Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 40
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ШАХТЕРСКИЙ УВК № 1»
Реферат
По астрономии на тему:
«АСТЕРОИДЫ»
Выполнила: ученица 11-го класса
Селезнева Александра Александровна
Научный руководитель:
учитель физики и астрономии
Синявсекая Зоя Яковлевна
г.ШАХТЕРСК 2022г.
Содержание
-
Введение -
Общие сведения об астероидах -
Изучение астероидов -
Гипотезы происхождения астероидов -
Крупнейшие астероиды Солнечной системы -
Астероиды вблизи Земли -
Заключение -
Список используемой литературы
Введение
Актуальность данной темы вызвана тем, что в последнее время в средствах массовой информации много говорят и пишут о конце света, о глобальных катастрофах, которые могут произойти на Земле в связи с падением метеорита.
Некоторые из космических тел, которые падали на нашу планету в незапамятные времена, были настолько огромными, что вызывали смертельные волны цунами, страшные землетрясения и убивали все живое. Кратеры, которые остались после этих страшных катастроф — напоминание землянам о том, что не исключено, что такое может повториться снова.
Один из самых известных в наше время — тунгусский. «Утром 30.06.1908 г жители области Подкаменная Тунгуска около получаса наблюдали ярко светящийся объект формы трубы, падающий сверху. По словам очевидцев, свет был так силён, что невозможно было смотреть невооружённым глазом. В 7.17. по местному времени прогремел оглушительный взрыв. Звук взрыва был слышен в радиусе 800 км. Поезда транссибирской магистрали остановились. Появились тёмные облака. В тайге начался тёмный, жирный дождь. Взрыв был настолько сильным, что сейсмические лаборатории по всему миру зарегистрировали сильные землетрясения. Актуализировалась проблема астероидной опасности после падения Чебаркульского метеорита в 2013 году.
1. Общие сведения об астероидах
Размеры астероидов от нескольких метров до тысячи километров, имеют в основном неправильную камнеподобную форму. Главный параметр, по которому проводится классификация, — размер тела. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами.
В том, что астероиды — бесформенные осколки, нас убеждает периодическая переменность их блеска, вызванная осевым вращением. Амплитуды невелики, периоды заключены в пределах от 2,25 часа до 18 часов. Только два астероида — Эрос и Географ изменяют свой блеск с амплитудой в 1,5-2,0 звездной величины.
В переводе латинского слово астероид означает «подобный звезде», «звездоподобный» Это наименование ввел в XVIII веке астроном по имени Уильям Гершель, при наблюдении в телескоп эти космические тела выглядели как неяркие звёзды, в отличии от планет, при визуальном наблюдении имеющих форму диска. Траектории их движения весьма разнообразны.
Подавляющее большинство известных астрономам астероидов располагается в Главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера, на расстояниях от 2,0 до 3,6 а. е. (1 астрономическая единица ≈ 149 597 870,691 км) от Солнца. Кольцевая область пространства, которую занимают эти тела, называется главным поясом астероидов. Астероиды в главном поясе разнятся по своему составу. Те, что поближе к Солнцу, состоят в основном из металлов, а те, что дальше, сделаны из камня. Некоторые из астероидов могут покидать это пространство, двигаясь по эллиптической орбите вокруг Солнца.
Еще один астероидный пояс в Солнечной системе — пояс Койпера, находящийся между орбитами Нептуна и Плутона. Так как астероиды в этом поясе находятся очень далеко от Земли, учёным пока мало что известно о них. Мы знаем только то, что они состоят из замёрзших газов и воды.
Между поясом Койпера и главным поясом астероидов находится ещё одно собрание подобных объектов, относящихся к «классу Кентавров». Основной их представитель астероид Хирон (размер около 200 км) иногда притворяется кометой, покрываясь комой и распуская хвост. Этот астероид является доказательством того, что между кометами и астероидами есть много общего.
