Terbuat dari apakah asteroid? Asteroid. Karakteristik fisik asteroid - penjelasan untuk anak-anak

Asteroid adalah benda kosmik berbatu yang relatif kecil, mirip dengan planet di tata surya. Banyak asteroid berputar mengelilingi Matahari, dan gugus terbesarnya terletak di antara orbit Mars dan Jupiter dan disebut sabuk asteroid. Di sini, adalah asteroid terbesar yang diketahui - Ceres. Dimensinya adalah 970x940 km, yaitu hampir bulat. Namun ada juga yang ukurannya sebanding dengan partikel debu. Asteroid, seperti komet, adalah sisa-sisa zat dari mana tata surya kita terbentuk miliaran tahun yang lalu.

Para ilmuwan menyarankan bahwa di galaksi kita, Anda dapat menemukan lebih dari setengah juta asteroid dengan diameter lebih dari 1,5 kilometer. Studi terbaru menunjukkan bahwa meteorit dan asteroid memiliki komposisi yang mirip, jadi asteroid mungkin merupakan badan dari mana meteorit terbentuk.

Menjelajahi asteroid

Studi tentang asteroid dimulai pada tahun 1781, setelah William Herschel menemukan planet Uranus ke dunia. Pada akhir abad ke-18, F. Xaver mengumpulkan sekelompok astronom terkenal yang sedang mencari planet. Menurut perhitungan Xaver, seharusnya berada di antara orbit Mars dan Jupiter. Pada awalnya, pencarian tidak memberikan hasil apa pun, tetapi pada tahun 1801, asteroid pertama, Ceres, ditemukan. Tetapi penemunya adalah astronom Italia Piazzi, yang bahkan bukan bagian dari kelompok Xaver. Dalam beberapa tahun berikutnya, tiga asteroid lagi ditemukan: Pallas, Vesta dan Juno, dan kemudian pencarian dihentikan. Hanya 30 tahun kemudian, Karl Ludovik Henke, yang menunjukkan minat untuk mempelajari langit berbintang, melanjutkan pencarian mereka. Sejak periode itu, para astronom telah menemukan setidaknya satu asteroid setiap tahun.

Ciri-ciri asteroid

Asteroid diklasifikasikan menurut spektrum sinar matahari yang dipantulkan: 75% di antaranya adalah asteroid karbon sangat gelap dari kelas C, 15% adalah kelas S yang mengandung silika keabu-abuan, dan 10% sisanya adalah kelas logam M dan beberapa spesies langka lainnya.

Bentuk asteroid yang tidak beraturan juga dikonfirmasi oleh fakta bahwa kecerahannya menurun cukup cepat dengan meningkatnya sudut fase. Karena jarak yang jauh dari Bumi dan ukurannya yang kecil, agak bermasalah untuk mendapatkan data yang lebih akurat tentang asteroid.Gaya gravitasi pada asteroid sangat kecil sehingga tidak mampu memberi mereka karakteristik bentuk bulat dari semua planet . Gravitasi ini memungkinkan asteroid yang rusak ada sebagai blok terpisah yang dipegang berdekatan satu sama lain tanpa bersentuhan. Oleh karena itu, hanya asteroid besar yang telah menghindari tabrakan dengan benda berukuran sedang yang dapat mempertahankan bentuk bola yang diperoleh selama pembentukan planet.

Para ilmuwan percaya bahwa ada beberapa ratus ribu asteroid di sabuk ini, dan mungkin ada jutaan di antaranya di luar angkasa.

Ukuran asteroid bervariasi dari 6 m hingga 1000 km. (Meskipun 6 m tampak jauh dibandingkan dengan 1000 km, bahkan asteroid kecil akan memiliki efek yang kuat jika menabrak.)

Perubahan kecil di orbit terkadang menyebabkan asteroid bertabrakan satu sama lain, menghasilkan potongan-potongan kecil yang terlepas darinya.

Kebetulan fragmen-fragmen kecil ini meninggalkan orbitnya dan terbakar di Bumi, dan kemudian disebut.

Asteroid: "Seperti Bintang"

Ini adalah bagaimana nama benda langit ini diterjemahkan dari bahasa Yunani, meskipun mereka tidak ada hubungannya dengan asteroid.

Dengan demikian, sabuk asteroid bukanlah sisa-sisa planet, melainkan planet yang tidak pernah "berhasil" terbentuk akibat pengaruh Jupiter dan planet-planet raksasa lainnya.

ancaman dari orbit

Sejumlah besar asteroid dan meteoroid besar bergerak di tata surya.

Kebanyakan dari mereka terkonsentrasi di antara orbit Mars dan Yupiter, tetapi dari waktu ke waktu beberapa objek luar angkasa ini mengubah orbitnya yang biasa karena tabrakan atau gangguan gravitasi dan berakhir di dekat Bumi.

Ini lebih jarang terjadi pada komet, tetapi asteroid menimbulkan bahaya nyata, jadi para astronom memantau pergerakan mereka dengan cermat.

