها، کمربند سیارکی، سقوط به زمین، انواع و نام.

برای کوچولوهامهم است که به یاد داشته باشید که یک سیارک یک جرم سنگی کوچک، بدون هوا، در حال گردش به دور یک ستاره، و به اندازه کافی بزرگ نیست که به عنوان یک سیاره واجد شرایط باشد. والدینیا معلمان در مدرسهممکن است برای کودکان توضیح دهیدکه جرم کل سیارک ها کمتر از جرم زمین است. اما فکر نکنید که اندازه آنها یک تهدید نیست. در گذشته، بسیاری از آنها به سیاره ما برخورد کردند و این ممکن است دوباره اتفاق بیفتد. به همین دلیل است که محققان به طور مداوم در حال مطالعه این اشیاء، محاسبه ترکیب و مسیر هستند. و اگر یک سنگ فضایی خطرناک به سمت ما هجوم می‌آورد، بهتر است آماده شویم.

تشکیل سیارک ها - توضیح برای کودکان

برای شروع توضیح برای کودکاناین امکان وجود دارد که سیارک ها مواد باقیمانده پس از شکل گیری منظومه ما در 4.6 میلیارد سال پیش باشند. زمانی که شکل گرفت، به سادگی اجازه نداد سیارات دیگر در شکاف بین خود و ظاهر شوند. به همین دلیل، اجرام کوچک در آنجا با هم برخورد کردند و به سیارک تبدیل شدند.

مهم است که فرزنداناین فرآیند را درک کردند، زیرا دانشمندان هر روز عمیق‌تر در گذشته فرو می‌روند. اخیراً دو نظریه مطرح شده است: مدل Nice و Grand Tack. آنها بر این باورند که غول‌های گازی قبل از استقرار در مدارهای معمول خود، در این سیستم سفر کردند. این حرکت می توانست سیارک ها را از کمربند اصلی بیرون بکشد و ظاهر اصلی آن را تغییر دهد.

ویژگی های فیزیکی سیارک ها - توضیح برای کودکان

سیارک ها از نظر اندازه متفاوت هستند. برخی ممکن است به بزرگی سرس (940 کیلومتر عرض) باشند. اگر کوچکترین را در نظر بگیریم، آنگاه TC25 2015 (2 متر) بود که در اکتبر 2015 نزدیک ما پرواز کرد. ولی فرزندانممکن است نگران نباشید، زیرا در آینده نزدیک شانس کمی برای حرکت سیارک ها به سمت ما وجود دارد.

تقریباً تمام سیارک ها به شکل نامنظمی تشکیل شده اند. اگرچه بزرگترین آنها می توانند به کره نزدیک شوند. فرورفتگی ها و دهانه ها را نشان می دهند. به عنوان مثال، وستا دارای یک دهانه بزرگ (460 کیلومتر) است. سطح بیشتر آنها پر از گرد و غبار است.

سیارک ها نیز به صورت بیضی به دور ستاره می چرخند، بنابراین در مسیر خود چرخش های پر هرج و مرج و چرخشی انجام می دهند. برای کوچولوهاشنیدن اینکه برخی از آنها یک ماهواره کوچک یا دو قمر دارند، جالب خواهد بود. سیارک های دوتایی یا دوگانه و همچنین سیارک های سه گانه وجود دارند. اندازه آنها تقریباً یکسان است. سیارک ها می توانند تکامل یابند اگر توسط گرانش سیاره گرفته شوند. سپس جرم خود را افزایش می دهند، به مدار می روند و به ماهواره تبدیل می شوند. در میان نامزدها: و (ماهواره های مریخی) و همچنین اکثر ماهواره های نزدیک مشتری و.

آنها نه تنها در اندازه، بلکه در شکل نیز متفاوت هستند. آنها قطعات جامد یا قطعات کوچکی هستند که توسط گرانش به یکدیگر متصل شده اند. بین اورانوس و نپتون یک سیارک با سیستم حلقه ای خاص خود وجود دارد. و یکی دیگر دارای شش دم است!

میانگین دما به -73 درجه سانتیگراد می رسد. برای میلیاردها سال، آنها تقریباً بدون تغییر وجود داشته اند، بنابراین مهم است که آنها را بررسی کنیم تا نگاهی به دنیای بدوی بیندازیم.

طبقه بندی سیارک ها - توضیح برای کودکان

اشیاء در سه ناحیه از سیستم ما قرار دارند. بیشتر آن در یک منطقه حلقوی غول پیکر بین مدارهای مریخ و مشتری قرار گرفته است. این کمربند اصلی با بیش از 200 سیارک با قطر 100 کیلومتر و همچنین 1.1-1.9 میلیون با قطر 1 کیلومتر است.