Астероиды могут сталкиваться друг с другом, со спутниками и с большими планетами. В результате столкновения астероидов образуются более мелкие небесные тела — метеориты. При столкновении с планетой или спутником астероиды оставляют следы в виде огромных многокилометровых кратеров.
Орбиты многих астероидов имеют схожий вид, что вызвано их значительной численностью во времена возникновения Солнечной системы. Некоторое количество астероидов имеет орбиты, значительно наклоненные к плоскости эклиптики. В настоящее время известны орбиты нескольких десятков тысяч астероидов главного пояса астероидов. По данным Minor Planet Center (MPC) на сегодняшний день обнаружено 729 626 малых планет, причем в течении 2016 года было обнаружено 47034 малых тел .
Астероиды, как и метеориты, состоят из металлов (в основном железа и никеля) и каменистых пород. Поверхность всех без исключения астероидов очень холодна — имеют температуру от -1200С до -1000С, так как сами они представляют собой подобие больших камней и тепла не образуют, а от солнца находятся на значительном расстоянии. Даже если астероид и нагревается от Солнца, то он достаточно быстро отдаёт тепло. Все астероиды лишены атмосферы.
В 1975 г. была разработана классификации астероидов, опирающаяся на показатели цветности, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. Эта классификация определяла три типа астероидов: углеродистые — тип С. Их больше всего — 75%. Они плохо отражают свет, а расположены на внешней стороне пояса; песчаные — тип S (17%). Свет эти тела отражают сильнее и находятся в зоне внутренней; металлические — тип М, большинство остальных Отражающая способность их подобна телам группы S, а расположены они в центральной зоне пояса. Этот список был позже расширен и число типов продолжает расти.
2. Изучение астероидов
Открытие астероидов представляет чрезвычайно любопытный факт в истории астрономии, так как существование этих тел было предугадано раньше их открытия на основании некоторой правильности в распределении планет в солнечной системе, указанной Тициусом, и разработанной Боде. Астрономы обнаружили, что расстояния планет от Солнца подчиняются некоей математической последовательности. Если написать ряд чисел 0, 3, 6,12, 24, 48, 96 и прибавить к каждому из этих чисел (составляющих, начиная от второго, геометрическую прогрессию с знаменателем 2) по 4, то получим новый ряд чисел 4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, который достаточно близко выражает последовательно расстояния всех планет от Солнца, а именно:
Меркурий3,9Венера7,2Земля10,0Марс15,2Юпитер52,0Сатурн95,4
Между Марсом и Юпитером оказывается промежуток, в котором и можно было предполагать существование еще не открытой планеты. Отсюда был сделан вывод, что в этом месте не хватает одной планеты. Мало того, даже было рассчитано расстояние за орбитой Сатурна, где надо искать еще одну планету.
В конце XVIII века Франц Ксавер организовал группу из 24 астрономов, которая с 1789 года эта группа занималась поисками планеты, которая, согласно правилу Тициуса-Боде, должна была находиться на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца — между орбитами Марса и Юпитера. Задача состояла в описании координат всех звёзд в области зодиакальных созвездий на определённый момент. В последующие ночи координаты проверялись, и выделялись объекты, которые смещались на большее расстояние. Предполагаемое смещение искомой планеты должно было составлять около 30 угловых секунд в час, что должно было быть легко замечено.
Однако, первый астероид случайно был обнаружен 1 января 1801 года итальянский астроном Джузеппе Пиацци, не участвовавшим в этом проекте. Этот объект был назван Церерой в честь древнеримской богини плодородия. Так астрономы открыли новый тип объектов в Солнечной системе, позже названный астероидами. Сначала Джузеппе подумал, что увиденный им объект является кометой, но после определения немецким математиком Карлом Фридрихом Гауссом параметров орбиты космического тела становится ясно, что оно скорее всего является планетой.
Затем открытия посыпались как из рога изобилия. Наблюдая за движением Цереры, немецкий врач Генрих Вильгельм Ольберс в 1802 году, увлекавшийся астрономией, открыл новый астероид, который назвали Паллада в честь древнегреческой богини Афины Паллады. В 1804 году была открыта Юнона, в 1807 году — Веста. Затем наступила эпоха затишья продолжительностью около 40 лет, в течение которой не было открыто ни одного астероида.