Di masa lalu, Bumi telah berulang kali mengalami tabrakan dengan asteroid dengan berbagai ukuran. Para peneliti percaya bahwa hasil dari peristiwa tersebut adalah pendidikan dan kematian.

Sebuah asteroid kecil dengan diameter 20-30 m, bergerak dengan kecepatan 20 km / s, ketika jatuh ke Bumi, melepaskan energi sebanyak muatan nuklir dengan satu megaton setara TNT.

Asteroid sebesar ini dapat menyebabkan kerusakan besar, tetapi tidak mengancam planet ini dengan bencana global. Oleh karena itu, perhatian "patroli surgawi" terpaku pada benda langit kecil, yang dimensinya melebihi setengah kilometer.

Salah satunya adalah asteroid Apophis yang ditemukan pada 2004 yang orbitnya akan mendekati Bumi pada 2029 pada jarak 29 ribu km.

Pada saat yang sama, ada sekitar satu dalam seratus kemungkinan bahwa tabrakan asteroid dengan planet kita dapat terjadi, jadi sekarang semua pergerakan Apophis di orbit dipantau dengan cermat dan rencana sedang dikembangkan untuk menghancurkannya jika kemungkinan tabrakan menjadi sangat tinggi.

Jatuhnya benda kosmik seperti Apophis ke Bumi dapat menyebabkan kehancuran total desa-desa dalam radius 300 km, laut raksasa, dan perubahan lingkungan yang tak terduga.

Asteroid di Sabuk Kuiper

Mulai tahun 1992, para astronom mulai menemukan lebih banyak asteroid di sabuk Kuiper - hari ini ada lebih dari seribu di antaranya. Mereka berbeda dalam komposisi dari yang membentuk sabuk antara Mars dan Jupiter.

Di sabuk asteroid utama, tiga kelompok benda dibedakan - silikat (batu), logam dan karbon. Asteroid Sabuk Kuiper hampir seluruhnya terdiri dari puing-puing.

Teleskop modern tidak memberikan gambaran tentang penampilan asteroid, dan kenalan dekat dengan mereka dimulai hanya ketika mereka mulai mendekati planet-planet kecil. Sebagian besar asteroid ternyata berupa benda-benda berbentuk tidak beraturan yang ditutupi oleh benda-benda meteorik.

Para peneliti membedakan antara "keluarga" asteroid - kelompok asteroid kecil dengan orbit yang sama, terbentuk selama tabrakan asteroid yang lebih besar dengan objek lain. Tiga dari mereka sering mendekati orbit Bumi - ini adalah keluarga Cupid, Apollo dan Aten.

Dalam astronomi, asteroid adalah benda langit kecil yang berputar dalam orbit elips independen mengelilingi Matahari. Komposisi kimia asteroid bervariasi. Sebagian besar benda langit ini adalah benda berkarbon. Namun, ada juga sejumlah besar asteroid silikon dan logam di tata surya.

sabuk asteroid

Di tata surya, di antara orbit planet Mars dan Jupiter, ada sejumlah besar asteroid dengan berbagai ukuran dan bentuk. Gugusan benda langit ini disebut sabuk asteroid. Di sinilah asteroid terbesar dari sistem kami berada: Vesta, Ceres, Hygiea, dan Pallas. Perlu dicatat bahwa sejarah pengamatan dan studi asteroid dimulai dengan penemuan Ceres.

Asteroid terbesar

Korek api pendek

Ini adalah asteroid terberat dan salah satu yang terbesar (terbesar kedua). Benda langit ditemukan pada tahun 1807 oleh Heinrich Olbers. Menariknya, Vesta bisa diamati dengan mata telanjang. Asteroid itu dinamai oleh Carl Gauss untuk menghormati dewi Romawi kuno, pelindung perapian keluarga.

Ceres

Ceres, dinamai dewi kesuburan Romawi kuno, ditemukan pada tahun 1801 oleh Giuseppe Piazzi. Awalnya, para ilmuwan percaya bahwa mereka telah menemukan planet lain, tetapi kemudian menemukan bahwa Ceres adalah asteroid. Diameter benda angkasa ini adalah 960 km, yang menjadikan asteroid terbesar di sabuk.

kebersihan

Penghargaan untuk penemuan Hygiea adalah milik Annibale de Gasparis. Pada tahun 1849, ia menemukan benda angkasa besar di sabuk asteroid, yang kemudian menerima nama dewi kesehatan dan kesejahteraan Yunani kuno.

Pallas

Asteroid ini ditemukan setahun setelah penemuan Ceres, berkat pengamatan astronom Jerman Heinrich Olbers. Pallas dinamai saudara perempuan dewi perang Yunani kuno, Athena.

