3D-иллюстрация астероида, пролетающего мимо Земли. (Изображение предоставлено: Александра Сова / Shutterstock)
Астероиды – это летающие небесные тела, которые иногда фигурируют в научно-фантастических фильмах и, возможно, в наших низкоуровневых страхах, касающихся гибели человечества. Но что это за куски горной породы в форме картофеля и каков риск, что какой-нибудь из них может столкнуться с Землей когда-нибудь в ближайшем будущем?
Солнечная система образовалась из облака газа и пыли около 4,6 миллиарда лет назад. Гравитация превратила центральную часть этого облака в гигантский шар, который загорелся на солнце, а оставшийся материал постепенно превратился в гальку и камни.
Гравитационное притяжение между этими маленькими объектами сблизило их и позволило некоторым из них объединиться в более крупные тела, такие как планеты. По словам ученых, большие планеты, такие как Юпитер и Сатурн, поглотили большую часть материала. Та планета, которая могла притянуть больше, становилась все больше и больше.
Большая часть оставшихся кусков стала крупнейшими астероидами, такими как Церера и Веста. Это были одни из первых обнаруженных астероидов, причем Церера достаточно большая, чтобы считаться карликовой планетой. Обломки стали остальными астероидами Солнечной системы.
Где были обнаружены астероиды?
Многие астероиды можно найти в главном поясе астероидов, расположенном между Марсом и Юпитером. По словам ученых, эти глыбы оказались ограниченными гравитационным притяжением Юпитера, когда планета-гигант вышла на свою орбиту. Объем астероидов в поясе изначально был намного больше, но на протяжении миллиардов лет причуды гравитации Юпитера иногда отбрасывали астероиды, а это означало, что большое их количество было выброшено из Солнечной системы.
Еще больше космических камней плавают в поясе Койпера, который находится за орбитой Нептуна. В некоторых случаях эти объекты попадают во внутреннюю часть солнечной системы и нагреваются солнцем. Если они становятся достаточно горячими, материал испаряется с предметов и образует вокруг них тонкую атмосферу, называемую комой. По словам ученых, именно эти космические тела обычно называют кометами.
Последняя группа чрезвычайно холодных космических тел находятся довольно далеко от Солнца, в месте, известном как облако Оорта. По словам ученых, эти объекты разбросаны на расстоянии, которое простирается почти на полпути до ближайшей звезды, Проксимы Центавра. Гравитационные силы между Солнечной системой и системой Проксимы Центавра могут иногда отбрасывать космические тела либо к Солнцу, либо в межзвездное пространство. Путешествующие межзвездные объекты, такие как Оумуамуа – первый межзвездный объект, когда-либо обнаруженный в Солнечной системе – скорее всего, были сброшены со своей родительской звезды таким образом.
Астероиды главного пояса при вращении ощущают всевозможные силы, такие как солнечное тепло. По словам ученых, если одна сторона астероида станет теплее других, она испустит инфракрасное излучение, которое может толкнуть объект и заставить его дрейфовать, приближая его к Юпитеру или Марсу. Затем гравитационные удары могут отправить астероиды к Земле, и в этом случае они станут тем, что астрономы называют объектами, сближающимися с Землей.
Художественное изображение первого идентифицированного межзвездного объекта, Оумуамуа. (Изображение предоставлено: М. Корнмессер / ESO)
Какие астероиды могут врезаться в Землю?
По состоянию на июль 2021 года NASA насчитало более 1,1 миллиона известных астероидов. Исследователи, очевидно, хотят знать, представляют ли какие-либо из этих космических объектов опасность для нашей планеты, и долгое время сканируют небо на предмет наличия опасных астероидов. (1)
В 2010 году NASA завершило каталог, который определил орбиты 90% объектов диаметром 1 километр или больше, что было бы катастрофой, если бы они столкнулись с нашей планетой, и обнаружило, что ни один из них не находится на курсах столкновения с Землей.
NASA в настоящее время имеет мандат Конгресса на идентификацию 90% сближающихся с Землей объектов, имеющих 140 метров в диаметре или больше, которые могут разрушить город или большую сельскую местность, если они столкнутся с нашей планетой. По словам ученых, NASA не выполнило поставленную на 2020 год цель по созданию такого каталога, но у агентства есть финансирование для создания космического телескопа, известной как NEO Surveyor, который должен помочь найти гораздо больше объектов в этом диапазоне размеров.
Около 40–50% этих астероидов среднего размера остаются неоткрытыми. По словам ученых, такие инструменты, как Обсерватория имени Веры Рубин, которая будет постоянно сканировать небо каждую ночь, станут дополнительным инструментом для идентификации этих потенциально опасных объектов.
Более мелкие космические объекты почти постоянно сталкиваются с Землей. Но поскольку большая часть нашей планеты покрыта водой или малонаселенными районами, большинство этих воздействий остаются незамеченными. Хотя было несколько потрясений, таких как событие в Челябинске, когда в 2013 году над Россией взорвался метеорит, эти события случаются редко.
Катастрофические воздействия – например, то, что около 66 миллионов лет назад привело к образованию кратера шириной 180 км возле населенного пункта Чикшулуб, Мексика, и вызвало массовое вымирание многих организмов – крайне редки.
Почему ученые изучают астероиды?
Поскольку астероиды являются пережитками самых ранних дней Солнечной системы, они могут многое рассказать исследователям о нашем происхождении. Ученые утверждают, что астероиды не претерпели больших изменений за последние 4,6 миллиарда лет, поэтому они хранят записи событий за этот период времени.
Ученые хотят знать, что произошло вначале. Вот почему у них есть все эти миссии по сбору образцов, такие как японская Хаябуса-2 и OSIRIS-Rex от NASA.
Ученые работают, чтобы понять семейства астероидов, которые произошли от единственного родительского тела, которое в какой-то момент в прошлом было сбито и взорвалось на множество осколков. Изучая фрагменты, ученые могли бы собрать воедино то, что происходило в различные периоды времени в истории Солнечной системы.
Ученые особенно взволнованы предстоящим тестом NASA по перенаправлению двойного астероида (DART), который, как ожидается, начнется в ноябре 2021 года и достигнет астероида под названием Дидим в 2026 году, предоставляя данные о том, как изменить курс любых астероидов, которые однажды могут угрожать нашей планете.
Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