والدینیا در مدرسهباید برای کودکان توضیح دهیدکه نه تنها سیارک های منظومه شمسی در این کمربند زندگی می کنند. پیش از این، سرس یک سیارک محسوب می شد تا اینکه به کلاس سیارات کوتوله منتقل شد. علاوه بر این، چندی پیش، دانشمندان کلاس جدیدی را شناسایی کردند - "سیارک های کمربند اصلی". این اشیاء سنگی کوچک با دم هستند. دم وقتی ظاهر می شود که تصادف کنند، از هم جدا شوند، یا در مقابل شما یک دنباله دار پنهان است.

بسیاری از سنگ ها در خارج از کمربند اصلی قرار دارند. آنها در نزدیکی سیارات اصلی در مکان های خاصی (نقطه لاگرانژ) که گرانش خورشیدی و سیاره ای در تعادل هستند جمع می شوند. اکثر نمایندگان تروجان های مشتری هستند (از نظر تعداد آنها تقریباً به تعداد کمربند سیارکی می رسند). آنها همچنین دارای نپتون، مریخ و زمین هستند.

سیارک های نزدیک به زمین نزدیک تر از . کوپیدها در مدار نزدیک می شوند، اما با زمین تلاقی نمی کنند. آپولوس ها با مدار ما تقاطع پیدا می کنند، اما بیشتر اوقات در دوردست قرار دارند. آتون ها نیز از مدار عبور می کنند، اما در داخل آن هستند. Atyrs نزدیکترین هستند. طبق گزارش آژانس فضایی اروپا، ما توسط 10000 جرم نزدیک به زمین شناخته شده احاطه شده ایم.

آنها علاوه بر تقسیم به مدارها، از نظر ترکیب نیز در سه دسته قرار می گیرند. نوع C (کربن دار) خاکستری است و 75 درصد از سیارک های شناخته شده را اشغال می کند. به احتمال زیاد، آنها از رس و سنگ های سیلیکات سنگی تشکیل شده اند و در مناطق بیرونی کمربند اصلی ساکن هستند. نوع S (سیلیکا) - سبز و قرمز، نشان دهنده 17٪ از اشیاء است. از مواد سیلیکات و نیکل - آهن ایجاد شده و بر کمربند داخلی غالب است. نوع M (فلز) - قرمز و بقیه نمایندگان را تشکیل می دهند. از نیکل - آهن تشکیل شده است. البته، فرزندانباید بدانید که بر اساس ترکیب، انواع بیشتری وجود دارد (نوع V - Vesta، که دارای پوسته آتشفشانی بازالتی است).

حمله سیارکی - توضیح برای کودکان

4.5 میلیارد سال از شکل گیری سیاره ما می گذرد و سقوط سیارک ها به زمین یک اتفاق مکرر بود. برای ایجاد آسیب جدی به زمین، یک سیارک باید ¼ مایل عرض داشته باشد. به همین دلیل، چنین مقدار گرد و غبار به جو افزایش می یابد که شرایط یک "زمستان هسته ای" را تشکیل می دهد. به طور متوسط ​​هر 1000 سال یک بار ضربه های قوی رخ می دهد.

اجسام کوچکتر در فواصل 1000-10000 ساله سقوط می کنند و می توانند کل شهر را ویران کنند یا سونامی ایجاد کنند. اگر سیارک به 25 متر نرسد، به احتمال زیاد در جو می سوزد.

ده ها مهاجم خطرناک بالقوه در فضای بیرونی سفر می کنند که دائماً تحت نظر هستند. برخی از آنها بسیار نزدیک هستند، در حالی که برخی دیگر در حال بررسی این کار در آینده هستند. برای داشتن زمان برای واکنش، باید 30-40 سال حاشیه وجود داشته باشد. اگرچه اکنون بیشتر و بیشتر مردم در مورد فناوری برخورد با چنین اشیایی صحبت می کنند. اما خطر از دست دادن تهدید وجود دارد و پس از آن به سادگی زمانی برای واکنش وجود نخواهد داشت.

