Малые тела Солнечной системы: астероиды, карликовые планеты, кометы

1.

Малые тела Солнечной системы:
астероиды, карликовые планеты, кометы

2.

В Солнечной системе кроме больших планет и их спутников движется
множество так называемых малых тел. Они имеют размеры от сотен
микрон до сотен километров.
Среди малых тел можно выделить:
"карликовые планеты" (этот термин был введён после отмены
для Плутона статуса планеты для него и всех подобных ему
объектов);
астероиды, или "малые планеты";
кометы;
метеоритные тела или метеориты (т. е. просто небольшие камни);
Пыль и газ

3.

Малые тела
К малым телам Солнечной системы относят астероиды, метеорные тела,
кометы, тела пояса Койпера. Астероиды имеют размеры менее тысячи км.
Более мелкие тела, чем астероиды, называются «метеороидами» или
метеороидными телами, они могут иметь размеры порядка нескольких
метров и даже меньше.
«Знаешь в чем сила солнца? Оно не боится заглянуть в Тьму.»
Анхель де Куатьэ

4.

Астероиды, пояс Койпера
и облако Оорта

5.

Астероиды
Астероид – это небольшое планетоподобное тело Солнечной
системы, размером от нескольких метров до тысячи километров,
астероиды часто называют малыми планетами (но не карликовыми
планетами!).

6.

Астероид — небольшое планетоподобное тело Солнечной
системы, движущийся по орбите вокруг Солнца.
Первый астероид Церера был случайно открыт итальянцем
Пиацци 1 января 1801 г., после него в течение нескольких
лет было открыто ещё 3 крупных астероида. Затем в
открытии астероидов наступил перерыв, а после 1835 г. их
начали открывать в большом количестве. В настоящее время
известны десятки тысяч астероидов. Предполагается, что в
Солнечной системе может находиться от 1.1 до 1.9
миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км.

7.

Большинство астероидов, открытых на
настоящий момент, обращаются по
схожим орбитам между орбитами Марса
и
Юпитера.
Очевидно,
сильное
гравитационное поле Юпитера в период
возникновения
Солнечной
системы
помешало сформироваться в этом месте
ещё
одной
планете.
Несмотря на очень большую численность
астероидов, размеры подавляющего
большинства их крайне малы, а общая
масса всего ближнего пояса астероидов
оценивается всего в 4% от массы Луны.
Несколько астероидов были изучены
вблизи
и
сфотографированы
космическими аппаратами.
Астероид Ида и её спутник Дактиль

8.

Веста — один из крупнейших астероидов в главном
астероидном поясе. Среди астероидов занимает
первое место по массе и второе по размеру после
Паллады.

9.

Впоследствии стало ясно, что подобных поясов, в которых
обращаются вокруг Солнца множество мелких тел, больше одного. В
начале 1950-х годов Оорт и Койпер высказали предположение о
существовании подобных поясов за орбитой Нептуна. Пояс Койпера
находится от Солнца на расстоянии примерно 30-50 астрономических
единиц и, по оценкам астрономов, только объектов, размер которых
больше 100 км, в нём насчитывается десятки тысяч. Масса пояса
Койпера существенно превышает массу ближнего пояса астероидов.
На сегодняшний день в поясе Койпера открыто уже более 800
объектов. Облако Оорта, из которого, согласно расчётам, к Солнцу
изредка прилетают некоторые долгопериодические кометы,
находится ещё дальше, чем пояс Койпера.

10.

Крупнейшие объекты в поясе Койпера.
Внизу Земля для сравнения.

11.

К концу XIX века их было известно уже несколько астероидов. В настоящее
время известны орбиты нескольких десятков тысяч.
С 2006 года первый найденный астероид Церера отнесен к карликовым
планетам. Таким образом, самый крупный астероид – Паллада главного пояса
астероидов имеет размеры примерно 538 км. В настоящее время параметры
орбит известны примерно у 10000 астероидов. Крупнейшие среди астероидов
- Паллада (538 км), Веста (526 км) и Гигия (450 км).
Считается, что число астероидов размером более 200 км порядка тридцати
пояса астероидов.

12.

Астероиды вблизи Земли
Опасные космические
объекты, такие как
астероиды, орбиты
которых пересекают
орбиту Земли,
представляют серьезную
угрозу существованию
человеческой
цивилизации при
столкновении Земли с
астероидом.

13.

За последние годы крупные астероиды пролетали неоднократно,
вызывая страх и тревогу. В 1936 году астероид Адонис пролетел в 2
млн.км от Земли, в 1937 г. Астероид Гермес пролетел на расстоянии
800 тыс.км от Земли. В 1996 г. Астероид Таутатис пролетел на
расстоянии 450 тыс.км от Земли

14.