Bahaya tabrakan bumi

Perhatikan bahwa di masa lalu, planet kita terkena dampak dari 6 asteroid, dengan diameter setidaknya 10 km. Hal ini dibuktikan dengan adanya kawah-kawah besar di permukaan bumi di berbagai negara. Kawah tertua berusia 2 miliar tahun, yang termuda berusia 50 ribu tahun. Dengan demikian, potensi bahaya asteroid bertabrakan dengan Bumi selalu ada.

Para ilmuwan khawatir hal serupa bisa terjadi pada tahun 2029, ketika asteroid raksasa Apophis, yang dinamai menurut nama dewa kehancuran Mesir kuno, melintas di dekat planet kita. Namun, waktu akan memberi tahu apakah asteroid itu akan bertabrakan dengan Bumi atau melewatinya dengan aman.

Nathan Eismont,
Kandidat Ilmu Fisika dan Matematika, Peneliti Terkemuka (Lembaga Penelitian Luar Angkasa dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia)
Anton Ledkov,
Peneliti (Lembaga Penelitian Luar Angkasa RAS)
"Ilmu Pengetahuan dan Kehidupan" No. 1, 2015, No. 2, 2015

Tata surya biasanya dianggap sebagai ruang kosong di mana delapan planet berputar, beberapa dengan satelitnya. Seseorang akan mengingat beberapa planet kecil, yang baru-baru ini dikaitkan dengan Pluto, tentang sabuk asteroid, tentang meteorit yang terkadang jatuh ke Bumi, dan tentang komet yang terkadang menghiasi langit. Gagasan ini cukup benar: tidak satu pun dari banyak pesawat ruang angkasa yang mengalami tabrakan dengan asteroid atau komet - ruangnya cukup luas.

Namun demikian, volume besar tata surya tidak berisi ratusan ribu dan bukan puluhan juta, tetapi kuadriliun (satu dengan lima belas nol) benda kosmik dengan berbagai ukuran dan massa. Semuanya bergerak dan berinteraksi menurut hukum fisika dan mekanika angkasa. Beberapa dari mereka terbentuk di alam semesta yang sangat awal dan terdiri dari materi primordialnya, dan ini adalah objek penelitian astrofisika yang paling menarik. Tetapi ada juga benda-benda yang sangat berbahaya - asteroid besar, yang tabrakannya dengan Bumi dapat menghancurkan kehidupan di dalamnya. Melacak dan menghilangkan bahaya asteroid adalah bidang pekerjaan yang sama pentingnya dan menarik bagi ahli astrofisika.

Sejarah penemuan asteroid

Asteroid pertama ditemukan pada tahun 1801 oleh Giuseppe Piasi, direktur observatorium di Palermo (Sisilia). Dia menamakannya Ceres dan pada awalnya menganggapnya sebagai planet kecil. Istilah "asteroid", diterjemahkan dari bahasa Yunani kuno - "seperti bintang", diusulkan oleh astronom William Herschel (lihat "Ilmu Pengetahuan dan Kehidupan" No. 7, 2012, artikel "Kisah Musisi William Herschel, Yang Menggandakan Kosmos "). Ceres dan objek serupa (Pallas, Juno dan Vesta), ditemukan dalam enam tahun ke depan, dilihat sebagai titik, dan bukan sebagai piringan dalam kasus planet; pada saat yang sama, tidak seperti bintang tetap, mereka bergerak seperti planet. Perlu dicatat bahwa pengamatan yang mengarah pada penemuan asteroid ini dilakukan dengan sengaja dalam upaya menemukan planet yang "hilang". Faktanya adalah bahwa planet-planet yang sudah ditemukan terletak di orbit yang berjarak dari Matahari pada jarak yang sesuai dengan hukum Bode. Sesuai dengan itu, seharusnya ada planet di antara Mars dan Jupiter. Seperti yang Anda ketahui, tidak ada planet yang ditemukan di orbit seperti itu, tetapi sabuk asteroid, yang disebut yang utama, kemudian ditemukan kira-kira di daerah ini. Selain itu, hukum Bode, ternyata, tidak memiliki pembenaran fisik dan saat ini dianggap hanya sebagai semacam kombinasi angka acak. Selain itu, ditemukan kemudian (1848) Neptunus berada di orbit yang tidak konsisten dengannya.

Setelah penemuan keempat asteroid tersebut, pengamatan lebih lanjut selama delapan tahun tidak membuahkan hasil. Mereka dihentikan karena Perang Napoleon, di mana kota Lilienthal dekat Bremen terbakar, di mana pertemuan para astronom - pemburu asteroid diadakan. Pengamatan dilanjutkan pada tahun 1830, tetapi keberhasilan baru datang pada tahun 1845 dengan ditemukannya asteroid Astrea. Sejak saat itu, asteroid telah ditemukan dengan frekuensi setidaknya satu per tahun. Kebanyakan dari mereka milik sabuk asteroid utama, antara Mars dan Jupiter. Pada tahun 1868, sudah ada sekitar seratus asteroid yang ditemukan, pada tahun 1981 - 10.000, dan pada tahun 2000 - lebih dari 100.000.