مهم برای کوچولوها توضیح بدهکه تهدید احتمالی مملو از منافع است. به هر حال، زمانی برخورد یک سیارک بود که باعث ظاهر ما شد. زمانی که این سیاره شکل گرفت، خشک و بایر بود. سقوط ستاره‌های دنباله‌دار و سیارک‌ها، آب و دیگر مولکول‌های مبتنی بر کربن را روی آن‌ها بر جای گذاشت که باعث شکل‌گیری حیات شد. در طول شکل گیری منظومه شمسی، اجرام تثبیت شدند و به اشکال زندگی مدرن اجازه دادند تا جای پای خود را به دست آورند.

اگر یک سیارک یا بخشی از آن روی سیاره ای بیفتد، به آن شهاب سنگ می گویند.

ترکیب سیارک ها - توضیح برای کودکان

  • شهاب سنگ های آهنی: آهن (91%)، نیکل (8.5%) ), کبالت (0.6٪).
  • شهاب سنگ های سنگی: اکسیژن (6%)، آهن (26%)، سیلیکون (18%)، منیزیم (14%)، آلومینیوم (1.5%)، نیکل (1.4%)، کلسیم (1.3%).

کشف و نام سیارک ها - توضیح برای کودکان

در سال 1801، یک کشیش ایتالیایی به نام جوزپه پیاتزی در حال ایجاد نقشه ستاره ای بود. کاملاً تصادفی بین مریخ و مشتری متوجه اولین و بزرگ سیارک سرس شد. اگرچه امروزه این سیاره یک سیاره کوتوله است، زیرا جرم آن ¼ جرم تمام سیارک های شناخته شده در کمربند اصلی یا اطراف آن را تشکیل می دهد.

در نیمه اول قرن نوزدهم، تعداد زیادی از این اجرام یافت شد، اما همه آنها به عنوان سیاره طبقه بندی شدند. تا سال 1802 بود که ویلیام هرشل کلمه "سیارک" را پیشنهاد کرد، اگرچه دیگران همچنان از آنها به عنوان "سیاره های کوچک" یاد می کردند. تا سال 1851، 15 سیارک جدید پیدا شد، بنابراین اصل نامگذاری باید با جمع کردن اعداد تغییر می کرد. مثلاً سرس به (1) سرس تبدیل شد.

اتحادیه بین‌المللی نجوم در مورد نام‌گذاری سیارک‌ها سختگیرانه عمل نمی‌کند، بنابراین اکنون می‌توانید اجسامی را پیدا کنید که به نام Spock از Star Trek یا موسیقی‌دان راک Frank Happa نامگذاری شده‌اند. 7 سیارک به نام خدمه فضاپیمای کلمبیا که در سال 2003 جان باختند نامگذاری شده اند.

همچنین، اعداد به آنها اضافه می شود - 99942 Apophis.

اکتشاف سیارک - توضیح برای کودکان

فضاپیمای گالیله برای اولین بار در سال 1991 از سیارک ها عکس های نزدیک گرفت. او همچنین در سال 1994 موفق شد ماهواره ای را پیدا کند که به دور یک سیارک می چرخد. ناسا مدت هاست که در حال مطالعه روی شی نزدیک به زمین اروس بوده است. پس از کش و قوس زیاد تصمیم گرفتند دستگاهی را برای او بفرستند. NEAR یک فرود موفقیت آمیز انجام داد و اولین نفر در این زمینه شد.

هایابوسا اولین فضاپیمایی بود که فرود آمد و از یک سیارک بلند شد. او در سال 2006 به راه افتاد و در ژوئن 2010 بازگشت و نمونه هایی را با خود آورد. ناسا ماموریت داون را در سال 2007 برای مطالعه وستا در سال 2011 پرتاب کرد. یک سال بعد، آنها سیارک را به مقصد سرس ترک کردند و در سال 2015 به آن رسیدند. در سپتامبر 2016، ناسا OSIRIS-REx را برای کاوش سیارک بننو فرستاد.

در ژانویه 2017، ناسا دو پروژه لوسی و روان را برای برنامه Discovery انتخاب کرد. آنها قرار است در اکتبر 2021 راه اندازی شوند. لوسی به کمربند سیارک ها سفر می کند و 6 تروجان را مطالعه می کند. Psyche به سمت 16 Psyche، یک سیارک فلزی غول پیکر پرواز خواهد کرد. این مهم از این نظر است که ممکن است به دلیل یک برخورد شدید معلوم شود که هسته یک سیاره باستانی بدون پوسته است.

در سال 2012، Planetary Resources, Inc. از تمایل خود برای ارسال دستگاهی برای استخراج آب و مواد از سیارک ها خبر داد. پس از آن، ناسا شروع به صحبت در مورد چنین آرزوهایی کرد. این یک نکته مهم است، زیرا کمربند سیارکی دارای مقدار زیادی منابع گرانبها است که معادل 100 میلیارد دلار برای هر زمینی است.