Оценка опасности столкновения Земли
с астероидами и кометами
События, не имеющие
последствий
(Белая Зона)
0
Вероятность столкновения в ближайшие десятилетия равна 0. К этой же категории событий относятся столкновения с
объектами, которые не смогут достигнуть поверхности Земли, сгорев в ее атмосфере.
Заслуживающие внимания
(Зеленая Зона)
1
Вероятность столкновения крайне низка, порядка вероятности случайного столкновения Земли с объектом такого же
размера. (скорее всего, слежения подобные тела в ближайшие десятилетия с Землей не встретятся)
2
Близкий, но не являющийся чем-то необычным, пролет. Столкновение очень маловероятно. (подобные события происходят
нередко)
3
Близко пролетающее тело, вероятность столкновения 1% или выше. Столкновение способно вызвать только локальные
разрушения.
4
Близкий пролет с вероятностью столкновения 1% или более. Столкновение способно вызвать региональные разрушения.
5
Близкий пролет, который может с существенной вероятностью вызвать столкновение, приводящее к региональной
катастрофе.
6
Близкий пролет, который с существенной вероятностью может вызвать столкновение, приводящее к катастрофе с
вероятными глобальными последствиями.
7
Близкий пролет, который с существенной вероятностью может вызвать столкновение, приводящее к катастрофе с
неизбежными глобальными последствиями.
8
Столкновение приводящее к локальным разрушениям. Такие столкновения с Землей происходят от одного раза в 50 лет до
раза в 1000 лет.
9
Столкновение приводящее к региональным разрушениям. Такие события происходят от одного раза в 10000 лет до одного
раза в 100000 лет.
10
Столкновение приводящее к глобальной катастрофе с изменением климата. Такие события случаются один раз в 100000 лет
или реже.
Вызывающие беспокойство
(Желтая Зона)
Явно угрожающие события
(Оранжевая Зона)
Неизбежное столкновение
(Красная Зона)

15.

Размеры и состав астероидов
Самый крупный астероид – Паллада. Ранее самым крупным
астероидом была Церера, но её отнесли в 2006 году к карликовым
планетам
Название астероида
Размер
2 Паллада
538 км
4 Веста
526 км
10 Гигия
450 км
31 Ефросина
370 км
704 Интерамния
350 км
511 Давида
323 км
65 Кибела
309 км

16.

Карликовые планеты

17.

Карликовая планета — небесное тело, которое:
вращается по орбите вокруг Солнца;
имеет достаточную массу для того, чтобы под действием
сил
гравитации
поддерживать
гидростатическое
равновесие и иметь близкую к округлой форму;
не является спутником планеты;
не доминирует на своей орбите (не может расчистить
пространство от других объектов);

18.

Массы карликовых планет по сравнению с Луной

19.

Плутон
средний радиус орбиты: 5,913,520,000 км
диаметр: 2274 км
масса: 1.27 *10^22 кг
Орбита Плутона находится в основном за орбитой Нептуна, но имеет большой
эксцентриситет, из-за чего Плутон иногда находится ближе к Солнцу, чем
Нептун. Период обращения по орбите - 245,73 лет. Какие-либо детали на
Плутоне невозможно рассмотреть в телескоп, и, после его открытия в 1930 г.
долгое время ошибочно считалось, что размеры и масса Плутона близки к
земным. На самом деле Плутон в 5 с лишним раз меньше Земли по размерам и
в 500 раз - по массе. Он также меньше Луны. Известно также, что у Плутона
имеется три спутника, один из них - Харон, открытый в 1978 г., всего примерно в
2 раза меньше самого Плутона.

20.

Плутон

21.

Исследование Плутона космическим
аппаратом "Новые Горизонты " .

22.

Кометы

23.

Кометы
Кометы – самые многочисленные, самые
протяжённые и самые удивительные
небесные тела Солнечной системы. Слово
«комета» в переводе с греческого означает
«волосатая»,
«длинноволосая».
При
сближении с Солнцем комета принимает
эффектный вид, нагреваясь под действием
солнечного тепла так, что газ и пыль
улетают с поверхности, образуя яркий
хвост.

24.

Кометы, пролетающие по небу, люди
время от времени наблюдали ещё с
глубокой древности. Считалось, что
появление комет сулит разные дурные
предзнаменования. В 1702 году Эдмунд
Галлей
доказал,
что
кометы,
наблюдавшиеся в 1531, 1607 и 1682 годах это на самом деле не разные кометы, а
одна и та же, которая, двигаясь по своей
орбите вокруг Солнца, периодически
возвращается
через
определённый
промежуток времени. Эта комета была
названа его именем - комета Галлея.

25.