Komposisi kimia, bentuk, ukuran, dan orbit asteroid

Jika asteroid diklasifikasikan menurut jaraknya dari Matahari, maka kelompok pertama termasuk vulkanoid - semacam sabuk hipotetis planet kecil antara Matahari dan Merkurius. Belum ada satu pun objek dari sabuk ini yang ditemukan, dan meskipun banyak kawah tumbukan yang terbentuk oleh jatuhnya asteroid diamati di permukaan Merkurius, ini tidak dapat menjadi bukti keberadaan sabuk ini. Sebelumnya, keberadaan asteroid di sana mencoba menjelaskan anomali gerakan Merkurius, tetapi kemudian dijelaskan berdasarkan efek relativistik. Jadi jawaban akhir atas pertanyaan tentang kemungkinan keberadaan Vulcanoid belum diterima. Ini diikuti oleh asteroid dekat Bumi yang termasuk dalam empat kelompok.

Asteroid sabuk utama bergerak dalam orbit yang terletak di antara orbit Mars dan Jupiter, yaitu pada jarak 2,1 hingga 3,3 unit astronomi (AU) dari Matahari. Bidang orbitnya berada di dekat ekliptika, kemiringannya ke ekliptika terletak terutama hingga 20 derajat, mencapai hingga 35 derajat untuk beberapa, eksentrisitas - dari nol hingga 0,35. Jelas, asteroid terbesar dan paling terang adalah yang pertama ditemukan: diameter rata-rata Ceres, Pallas dan Vesta masing-masing adalah 952,544 dan 525 kilometer. Semakin kecil ukuran asteroid, semakin banyak jumlahnya: hanya 140 dari 100.000 asteroid sabuk utama yang memiliki diameter rata-rata lebih dari 120 kilometer. Massa total semua asteroidnya relatif kecil, hanya sekitar 4% dari massa Bulan. Asteroid terbesar - Ceres - memiliki massa 946·10 15 ton. Nilainya sendiri tampaknya sangat besar, tetapi hanya 1,3% dari massa Bulan (735 10 17 ton). Sebagai perkiraan pertama, ukuran asteroid dapat ditentukan oleh kecerahannya dan jaraknya dari Matahari. Tetapi kita juga harus memperhitungkan karakteristik reflektif asteroid - albedonya. Jika permukaan asteroid gelap, ia bersinar lebih lemah. Karena alasan inilah dalam daftar sepuluh asteroid, yang terletak pada gambar dalam urutan penemuannya, asteroid terbesar ketiga Hygiea berada di tempat terakhir.

Gambar yang mengilustrasikan sabuk asteroid utama cenderung menunjukkan banyak batu besar yang bergerak cukup berdekatan. Kenyataannya, gambarannya sangat jauh dari kenyataan, karena, secara umum, massa total sabuk yang kecil didistribusikan di atas volumenya yang besar, sehingga ruang agak kosong. Semua pesawat ruang angkasa yang diluncurkan hingga saat ini di luar orbit Jupiter telah melewati sabuk asteroid tanpa risiko yang berarti untuk bertabrakan dengan asteroid. Namun, menurut standar waktu astronomis, tabrakan asteroid satu sama lain dan dengan planet tidak lagi terlihat tidak mungkin, seperti yang dapat dinilai dari jumlah kawah di permukaannya.

Trojan- asteroid yang bergerak di sepanjang orbit planet, yang pertama ditemukan pada tahun 1906 oleh astronom Jerman Max Wolf. Asteroid itu bergerak mengelilingi Matahari di orbit Jupiter, di depannya dengan rata-rata 60 derajat. Selanjutnya, seluruh kelompok benda langit ditemukan bergerak di depan Jupiter.

Awalnya, mereka menerima nama untuk menghormati para pahlawan legenda Perang Troya, yang bertempur di pihak Yunani yang mengepung Troy. Selain asteroid yang memimpin Jupiter, ada sekelompok asteroid yang tertinggal di belakangnya dengan sudut yang hampir sama; mereka diberi nama Trojan setelah para pembela Troy. Saat ini, asteroid dari kedua kelompok disebut Trojan, dan mereka bergerak di sekitar titik Lagrange L 4 dan L 5 , titik gerak stabil dalam masalah tiga benda. Benda langit yang jatuh ke sekitarnya membuat gerakan berosilasi tanpa melangkah terlalu jauh. Untuk alasan yang belum dijelaskan, ada sekitar 40% lebih banyak asteroid di depan Jupiter daripada yang tertinggal. Ini dikonfirmasi oleh pengukuran terbaru yang dilakukan oleh satelit Amerika NEOWISE menggunakan teleskop 40 cm yang dilengkapi dengan detektor yang beroperasi dalam rentang inframerah. Pengukuran dalam rentang inframerah secara signifikan memperluas kemungkinan mempelajari asteroid dibandingkan dengan yang memberikan cahaya tampak. Efektivitasnya dapat dinilai dari jumlah asteroid dan komet di tata surya yang dikatalogkan menggunakan NEOWISE. Ada lebih dari 158.000 dari mereka, dan misi aparat terus berlanjut. Menariknya, Trojan sangat berbeda dari kebanyakan asteroid sabuk utama. Mereka memiliki permukaan matte, warna coklat kemerahan, dan sebagian besar termasuk dalam apa yang disebut kelas-D. Ini adalah asteroid dengan albedo yang sangat rendah, yaitu dengan permukaan reflektif yang lemah. Mirip dengan mereka hanya dapat ditemukan di daerah luar sabuk utama.