کودکان و دانش‌آموزان در هر سنی باید درک کنند که سقوط سیارک‌ها یا یک دنباله‌دار در حال حاضر تهدیدی برای زمین نیست. ناسا به طور مداوم اجسام فضایی بالقوه خطرناک را رصد می کند و از مدارها، فواصل و اندازه دقیق سیارک های بزرگ برای چندین دهه و حتی قرن های آینده آگاه است. حتما تمام حقایق جالب درباره سیارک ها را با دقت بخوانید و همچنین عکس ها و تصاویر را مشاهده کنید تا بهتر با این اجرام آشنا شوید.


(2 رتبه بندی، میانگین: 5,00 از 5)
سیارک ها سیارکدر زبان یونانی به معنی ستاره است.- اجرام کیهانی کوچک با شکل نامنظم، خورشید را در مدارهای مختلف احاطه کرده اند. این اجسام بیش از 30 متر قطر دارند و جو خاص خود را ندارند.

بیشتر آنها در کمربندی قرار دارند که بین مدارهای مشتری و. شکل کمربند مانند چنبره است و چگالی آن از فاصله 3.2 واحد نجومی کاهش می یابد.

تا 24 آگوست 2006، سرس بزرگترین سیارک (975x909 کیلومتر) در نظر گرفته می شد، اما آنها تصمیم گرفتند وضعیت آن را تغییر دهند و عنوان یک سیاره کوتوله را به آن بدهند. و جرم کل تمام اجسام کمربند اصلی کوچک است - 3.0 - 3.6.1021 کیلوگرم که 25 برابر کمتر از جرم است.

عکس سیاره کوتوله سرس

نورسنج های حساس امکان مطالعه تغییرات در روشنایی اجرام کیهانی را فراهم می کنند. منحنی نوری به نظر می رسد که از شکل آن می توانید دوره چرخش سیارک و محل محور چرخش آن را دریابید. تناوب از چند ساعت تا چند صد ساعت است. همچنین، منحنی نور می تواند در تعیین شکل سیارک ها کمک کند. فقط بزرگترین اجسام به شکل توپ نزدیک می شوند، بقیه شکل نامنظم دارند.

با توجه به ماهیت تغییر در روشنایی، می توان فرض کرد که برخی از سیارک ها دارای ماهواره هستند، در حالی که برخی دیگر منظومه ها یا اجسام دوتایی هستند که بر روی سطوح یکدیگر می چرخند.

مدار سیارک ها تحت تأثیر قدرتمند سیارات تغییر می کند، به ویژه مشتری بر مدار آنها تأثیر می گذارد. این به این واقعیت منجر شد که مناطق کاملی وجود دارد که در آن سیارات کوچک وجود ندارند، و اگر آنها موفق به رسیدن به آنجا شوند، برای مدت بسیار کوتاهی. چنین مناطقی که دریچه‌ها یا شکاف‌های کرکوود نامیده می‌شوند، متناوب با مناطقی پر از اجسام فضایی هستند که خانواده‌هایی را تشکیل می‌دهند. بخش اصلی سیارک ها به خانواده هایی تقسیم می شوند که به احتمال زیاد از آنها تشکیل شده اندخرد کردن اجسام بزرگتراین خوشه ها به نام بزرگترین عضو خود نامگذاری شده اند.

در فاصله بعد از ساعت 3.2 بامداد دو دسته از سیارک ها در مدار مشتری در حال چرخش هستند - تروجان ها و یونانی ها. یک گله (یونانی ها) از غول گازی پیشی می گیرند و دیگری (ترواها) عقب می مانند. این گروه ها کاملاً پیوسته حرکت می کنند، زیرا آنها در "نقاط لاگرانژ" هستند، جایی که نیروهای گرانشی وارد بر آنها برابر می شوند. زاویه واگرایی آنها یکسان است - 60 درجه. تروجان ها مدت ها پس از تکامل برخوردهای سیارکی مختلف توانستند تجمع کنند. اما خانواده‌های دیگری نیز وجود دارند که مدارهای بسیار نزدیکی دارند که در اثر جدایی اخیر بدن والدینشان شکل گرفته است. چنین شیئی خانواده فلورا است که حدود 60 عضو دارد.