Типы хвостов комет
Типы хвостов комет исследовал русский
астроном Ф. А. Бредихин. В конце XIX века от
разделил хвосты комет на три типа:
I тип хвостов комет прямой и направлен в
сторону от Солнца по радиусу вектору.
II тип хвостов широкий, изогнутый.
III тип хвостов направлен вдоль орбиты
кометы. Такие хвосты неширокие.

26.

Строение кометы
У каждой кометы несколько различных составных частей:
Ядро: относительно твердое и стабильное, состоящее в основном
изо льда и газа с небольшими добавками пыли и других твердых
веществ.
Голова (кома): светящаяся газовая оболочка, возникающая под
действием электромагнитного и корпускулярного излучения
Солнца. Плотное облако водяного пара, углекислого и других
нейтральных газов сублимирующих из ядра.
Пылевой хвост: состоит из очень мелких частиц пыли уносимых
от ядра потоком газа. Эта часть кометы лучше всего видна
невооруженным глазом.
Плазменный (ионный) хвост: состоит из плазмы (ионизованных
газов), интенсивно взаимодействует с солнечным ветром.

27.

28.

Орбиты большинства комет - это очень сильно вытянутые эллипсы.
Предположительно, кометы прилетают из облака Оорта, в котором
содержится огромное число мелких объектов, вращающихся на
огромном удалении от Солнца. Под действием разных причин
некоторые из этих объектов время от времени изменяют
траекторию и приближаются к Солнцу, становясь кометами.
При приближении кометы к Солнцу замёрзшие газы на её
поверхности начинают испаряться и образуют огромный хвост,
который тянется за кометой на миллионы километров. Под
давлением солнечного излучения и солнечного ветра хвост комет
всегда направлен от Солнца. Из-за постоянного испарения ядро
кометы постепенно уменьшается в массе и, в конце концов
разрушается, оставляя вместо себя лишь массу мелких обломков.
Иногда, когда Земля пересекает орбиты бывших комет, массы
мелких частиц влетают в атмосферу, образуя метеорный дождь.

29.

30.

Метеорные тела, пыль и газ

31.

Согласно принятым соглашениям, астероидами должны считаться тела, размеры которых
больше 1 км. Меньшие по размеру объекты считаются метеоритами или метеорными
телами. Число подобных объектов, находящихся в Солнечной системе, огромно.
Иногда летающие в космосе объекты попадаются на пути Земли. Давно, на ранних этапах
существования Солнечной системы столкновения планет с разными телами, в том числе
весьма крупными, случались часто - об этом говорят, в частности, многочисленные кратеры
на поверхности Луны и других небесных тел. Сейчас вероятность столкновения Земли с
крупным объектом мала, но она всё же существует, поэтому важно изучать космическое
пространство и выявлять объекты, орбиты которых могут пересечься с орбитой Земли.

32.

Метеоры и болиды
Явление сгорания метеорного тела в атмосфере планеты называется метеором.
Метеор – это кратковременная вспышка, след от сгорания проходит через несколько
секунд.
За сутки в атмосфере Земли сгорает около 100000000 метеорных тел.

33.

Если следы метеоров продолжить назад, то они пересекутся в одной точке,
называемой радиантом метеорного потока

34.

Исключительно редко метеорные тела бывают сравнительно больших размеров,
в этом случае говорят, что наблюдают болид. Очень яркие болиды видны и днём

35.

Метеориты
Если метеорное тело достаточно
большое и не смогло полностью сгореть в
атмосфере при падении, то оно выпадает
на поверхность планеты. Такие упавшие
на Землю или другое небесное тело
метеорные тела называют метеоритами.

36.

Самые массивные метеорные тела, имеющие большую скорость, выпадают на
поверхность Земли с образованием кратера.

37.

В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные
(85 %), железные (10 %) и железо-каменные метеориты (5 %).
каменные
железные
Мереорит
Бондок. Метеорит Дронино, Россия
Филиппины. Найден 1956 г. Фрагмент 291 г.
Общий вес
нескольких Изменить коричневый фон
экземпляров 888 кг.
Железо-каменные
Метеорит Брагин
Найден в России в 1807 г.
Имеет 13 фрагментов общим
весом 853 кг.

38.

Гоба — крупнейший из
найденных метеоритов. Также
является самым большим на
Земле
куском
железа
природного происхождения.

39.

Межпланетное пространство не пусто. В Солнечной системе достаточно
много мелкой межпланетной пыли. Её запасы всё время пополняются
вследствие разрушения комет, столкновений астероидов и т. п. Кроме
того, далеко за орбиту Плутона проникает солнечный ветер - поток
исходящих от Солнца частиц. Концентрация газа и пыли в Солнечной
системе существенно выше, чем в межзвёздном пространстве.