Bukan hanya Jupiter yang memiliki Trojan; planet-planet lain di tata surya, termasuk Bumi (tetapi bukan Venus dan Merkurius), juga menemani Trojan, mengelompok di sekitar titik Lagrange mereka L 4 , L 5 . Asteroid Trojan Bumi 2010 TK7 ditemukan dengan bantuan teleskop NEOWISE baru-baru ini - pada tahun 2010. Ia bergerak di depan Bumi, sementara amplitudo osilasinya di dekat titik L 4 sangat besar: asteroid mencapai titik yang berlawanan dengan Bumi dalam gerakan mengelilingi Matahari, dan secara luar biasa jauh dari bidang ekliptika.

Amplitudo osilasi yang begitu besar mengarah pada kemungkinan pendekatannya ke Bumi hingga 20 juta kilometer. Namun, tabrakan dengan Bumi, setidaknya dalam 20.000 tahun ke depan, sepenuhnya dikecualikan. Gerakan Trojan terestrial sangat berbeda dari gerakan Trojan Jupiter, yang tidak meninggalkan titik Lagrange mereka untuk jarak sudut yang signifikan. Sifat gerakan ini menyulitkan pesawat ruang angkasa untuk mencapainya, karena, karena kemiringan yang signifikan dari orbit Trojan ke bidang ekliptika, mencapai asteroid dari Bumi dan mendarat di atasnya memerlukan kecepatan karakteristik yang terlalu tinggi dan, akibatnya, konsumsi bahan bakar yang tinggi.

Sabuk Kuiper terletak di luar orbit Neptunus dan memanjang hingga 120 SA. dari matahari. Itu dekat dengan bidang ekliptika, dihuni oleh sejumlah besar objek yang mencakup es air dan gas beku, dan berfungsi sebagai sumber yang disebut komet periode pendek. Objek pertama dari wilayah ini ditemukan pada tahun 1992, dan hingga saat ini, lebih dari 1300 telah ditemukan.Karena benda langit dari sabuk Kuiper terletak sangat jauh dari Matahari, sulit untuk menentukan ukurannya. Hal ini dilakukan berdasarkan pengukuran kecerahan cahaya yang dipantulkan, dan keakuratan perhitungan tergantung pada seberapa baik kita mengetahui nilai albedonya. Pengukuran dalam rentang inframerah jauh lebih dapat diandalkan, karena memberikan tingkat radiasi diri objek. Data tersebut diperoleh oleh teleskop luar angkasa Spitzer untuk objek sabuk Kuiper terbesar.

Salah satu objek sabuk yang paling menarik adalah Haumea, dinamai dewi kesuburan dan kelahiran anak Hawaii; itu adalah bagian dari keluarga yang terbentuk sebagai hasil dari tabrakan. Objek ini tampaknya telah bertabrakan dengan satu setengah ukuran lainnya. Tabrakan itu menyebabkan bongkahan es besar berhamburan dan menyebabkan Haumea berotasi dengan jangka waktu sekitar empat jam. Putaran cepat seperti itu memberinya bentuk sepak bola Amerika atau melon. Haumea disertai oleh dua satelit - Hi'iaka (Hi'iaka) dan Namaka (Namaka).