В 1845 году немецкий астроном-любитель Карл Людвиг Хенке после 15 лет поиска открывает пятый астероид главного пояса — Астрею. С этого времени начинается просто глобальная «охота» за астероидами всех астрономов мира, т.к. до открытия Хенке в научном мире считалось, что астероидов всего четыре. В 1847 г. английский астроном Джон Хайнд открыл астероид Ириду, после чего до настоящего времени каждый год открывали хотя бы один астероид (кроме 1945 г.).
В 1891 году немецкий астроном Максимилиан Вольф для обнаружения астероидов стал применять метод астрофотографии, при котором на фотографиях с с длинным периодом экспонирования (освещения фотослоя) астероиды оставляли короткие светлые линии. С помощью данного метода Вольф за короткий промежуток времени смог обнаружить 248 астероидов, т.е. лишь немногим меньше чем было обнаружено за 50 лет наблюдений до него.
Впервые крупным планом снял астероиды корабль Галилео в 1991 году. В 1994 году ему также удалось отыскать спутник на орбите астероида. В 2000 г. автоматический космический аппарат NEAR-Шумейкер сделал фотографии астероида Эрос. Исследования астероида показали, что это — монолитное твердое тело, что его химический состав приблизительно однороден и что он образовался в «молодые годы» Солнечной системы. В 2001 году аппарат сел на поверхность астероида и передал его снимки с близкого расстояния. Сентября 2016 года запущена американская межпланетная станция OSIRIS-REx, предназначенная для доставки образцов грунта с астероида (101955) Бенну (достижение астероида и забор грунта запланировано на 2019 год, а возвращение на Землю — на 2023). В январе 2017 года НАСА выбрали два проекта — Люси и Психея для программы Discovery. Планируется, что их запустят в октябре 2021 года. Люси отправится к поясу астероидов и изучит 6 троянцев. Психея полетит к 16 Психее — гигантский металлический астероид. Он важен тем, что может оказаться ядром древней планеты, лишенной коры из-за сильного столкновения.
3. Гипотезы происхождения астероидов
Ученые уже очень давно пытаются найти ответ на вопрос — откуда берутся астероиды? Астрономы прошлого считали, что астероиды между Марсом и Юпитером представляют собой обломки распавшейся гипотетической планеты. Эту несуществующую планету назвали Фаэтоном. Эту гипотезу высказал в 1804 году Генрих Вильгельм Ольберс. Она якобы была населена разумными существами, достигшими высокого уровня жизни. Но разразилась ядерная война, в итоге и разрушившая планету. Но изучение структуры и состава метеоритов выявило, что вещества только одной планеты недостаточно для такого разнообразия. Учёные пришли к мнению, что планета Фаэтон никогда не существовала, а Пояс астероидов — не остатки погибшей, а куски не сформировавшейся планеты. Да и возраст метеоритов — от миллиона до сотен миллионов лет — показывает, что дробление астероидов было продолжительным.
Сейчас у астрономов превалирует гипотеза, согласно которой астероиды образовались из остатков вещества, из которого сформировались планеты Солнечной системы. Она достаточно достоверно объясняет происхождение астероидов. Планеты образовывались из облака, состоящего из газа и пыли. Но в областях, находящихся между Юпитером и Марсом, процесс завершился созданием протопланетных тел, от столкновения которых и рождались астероиды. То есть, астероиды — это остатки промежуточных тел, из которых создавались планеты, сохранились до нашего времени. Они так и не сумели сформироваться в планету из-за близости массивного Юпитера. Планета-гигант своим воздействием увеличивала относительные скорости астероидов и довела этот процесс до такого состояния, что кинетическая энергия астероидов превысила гравитационную, а в таких условиях они уже не могли соединяться и формироваться в единое тело при встрече. Скорее наоборот, столкновение приводило к взаимному дроблению, а не объединению.