تعامل با زمین

در فاصله کمی از لبه داخلی کمربند اصلی، گروه هایی از اجرام وجود دارند که مدارهای آنها ممکن است مدارهای زمین و سیارات زمینی را قطع کند. اشیاء اصلی شامل گروه های آپولو، آمور، آتن است. مدار آنها بسته به تأثیر مشتری و سایر سیارات پایدار نیست. تقسیم به گروه‌های این سیارک‌ها کاملاً دلخواه است، زیرا می‌توانند از گروهی به گروه دیگر حرکت کنند. چنین اجسامی از مدار زمین عبور می کنند که یک تهدید بالقوه ایجاد می کند. حدود 2000 جرم بزرگتر از 1 کیلومتر به طور دوره ای از مدار زمین عبور می کنند.

آنها یا قطعاتی از سیارک های بزرگتر هستند، یا هسته های دنباله دار که تمام یخ ها از آنها تبخیر شده است. در 10 تا 100 میلیون سال، این اجسام قطعاً در سیاره ای که آنها را جذب می کند یا روی خورشید می افتند.

سیارک ها در گذشته زمین

مشهورترین رویداد از این دست سقوط یک سیارک در 65 میلیون سال پیش بود، زمانی که نیمی از هر چیزی که در این سیاره زندگی می کرد مرد. اعتقاد بر این است که اندازه جسد سقوط کرده حدود 10 کیلومتر بوده و خلیج مکزیک مرکز آن بوده است. در Taimyr، آثاری از یک دهانه صد کیلومتری نیز یافت شد (در خم رودخانه Popigai). در سطح سیاره، حدود 230 اختربلم وجود دارد - تشکیلات حلقه ضربه ای بزرگ.

ترکیب

سیارک ها را می توان بر اساس ترکیب شیمیایی و مورفولوژی آنها طبقه بندی کرد. تعیین اندازه چنین جسم کوچکی به عنوان یک سیارک در منظومه شمسی وسیع، که علاوه بر این، نور ساطع نمی کند، بسیار دشوار است. این به اجرای روش فتومتریک - اندازه گیری روشنایی یک جرم آسمانی کمک می کند. از خواص و ماهیت نور منعکس شده برای قضاوت در مورد خواص سیارک ها استفاده می شود. بنابراین، با استفاده از این روش، تمام سیارک ها به سه گروه تقسیم شدند:

  1. کربن دار- نوع C. اکثر آنها - 75٪. آنها نور را به خوبی منعکس نمی کنند، اما در قسمت بیرونی کمربند قرار دارند.
  2. شنی- نوع S. این اجسام نور را با شدت بیشتری منعکس می کنند و در ناحیه داخلی قرار دارند.
  3. فلز- نوع M. بازتاب آنها شبیه بدنه های گروه S است و در ناحیه مرکزی کمربند قرار دارند.

ترکیب سیارک ها مشابه است، زیرا دومی ها در واقع قطعات آنها هستند. ترکیب کانی شناسی آنها متنوع نیست. تنها حدود 150 ماده معدنی شناسایی شده است، در حالی که بیش از 1000 ماده روی زمین وجود دارد.

سایر کمربندهای سیارکی

اجرام فضایی مشابه در خارج از مدار نیز وجود دارند. تعداد زیادی از آنها در بخش های پیرامونی منظومه شمسی وجود دارد. فراتر از مدار نپتون، کمربند کویپر قرار دارد که شامل صدها جرم با اندازه های 100 تا 800 کیلومتر است.

بین کمربند کویپر و کمربند اصلی سیارک ها مجموعه دیگری از اجرام مشابه متعلق به "طبقه قنطورس" قرار دارد. نماینده اصلی آنها سیارک Chiron بود که گاهی اوقات وانمود می کند که یک دنباله دار است، در کما پوشیده می شود و دم خود را گسترش می دهد. این نوع دو وجهی 200 کیلومتر اندازه دارد و گواه این است که شباهت های زیادی بین دنباله دارها و سیارک ها وجود دارد.

فرضیه های مبدأ

سیارک چیست - قطعه ای از سیاره یا ماده اولیه؟ این هنوز یک معما است که آنها مدتها در تلاش برای حل آن هستند. دو فرضیه اصلی وجود دارد:

انفجار سیاره.رمانتیک ترین نسخه سیاره افسانه ای منفجر شده فایتون است. ظاهراً موجودات باهوشی در آن زندگی می‌کردند که به سطح بالایی از زندگی رسیده بودند. اما یک جنگ هسته ای آغاز شد و در نهایت سیاره را نابود کرد. اما مطالعه ساختار و ترکیب شهاب سنگ ها نشان داد که ماده تنها یک سیاره برای چنین تنوعی کافی نیست. و سن شهاب سنگ ها - از یک میلیون تا صدها میلیون سال - نشان می دهد که تکه تکه شدن سیارک ها طولانی بوده است. و سیاره فایتون فقط یک افسانه زیباست.