Menurut teori yang diterima saat ini, sekitar 90% objek sabuk Kuiper bergerak dalam orbit melingkar yang jauh di luar orbit Neptunus - tempat mereka terbentuk. Beberapa lusin objek dari sabuk ini (mereka disebut centaur, karena, tergantung pada jarak ke Matahari, mereka memanifestasikan diri sebagai asteroid atau komet), mungkin terbentuk di daerah yang lebih dekat ke Matahari, dan kemudian pengaruh gravitasi Uranus dan Neptunus memindahkannya ke orbit elips tinggi dengan aphelion hingga 200 AU dan kecenderungan yang besar. Mereka membentuk piringan setebal 10 AU, tetapi tepi luar sebenarnya dari sabuk Kuiper belum ditentukan. Baru-baru ini, Pluto dan Charon dianggap sebagai satu-satunya contoh objek dunia es terbesar di bagian luar tata surya. Tetapi pada tahun 2005, benda planet lain ditemukan - Eris (dinamai dewi perselisihan Yunani), yang diameternya sedikit lebih kecil dari diameter Pluto (awalnya diasumsikan 10% lebih besar). Eris bergerak dalam orbit dengan perihelion 38 AU. dan aphelion 98 a.u. Dia memiliki satelit kecil - Dysnomia (Dysnomia). Pada awalnya, Eris direncanakan untuk dianggap sebagai planet kesepuluh (setelah Pluto) di tata surya, tetapi kemudian Persatuan Astronomi Internasional mengecualikan Pluto dari daftar planet, membentuk kelas baru yang disebut planet kerdil, yang meliputi Pluto, Eris dan Ceres. Diasumsikan bahwa di sabuk Kuiper terdapat ratusan ribu benda es dengan diameter 100 kilometer dan setidaknya satu triliun komet. Namun, objek-objek ini sebagian besar relatif kecil—dengan lebar 10–50 kilometer—dan tidak terlalu terang. Periode revolusi mereka mengelilingi Matahari adalah ratusan tahun, yang sangat memperumit deteksi mereka. Jika kita setuju dengan asumsi bahwa hanya sekitar 35.000 objek sabuk Kuiper yang memiliki diameter lebih dari 100 kilometer, maka massa totalnya beberapa ratus kali lebih besar daripada massa benda seukuran ini dari sabuk asteroid utama. Pada bulan Agustus 2006, dilaporkan bahwa gerhana oleh benda-benda kecil ditemukan dalam arsip data sinar-X dari bintang neutron Scorpio X-1. Hal ini memberikan alasan untuk menegaskan bahwa jumlah objek sabuk Kuiper dengan ukuran sekitar 100 meter atau lebih adalah kira-kira satu kuadriliun (10 15). Awalnya, pada tahap awal evolusi tata surya, massa objek sabuk Kuiper jauh lebih besar dari sekarang, dari 10 hingga 50 massa Bumi. Saat ini, massa total semua badan sabuk Kuiper, serta awan Oort yang terletak lebih jauh dari Matahari, jauh lebih kecil daripada massa Bulan. Seperti yang ditunjukkan oleh simulasi komputer, hampir semua massa piringan purba melebihi 70 AU. hilang karena tabrakan yang disebabkan oleh Neptunus, yang menyebabkan penggilingan objek sabuk menjadi debu, yang tersapu ke ruang antarbintang oleh angin matahari. Semua benda ini sangat menarik, karena diasumsikan bahwa mereka telah terawetkan dalam bentuk aslinya sejak pembentukan tata surya.

Awan Oort berisi objek terjauh di tata surya. Ini adalah wilayah bola yang membentang dari jarak 5.000 hingga 100.000 AU. dari Matahari dan dianggap sebagai sumber komet periode panjang yang mencapai wilayah dalam tata surya. Awan itu sendiri tidak diamati secara instrumental sampai tahun 2003. Pada bulan Maret 2004, tim astronom mengumumkan penemuan objek mirip planet yang mengorbit Matahari pada jarak rekor, yang berarti ia memiliki suhu dingin yang unik.

Objek ini (2003VB12), dinamai Sedna setelah dewi Eskimo yang memberi kehidupan kepada penghuni kedalaman laut Arktik, mendekati Matahari untuk waktu yang sangat singkat, bergerak dalam orbit elips yang sangat memanjang dengan periode 10.500 tahun. Tetapi bahkan saat mendekati Matahari, Sedna tidak mencapai batas luar sabuk Kuiper, yang terletak di 55 AU. dari Matahari: orbitnya terletak antara 76 (perihelion) dan 1000 (aphelion) AU. Hal ini memungkinkan penemu Sedna untuk menghubungkannya dengan benda langit pertama yang diamati dari awan Oort, yang selalu terletak di luar sabuk Kuiper.

Menurut karakteristik spektral, klasifikasi paling sederhana membagi asteroid menjadi tiga kelompok:
C - karbon (75% diketahui),
S - silikon (17% diketahui),
U - tidak termasuk dalam dua kelompok pertama.

Saat ini klasifikasi di atas semakin berkembang dan merinci, termasuk kelompok-kelompok baru. Pada tahun 2002, jumlah mereka meningkat menjadi 24. Contoh kelompok baru adalah kelas-M yang sebagian besar asteroid logam. Namun, harus diperhitungkan bahwa klasifikasi asteroid menurut karakteristik spektral permukaannya adalah tugas yang sangat sulit. Asteroid dari kelas yang sama tidak harus memiliki komposisi kimia yang identik.

