Астероїди

АСТЕРО́ЇДИ (від грец. ἀστεροειδής – зоряний, зореподібний) – небесні тіла, що рухаються навколо Сонця еліптичними орбітами й відрізняються від 9-ти великих планет малими розмірами (діаметр до 1000 км). Інша назва – малі планети. Нині відомо понад 1,2 млн цих небесних тіл, серед них, станом на 2001, лише бл. 8 тис. – астероїди з точно визначеними орбітами, більшість із яких розташована між орбітами Марса і Юпітера, із середньою відстанню до Сонця 2,75 астрономічних одиниць (а. о.). 97 % астероїдів мають велику піввісь орбіти (а) у межах 2,15– 3,50 а. о., а ексцентриситети (е) їхніх орбіт не перевищують 0,3 а. о., нахили орбіт (і) невеликі.

1 січня 1801 під час спостережень зірок італ. астроном Д. Піацці випадково відкрив перший астероїд. Це був зореподібний об’єкт 7^m, положення якого відносно зірок помітно змінювалося з часом. Учений спостерігав його 6 тижнів, а потім об’єкт зник у променях Сонця. Щоб вирахувати орбіту цього небесного тіла, приват-доцент Ґеттінґенського університету К. Ґаусс розробив новий метод визначення орбіт небесних тіл за трьома спостереженнями. За цим методом «перший» астероїд розшукав нім. астроном Г. Ольберс через рік після його відкриття. Церера – так назвали перший астероїд на честь богині плодючості (діаметр D ≈ ≈ 1000 км; а = 2,8 а. о.). У березні 1802 Г. Ольберс відкрив другий астероїд – Палладу (D ≈ 600 км; а = 2,8 а. о.). Орбіти цих астероїдів так близько підходять одна до одної, що майже перетинаються. На підставі цього Г. Ольберс у 1804 підтвердив припущення, що астероїди – це частини однієї великої розірваної планети. У вересні 1804 К. Ґардінґ відкрив третій астероїд – Юнону (D ≈ 250 км; а = 2,7 а. о.), а в березні 1807 Г. Ольберс – четвертий, Весту (D ≈ 540 км; а = 2,4 а. о.). Лише в 1845 було відкрито п’ятий астероїд – Астрею (а = 2,7 а. о.). Відтоді відкриття астероїдів відбувалися одне за одним.

Від кінця 19 ст. для пошуків астероїдів використовується фотографування (фотометрія). На поч. 20 ст. було відомо бл. 450 астероїдів. Кожний астероїд, орбіта якого визначена, отримує номер та назву. Прибл. 100 перших астероїдів названо іменами богинь грец. міфології, потім астрономи звернулися до міфів ін. народів, а згодом – до епосу. Наприкінці 19 ст. відкрили кілька астероїдів, орбіти яких проникали всередину марсіанської орбіти, їм почали давати чоловічі імена. Так, 1898 був знайдений А. № 433 Ерос, орбіта якого підходила до орбіти Землі ближче, ніж орбіти великих планет; 1937 – Гермес, який наблизився до Землі на відстань 700 тис. км; 1949 – № 1566 Ікар (D ≈ 15 км; а = 1,08 а. о., е = 0,83), який періодично проходить близько від Землі (6,7 млн км). 14 червня 1968 він востаннє проходив біля Землі на відстані 6,3 млн км. Унікальним є А. Гідальґо (1920; а = 5,8 а. о., і = 42,5°), орбіта якого знаходиться між орбітами Марса і Сатурна. Походження його остаточно не з’ясоване. Є імовірність, що такі астероїди, як Ікар і Гідальґо, – згаслі кометні ядра, тобто тіла, в яких у поверхневих шарах уже немає заморож. летких газів.