برخورد اجرام پیش سیاره ایاین فرضیه حاکم است. کاملاً قابل اعتماد منشا سیارک ها را توضیح می دهد. سیارات از ابری از گاز و غبار تشکیل شده اند. اما در مناطق بین مشتری و مریخ، این فرآیند با ایجاد اجسام پیش سیاره ای به پایان رسید که از برخورد آنها سیارک ها متولد شدند. نسخه ای وجود دارد که بزرگترین سیارات کوچک دقیقاً جنین های سیاره ای هستند که شکل نگرفته اند.چنین اشیایی شامل سرس، وستا، پالاس است.

بزرگترین سیارک ها

سرس.این جرم با قطر 950 کیلومتر بزرگترین جرم کمربند سیارکی است. جرم آن تقریبا یک سوم جرم کل بدنه های کمربند است. سرس از یک هسته سنگی تشکیل شده است که توسط یک گوشته یخی احاطه شده است. فرض بر این است که آب مایع زیر یخ وجود دارد. یک سیاره کوتوله در مدت 4.6 سال با سرعت 18 کیلومتر بر ثانیه به دور خورشید می چرخد. دوره چرخش آن 9.15 ساعت و چگالی متوسط ​​آن 2 گرم بر سانتی متر مکعب است.

پالاس.دومین جرم بزرگ در کمربند سیارکی، اما با انتقال سرس به وضعیت یک سیاره کوتوله، تبدیل به بزرگترین سیارک شد. پارامترهای آن 582x556x500 کیلومتر است. پرواز این ستاره با سرعت 17 کیلومتر بر ثانیه 4 سال طول می کشد. یک روز در پالاس 8 ساعت است و دمای سطح آن 164 درجه کلوین است.

وستااین سیارک به درخشان ترین و تنها سیارکی تبدیل شده است که بدون استفاده از اپتیک قابل مشاهده است. ابعاد بدنه 578x560x458 کیلومتر است و فقط شکل نامتقارن اجازه نمی دهد وستا را به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی کند. درون آن یک هسته آهن نیکل و اطراف آن یک گوشته سنگی است.

دهانه های بزرگ زیادی در وستا وجود دارد که بزرگترین آنها 460 کیلومتر قطر دارد و در ناحیه قطب جنوب قرار دارد. عمق این سازند به 13 کیلومتر می رسد و لبه های آن از دشت اطراف 4 تا 12 کیلومتر بالا می رود.

اوگنیا.این سیارک نسبتا بزرگ با قطر 215 کیلومتر. جالب اینجاست که دو ماهواره دارد. آنها شازده کوچولو (13 کیلومتر) و S/2004 (6 کیلومتر) بودند. آنها به ترتیب 1200 و 700 کیلومتر با Evgenia فاصله دارند.

مطالعه

آغاز مطالعه دقیق سیارک ها توسط فضاپیمای پایونیر گذاشته شد. اما اولین کسی که از اشیاء Gaspra و Ida عکس گرفت دستگاه گالیله در سال 1991 بود. همچنین معاینه دقیقی توسط دستگاه کفشدار و هایابوسا NEAR انجام شد. هدف آنها اروس، ماتیلدا و ایتوکاوا بود. ذرات خاک حتی از دومی تحویل داده شد. در سال 2007، ایستگاه داون به سمت وستا و سرس حرکت کرد و در 16 ژوئیه 2011 به وستا رسید. امسال ایستگاه باید به سرس برسد و سپس سعی خواهد کرد به پالاس برسد.

بعید است که زندگی در سیارک ها پیدا شود، اما مطمئنا چیزهای جالب زیادی در آنجا وجود دارد. شما می توانید از این اشیا انتظار زیادی داشته باشید، اما فقط یک چیز را نمی خواهید: ورود غیرمنتظره آنها به ما.

جسم کوچکی در منظومه شمسی که به دور خورشید می چرخد ​​سیارک نامیده می شود. سیارک ها بسیار کوچکتر از سیارات هستند و با وجود اینکه مانند سیارات می توانند ماهواره های خود را داشته باشند، جو خود را ندارند. سیارک ها از سنگ ها و فلزات، عمدتاً نیکل و آهن تشکیل شده اند.