Misi luar angkasa ke asteroid

Asteroid terlalu kecil untuk dipelajari secara mendetail dengan teleskop berbasis darat. Mereka dapat dicitrakan menggunakan radar, tetapi untuk ini mereka harus terbang cukup dekat ke Bumi. Metode yang agak menarik untuk menentukan ukuran asteroid adalah pengamatan okultasi bintang oleh asteroid dari beberapa titik di sepanjang jalur pada titik bintang - asteroid - langsung di permukaan bumi. Metode ini terdiri dari fakta bahwa menurut lintasan asteroid yang diketahui, titik-titik persimpangan arah bintang-asteroid dengan Bumi dihitung, dan di sepanjang jalur ini pada jarak tertentu darinya, ditentukan oleh perkiraan ukuran asteroid. , teleskop dipasang yang melacak bintang. Pada titik tertentu, asteroid mengaburkan bintang, menghilang untuk pengamat, dan kemudian muncul kembali. Dari durasi waktu bayangan dan kecepatan asteroid yang diketahui, ditentukan diameternya, dan dengan jumlah pengamat yang cukup, siluet asteroid juga dapat diperoleh. Sekarang ada komunitas astronom amatir yang berhasil melakukan pengukuran terkoordinasi.

Penerbangan pesawat ruang angkasa ke asteroid membuka lebih banyak peluang untuk studi mereka. Asteroid (951 Gaspra) pertama kali difoto oleh pesawat ruang angkasa Galileo pada tahun 1991 dalam perjalanan ke Jupiter, kemudian pada tahun 1993 ia mengambil asteroid 243 Ida dan satelitnya Dactyl. Tapi itu dilakukan, bisa dikatakan, secara kebetulan.

Pesawat ruang angkasa pertama yang dirancang khusus untuk eksplorasi asteroid adalah NEAR Shoemaker, yang memotret asteroid 253 Matilda dan kemudian mengorbit sekitar 433 Eros dengan pendaratan di permukaannya pada tahun 2001. Saya harus mengatakan bahwa pendaratan pada awalnya tidak direncanakan, tetapi setelah mempelajari asteroid ini dengan sukses dari orbit satelitnya, mereka memutuskan untuk mencoba melakukan pendaratan lunak. Meskipun perangkat tidak dilengkapi dengan perangkat pendaratan dan sistem kontrolnya tidak menyediakan operasi seperti itu, perintah dari Bumi berhasil mendaratkan perangkat, dan sistemnya terus berfungsi di permukaan. Selain itu, terbang lintas Matilda memungkinkan tidak hanya untuk mendapatkan serangkaian gambar, tetapi juga untuk menentukan massa asteroid dari gangguan lintasan peralatan.

Sebagai tugas insidental (selama pelaksanaan tugas utama), aparatus Luar Angkasa menjelajahi asteroid 9969 Braille pada tahun 1999 dan aparatus Stardust, asteroid 5535 Annafranc.

Dengan bantuan peralatan Hayabus Jepang (diterjemahkan sebagai "elang") pada Juni 2010, sampel tanah dapat dikembalikan ke Bumi dari permukaan asteroid 25 143 Itokawa, yang termasuk dalam asteroid dekat Bumi (Apollos) kelas spektral. S (silikon). Foto asteroid menunjukkan medan terjal dengan banyak batu dan batu bulat, yang lebih dari 1000 memiliki diameter lebih dari 5 meter, dan beberapa berukuran hingga 50 meter. Kami akan kembali ke fitur Itokawa ini nanti.

Pesawat ruang angkasa Rosetta, diluncurkan oleh Badan Antariksa Eropa pada tahun 2004 ke komet Churyumov-Gerasimenko, berhasil mendaratkan modul Philae pada intinya pada 12 November 2014. Sepanjang jalan, pesawat ruang angkasa itu terbang di sekitar asteroid 2867 Steins pada 2008 dan 21 Lutetia pada 2010. Perangkat mendapatkan namanya dari nama batu (Rosetta), ditemukan di Mesir oleh tentara Napoleon di dekat kota kuno Rosetta di pulau Nil Philae, yang memberi pendarat namanya. Teks dalam dua bahasa diukir di atas batu: Mesir kuno dan Yunani kuno, yang memberikan kunci untuk mengungkap rahasia peradaban Mesir kuno - mengartikan hieroglif. Memilih nama historis, pengembang proyek menekankan tujuan misi - untuk mengungkap rahasia asal usul dan evolusi tata surya.

Misi ini menarik karena pada saat pendaratan modul Philae di permukaan inti komet, jaraknya jauh dari Matahari dan karenanya tidak aktif. Saat mendekati Matahari, permukaan inti memanas dan emisi gas dan debu dimulai. Perkembangan semua proses ini dapat diamati, berada di pusat peristiwa.