Бл. 40 % астероїдів належать до «сімейств», груп, що налічують десятки й сотні астероїдів спільного походження. Дві групи астероїдів, які разом з Юпітером обертаються навколо Сонця і знаходяться на його орбіті на 60° попереду і на 60° позаду нього в т. зв. тригональних точках лібрації, дістали імена греків і троянців – героїв Троянської війни. У кожній групі бл. 20 астероїдів з D ≈ 150 км. До «греків», які «втікають», належать: Одіссей, Нестор, Ахілл, Аякс та ін., до «троянців», які «наздоганяють» – Еней, Пріам, Троїл, Анхіз, Патрокл та ін. Значна частина груп має один великий астероїд, який істотно вирізняється серед інших масою: для деяких це співвідношення досягає одного до тисячі і більше (групи Церери і Вести). Понад 100 років тому виявлено (Д. Кірквуд, 1866), що в розподілі астероїдів за періодами їх обертання навколо Сонця є «провали», «люки» – зони, де немає астероїдів. У цих зонах періоди обертання астероїдів відносяться до періоду обертання Юпітера приблизно як прості числа, тобто кратні періоду обертання Юпітера. Внаслідок цього астероїди отримують резонансний рух: поступово збільшуються е їх орбіт, і вони з часом переходять на орбіти, подібні до орбіт комет групи Юпітера. Астероїди мають неправильну, уламкову форму. Їхні поверхні, як і поверхні інших тіл Сонячної системи, які не мають атмосфер, вкриті кратерами ударного (точніше, вибухового) походження.

Астероїди, ймовірно, утворилися внаслідок зіткнень і руйнування порівняно невеликої групи – кількох десятків – більших тіл, які виникли в процесі еволюції протопланетної речовини водночас із великими планетами. Зіткнення астероїдів відбуваються часто, що породжує метеорні тіла і космічний пил. Останнім часом особливу увагу приділяють дослідженням астероїдів груп Аполлона, Амура і Атона, які наближаються до орбіти Землі (АНЗ) і є найнебезпечніші для нашої цивілізації. Найбільші серед них: № 1036 Ганімед (D ≈ ≈ 40 км; група Амура) і № 1866 Сізіф (D ≈ 8 км; група Аполлона). Станом на 2001 відомо лише 7 % АНЗ з D ≈ 1 км і 0,1– 0,2 % з D ≈ 100 м. У 2020 році астероїди групи Аполлона дісталися найближче Землі: 16 серпня астероїд 2020 QG пройшов на відстані 2950 км до Землі, а 3 листопада астероїд 2020 VT4 – на відстані лише 370 км до Землі.

На основі фотометричних та поляриметричних спостережень астероїдів за фізичними характеристиками поділені на такі основні типи:

С – «вуглисті», низькоальбедні;
S – «силікатні», середньоальбедні;
М – «металеві», середньоальбедні;
R – червоні, високоальбедні;
Е – аналогічні ентаститовим хондритам, високоальбедні.

Дані про періоди обертання астероїдів навколо своїх осей (для більш як 600 А.) свідчать: більшість астероїдів мають кутову швидкість у межах 1–3,5 обертів за добу. Від 1977 спеціальні спостереження вказували на наявність в астероїдів супутників. Це було підтверджено даними космічного апарата «Galileo» (1989), на підставі яких відкрито супутник Дактиль. Від 1971 понад 10 космічних апаратів досліджували астероїди. Значний внесок у дослідження астероїдів зробили І. Путилін – засновник наукового напряму всебічного дослідження астероїдів; М. Черних, Л. Черних, Л. Карачкіна, Т. Смирнова та ін., які відкрили понад 1 тис. нових астероїдів; В. Прокоф’єва, В. Таращук та ін., які виконали важливі дослідження кривих блиску та подвійних астероїдів; Д. Лупішко, Ф. Величок, І. Бєльська, В. Шевченко та ін., які здійснили великі за обсягом спостереження і визначили фізичні характеристики астероїдів; А. Казанцев, Л. Шербаум і В. Кручиненко, які дослідили резонансний рух орбіт астероїдів у областях сумірності їх з Юпітером та визначили механізм утворення «люків Кірквуда».

Літ.: Путилин И. И. Малые планеты. Москва, 1953; Симоненко А. Н. Астероиды. Москва, 1985; Кручиненко В. Г. та ін. Метеорно-астероїдна небезпека та доплив космічної речовини на Землю. К., 1998.

В. Г. Кручиненко

Рекомендована література

Путилин И. И. Малые планеты. Москва, 1953;
Симоненко А. Н. Астероиды. Москва, 1985;
Кручиненко В. Г. та ін. Метеорно-астероїдна небезпека та доплив космічної речовини на Землю. К., 1998.