مدت، اصطلاح "سیارک"در یونانی به معنی "مثل یک ستاره" . این نام توسط ویلیام هرشل معرفی شد، او متوجه شد که از طریق عدسی تلسکوپ، سیارک ها مانند نقاط کوچکی از ستاره ها به نظر می رسند. سیارات از طریق تلسکوپ به صورت دیسک قابل مشاهده هستند.

تا سال 2006، مترادفی برای اصطلاح "سیارک" - "سیاره کوچک" استفاده می شد. سیارک ها از نظر اندازه با شهاب سنگ ها متفاوت هستند: قطر یک سیارک باید حداقل سی متر باشد.

ابعاد و حرکت سیارک ها

بزرگترین سیارک هایی که امروزه شناخته شده اند (4) وستا و (2) پالاس هستند که قطری در حدود 500 کیلومتر دارند. وستا را می توان از زمین با چشم غیر مسلح دید. سومین سیارک بزرگ، سرس، در سال 2006 به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی شد. اندازه سرس حدود 909 در 975 کیلومتر است.

به گفته دانشمندان، از یک میلیون تا دو میلیون سیارک بزرگتر از یک کیلومتر قطر در منظومه شمسی وجود دارد.


بیشتر این اجرام آسمانی در کمربند بین مشتری و مریخ قرار دارند، اما سیارک‌های منفرد می‌توانند در یک مدار بیضی شکل خارج از این کمربند، به دور خورشید حرکت کنند. کمربند سیارکی شناخته شده دیگری نیز وجود دارد، نه چندان دور از مدار پلوتون و نپتون - کمربند کویر.

سیارک ها، همانطور که قبلا ذکر شد، ثابت نمی مانند. در روند حرکت، آنها می توانند با یکدیگر و ماهواره ها برخورد کنند. روی سطح سیارات و قمرهایی که سیارک ها با آنها برخورد کردند، آثار عمیقی باقی می ماند - دهانه ها. قطر دهانه می تواند به چندین کیلومتر برسد. در یک برخورد، قطعات نسبتا کوچک - شهاب سنگ ها - می توانند از سیارک ها جدا شوند.

منشاء و ویژگی ها

دانشمندان مدتهاست که در تلاش برای یافتن پاسخ این سوال - سیارک ها از کجا آمده اند؟ تا به امروز، دو نسخه محبوب هستند. به گفته یکی از آنها، سیارک ها بقایای ماده ای هستند که در واقع تمام سیارات منظومه شمسی از آنها تشکیل شده اند. نظریه دیگری نشان می دهد که سیارک ها قطعاتی از سیارات بزرگ هستند که قبلا وجود داشته اند و در اثر انفجار یا برخورد نابود شده اند.


سیارک ها اجرام کیهانی سردی هستند. اینها در واقع سنگهای عظیمی هستند که گرما را ساطع نمی کنند و آن را از خورشید منعکس نمی کنند، زیرا از خورشید بسیار دور هستند. حتی یک سیارک که نزدیک به ستاره قرار دارد، با گرم شدن، تقریباً بلافاصله این گرما را منتشر می کند.

نام سیارک ها چیست؟

اولین سیارک های کشف شده از قهرمانان و خدایان اساطیری یونان باستان نامگذاری شدند. بر حسب اتفاقی عجیب، در ابتدا نام‌های زنانه بودند، اما فقط یک سیارک با مدار غیرعادی می‌توانست روی نام مردانه حساب کند. بعدها این روند به تدریج از بین رفت.

علاوه بر این، افرادی که برای اولین بار آنها را کشف کردند، حق داشتند هر نامی را برای سیارک ها بگذارند. بنابراین، امروزه، هر کسی که یک سیارک جدید کشف کند، می‌تواند نام دلخواه خود را برای آن بگذارد و حتی آن را به نام خود بخواند.

اما قوانین خاصی برای نامگذاری سیارک ها وجود دارد. نامگذاری آنها تنها پس از محاسبه قابل اعتماد مدار جرم آسمانی امکان پذیر است و تا آن زمان به سیارک یک نام غیر دائمی داده می شود. نام این سیارک نشان دهنده تاریخ کشف آن است.

به عنوان مثال، 1975DC، که در آن اعداد نشان دهنده سال هستند، حرف D تعداد هلال در سال کشف سیارک است، و C عدد ترتیبی جرم آسمانی در این هلال است (سیارک ارائه شده در مثال). سوم کشف شد). در مجموع 24 هلال وجود دارد، 26 حرف در الفبای انگلیسی وجود دارد، بنابراین آنها تصمیم گرفتند از دو حرف - I و Z - هنگام نامگذاری سیارک ها استفاده نکنند.


