Астероиды — малые тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца, значительно уступающие планетам по массе и размерам, слишком маленькие для того, чтобы под действием сил собственной гравитации поддерживать сферическую форму, и не имеющие атмосферы. Хотя некоторые астероиды при этом могут иметь собственные спутники. Размер — главный параметр, по которому проводят классификацию малых тел Солнечной системы. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, а тела меньшего размера называют метеороидами.
Первые астероиды были открыты в начале XIX столетия. Все они были настолько малы, что даже при максимальном увеличении выглядели слабыми звёздочками, не имеющими заметного диска. Поэтому Уильям Гершель предложил называть их астероидами, т. е. «звёздоподобными». В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов и предполагается, что число объектов, имеющих размеры более 1 км, составляет от 1,1 до 1,9 миллиона.
Орбиты большинства известных астероидов расположены между орбитами Марса и Юпитера. Их средние расстояния от Солнца составляют от 2,2 до 3,6 астрономических единиц. Они образуют так называемый главный пояс астероидов. Все астероиды, как и большие планеты, движутся в прямом направлении. Периоды их обращения вокруг Солнца составляют, в зависимости от расстояния до светила, от трёх до девяти лет.
Если на макете Солнечной системы орбиты астероидов изобразить проволочными кольцами, то получится рыхлый ажурный тор хаотически переплетённых в пространстве эллипсов. В этом хаосе, однако, была подмечена интересная закономерность: отсутствуют астероиды с большими полуосями орбит, равными 3,3 и 2,1 астрономических единиц, а также с некоторыми другими. Это происходит вследствие влияния Юпитера — самой большой и массивной планеты Солнечной системы. Гравитационное воздействие газового гиганта просто-напросто выкидывает астероиды из некоторых областей пространства.
Если размер — это главный параметр классификации малых тел Солнечной системы, то как же измеряют размеры астероидов? Обычно, чтобы узнать размер какого-либо астрономического объекта, расстояние до которого известно, необходимо измерить угол, под которым он виден с Земли. Однако астероиды не случайно так названы: их изображения действительно похожи на звёзды. Даже в крупные телескопы при отличных атмосферных условиях, применяя очень сложные, трудоёмкие методики, удаётся получить довольно нечёткие очертания дисков лишь нескольких самых крупных астероидов. На помощь приходит фотометрия: с помощью весьма точных приборов измеряется блеск небесного светила, который при прочих равных условиях определяется площадью его диска.
Детально изучить астероид можно только с близкого расстояния — с помощью космического зонда. Первая такая встреча произошла в 1991 г., когда американский зонд «Галилео», пролетая мимо астероида 951 Гаспра, передал его изображения на Землю. На них хорошо просматриваются угловато-сглаженная форма астероида и его кратерированная поверхность. К 2010 г. космические зонды посетили уже 10 астероидов.
Астероид Гаспра
На Тритоне сменяются времена года. Это происходит так же, как на Земле, хотя и гораздо медленнее, ведь год длится на спутнике 165 земных лет. Кроме того, атмосферное давление на спутнике «скачет» не на «миллиметры ртутного столба», как у нас, а в разы.
Тритон, этот удивительный ледяной мир, через десятки миллионов лет будет разрушен гравитацией Нептуна. Под действием неё спутник приближается к планете и в конце концов подойдёт к ней так близко, что его разорвёт на части, а из его обломков может сформироваться большое и яркое кольцо, видимое с Земли.
Кометы
Комета (от др.-греч. волосатый, косматый) — небольшое небесное тело, обращающееся вокруг Солнца и имеющее туманный вид. Когда комета приближается к Солнцу, вокруг её ядра образуется облако из пыли и газа, которое называется комой. Вместе ядро и кома образуют «голову» кометы. Чем ближе к Солнцу — тем сильнее растёт «голова» кометы, а иногда у неё появляется газовый и пылевой «хвост».
С древнейших времён до наших дней замечено и описано уже около 4000 комет. Самым коротким маршрутом ходит комета Энке — от орбиты Меркурия до Юпитера и обратно за 3,3 года. Самая далёкая из тех, что наблюдались дважды, — комета, открытая в 1 788 г. Каролиной Гершель и вернувшаяся через 1 54 года с расстояния 57 а. е. В 1914 г. на побитие рекорда дальности пошла комета Делавана. Она удалится на 1 70 000 а. е. и «финиширует» через 24 млн. лет.
Комета Донати. Рисунок 1884 г.
Фотография кометы С2001, сделанная телескопом Обсерватории Китт-Пик 7 мая 2004 г.
Хотя законы, управляющие движением планет и комет, одни и те же, их поведение и области обитания сильно различаются. Орбиты планет — эллипсы, близкие к окружностям. Орбиты комет — вытянутые эллипсы, почти параболы. Планеты движутся в плоскости тонкого диска в одном направлении. Пути комет — это настоящий клубок орбит, ориентированных в пространстве без порядка. Кометы ходят по ним одни — против, другие — по часовой стрелке (обратное движение).
Движение планет устойчиво, они не меняют заметно своих орбит. Кометы, регулярно пересекая дороги больших планет, меняют орбиты. Обычно изменения незначительны, но если странница пролетит мимо планеты-гиганта ближе чем в полумиллиарде километров, то величина и направление её орбиты могут измениться до неузнаваемости.
Особенно сильно влияние Юпитера. Набрасывая гравитационное лассо, он «одомашнивает» кометы, переводит их на короткие орбиты — от Солнца до Юпитера и обратно. Сегодня в табуне Юпитера около сотни «захваченных» комет. По десятку комет держат Сатурн и Нептун. Три кометы пасёт Уран. Есть ещё подозрительное стадо, гуляющее до границы 50–60 а. е. Стадо есть, а пастуха нет…
Кометы — самые протяжённые тела Солнечной системы. У кометы 1811 г. одна голова по объёму в шесть-восемь раз превосходила Солнце. У кометы 1882 г. хвост был больше, чем расстояние от Солнца до Юпитера. Но при всех своих невообразимых размерах хвосты, состоящие из плазмы, газа и дыма, настолько разреженны, что на Земле такая среда считается вакуумом.
Ядро кометы состоит из льдов, внутри уплотнённых, а снаружи пористых, губчатых, пушистых. Пока до Солнца далеко, комета, промороженная до -260 °С, спит глубоким сном: ни головы, ни хвоста. Основу льдов (более 80%,) составляет вода, остальное — твёрдая углекислота, именуемая сухим льдом, метановый, аммиачный лёд и другие замороженные газы.