اگر بیش از 24 سیارک در یک هلال کشف شود، شاخص 2 به حرف دوم، شاخص 3 و غیره اختصاص می یابد. و در حال حاضر پس از اینکه سیارک نام خود را به طور رسمی دریافت کرد (و اتفاق می افتد که بیش از یک دهه طول می کشد - مدار در تمام این مدت محاسبه می شود) نام آن شامل شماره سریال و خود نام است.


- اینها اجسام سنگی و فلزی هستند که به دور خود می چرخند، اما اندازه آنها بسیار کوچک است و نمی توان آنها را سیاره دانست.
اندازه سیارک ها از سرس که قطری در حدود 1000 کیلومتر دارد تا اندازه سنگ های معمولی متغیر است. شانزده سیارک شناخته شده دارای قطر 240 کیلومتر یا بیشتر هستند. مدار آنها بیضوی است، از مدار عبور می کنند و به مدار می رسند. با این حال، اکثر سیارک ها در کمربند اصلی قرار دارند که بین مدارهای و . برخی مدارهایی دارند که با زمین تقاطع دارند و برخی حتی در گذشته با زمین برخورد کرده اند.
یکی از نمونه ها دهانه شهاب سنگ Barringer در نزدیکی وینسلو، آریزونا است.

سیارک ها موادی هستند که از شکل گیری منظومه شمسی باقی مانده اند. یک نظریه نشان می دهد که آنها بقایای سیاره ای هستند که مدت ها پیش در یک برخورد از بین رفته است. به احتمال زیاد، سیارک ها موادی هستند که نمی توانند به یک سیاره تبدیل شوند. در واقع، اگر مجموع جرم تخمینی تمام سیارک ها در یک جرم واحد جمع شود، قطر این جرم کمتر از 1500 کیلومتر خواهد بود، یعنی کمتر از نیمی از قطر ماه ما.

بسیاری از درک ما از سیارک ها از مطالعه تکه های زباله های فضایی که به سطح زمین برخورد می کنند ناشی می شود. سیارک هایی که در راه برخورد با زمین هستند، شهاب سنگ نامیده می شوند. هنگامی که یک شهاب با سرعت زیاد وارد جو می شود، اصطکاک آن را تا دمای بالا گرم می کند و در جو می سوزد. اگر شهاب به طور کامل نسوزد، آنچه باقی می ماند روی سطح زمین می افتد و شهاب سنگ نامیده می شود.

حداقل 92.8 درصد شهاب سنگ ها از سیلیکات (سنگ) و 5.7 درصد از آهن و نیکل تشکیل شده اند، در حالی که بقیه مخلوطی از این سه ماده هستند. شهاب‌سنگ‌های سنگی از آنجایی که بسیار شبیه به سنگ‌های زمینی هستند، سخت‌ترین یافتن آنهاست.

از آنجایی که سیارک ها مواد اولیه منظومه شمسی هستند، دانشمندان علاقه مند به مطالعه ترکیب آنها هستند. فضاپیماهایی که از میان کمربند سیارک ها عبور کرده اند دریافته اند که کمربند کاملاً نازک است و سیارک ها با فواصل زیادی از هم جدا شده اند.

در اکتبر 1991، فضاپیمای گالیله به سیارک 951 گاسپرا نزدیک شد و اولین تصویر با دقت بالا از زمین را مخابره کرد. در آگوست 1993، فضاپیمای گالیله به سیارک 243 آیدا نزدیک شد. این دومین سیارکی بود که توسط فضاپیمای مورد بازدید قرار گرفت. هر دو Gaspra و Ida به عنوان سیارک های نوع S طبقه بندی می شوند و از سیلیکات های غنی از فلز تشکیل شده اند.

در 27 ژوئن 1997، فضاپیمای NEAR از نزدیکی سیارک 253 ماتیلدا عبور کرد. این امر برای اولین بار امکان انتقال نمای کلی یک سیارک غنی از کربن متعلق به سیارک نوع C را به زمین فراهم کرد.

اگر متوجه خطایی شدید، یک متن را انتخاب کنید و Ctrl + Enter را فشار دهید
اشتراک گذاری:
پورتال ساخت و ساز - درب و دروازه.  داخلی.  فاضلاب.  مواد.  مبلمان.  اخبار