Sangat menarik adalah misi yang sedang berlangsung Dawn (Fajar), yang dilakukan di bawah program NASA. Perangkat diluncurkan pada 2007, mencapai asteroid Vesta pada Juli 2011, kemudian dipindahkan ke orbit satelitnya dan melakukan penelitian di sana hingga September 2012. Saat ini, perangkat sedang dalam perjalanan ke asteroid terbesar - Ceres. Di atasnya ada pendorong ion roket listrik. Efisiensinya, ditentukan oleh kecepatan kedaluwarsa fluida kerja (xenon), hampir urutan besarnya lebih tinggi daripada efisiensi mesin kimia tradisional (lihat "Ilmu Pengetahuan dan Kehidupan" No. 9, 1999, artikel "Lokomotif listrik luar angkasa" "). Ini memungkinkan untuk terbang dari orbit satelit satu asteroid ke orbit satelit lain. Meskipun asteroid Vesta dan Ceres bergerak dalam orbit yang cukup dekat dari sabuk asteroid utama dan merupakan yang terbesar di dalamnya, mereka sangat berbeda dalam karakteristik fisiknya. Jika Vesta adalah asteroid “kering”, maka Ceres, menurut pengamatan berbasis darat, memiliki air, es kutub air musiman, dan bahkan lapisan atmosfer yang sangat tipis.

China juga berkontribusi dalam eksplorasi asteroid dengan mengirimkan pesawat ruang angkasa Chang'e mereka ke asteroid 4179 Tautatis. Dia mengambil serangkaian foto permukaannya, sementara jarak terbang minimum hanya 3,2 kilometer; namun, bidikan terbaik diambil pada jarak 47 kilometer. Gambar menunjukkan bahwa asteroid memiliki bentuk memanjang tidak beraturan - panjang 4,6 kilometer dan diameter 2,1 kilometer. Massa asteroid adalah 50 miliar ton, fitur yang sangat aneh adalah kepadatannya yang sangat tidak merata. Satu bagian dari volume asteroid memiliki kerapatan 1,95 g/cm 3 , yang lainnya - 2,25 g/cm 3 . Dalam hal ini, telah dikemukakan bahwa Tautatis terbentuk sebagai hasil dari penyatuan dua asteroid.

Adapun misi asteroid dalam waktu dekat, bisa dimulai dengan Badan Dirgantara Jepang, yang berencana melanjutkan program eksplorasinya dengan meluncurkan pesawat luar angkasa Hayabus-2 pada 2015, dengan tujuan mengembalikan sampel tanah dari asteroid 1999 JU3 ke Bumi. pada tahun 2020. Asteroid tersebut termasuk kelas spektral C, berada pada orbit yang melintasi orbit Bumi, aphelionnya hampir mencapai orbit Mars.

Setahun kemudian, yaitu pada tahun 2016, proyek NASA OSIRIS-Rex dimulai, yang tujuannya adalah untuk mengembalikan tanah dari permukaan asteroid dekat Bumi 1999 RQ36, baru-baru ini bernama Bennu dan ditugaskan ke kelas spektral C. Ini adalah direncanakan perangkat itu akan mencapai asteroid pada 2018 dan pada 2023 akan mengirimkan 59 gram batunya ke Bumi.

Setelah mendaftarkan semua proyek ini, tidak mungkin untuk tidak menyebutkan asteroid seberat sekitar 13.000 ton, yang jatuh di dekat Chelyabinsk pada 15 Februari 2013, seolah-olah membenarkan pernyataan spesialis Amerika yang terkenal tentang masalah asteroid Donald Yeomans: “Jika kita melakukannya tidak terbang ke asteroid, lalu mereka terbang ke kita". Ini menekankan pentingnya aspek lain dari studi asteroid - bahaya asteroid dan solusi masalah yang berkaitan dengan kemungkinan asteroid bertabrakan dengan Bumi.

Cara yang sangat tidak terduga untuk mempelajari asteroid diusulkan oleh Misi Pengalihan Asteroid, atau, sebagaimana disebut, proyek Keck. Konsepnya dikembangkan oleh Keck Institute for Space Research di Pasadena (California). William Myron Keck adalah seorang dermawan Amerika terkenal yang mendirikan US Scientific Research Foundation pada tahun 1954. Dalam proyek tersebut, diasumsikan sebagai kondisi awal bahwa tugas menjelajahi asteroid diselesaikan dengan partisipasi seseorang, dengan kata lain, misi ke asteroid harus diawaki. Tetapi dalam hal ini, durasi seluruh penerbangan dengan kembalinya ke Bumi pasti akan setidaknya beberapa bulan. Dan apa yang paling tidak menyenangkan untuk ekspedisi berawak, dalam keadaan darurat, kali ini tidak dapat dikurangi hingga batas yang dapat diterima. Oleh karena itu, diusulkan, alih-alih terbang ke asteroid, untuk melakukan yang sebaliknya: untuk mengirimkan, menggunakan kendaraan tak berawak, asteroid ke Bumi. Tapi tidak ke permukaan, seperti yang terjadi dengan asteroid Chelyabinsk, tetapi ke orbit yang mirip dengan bulan, dan mengirim pesawat ruang angkasa berawak ke asteroid yang telah menjadi dekat. Kapal ini akan mendekatinya, menangkapnya, dan para astronot akan mempelajarinya, mengambil sampel batuan dan mengirimkannya ke Bumi. Dan dalam keadaan darurat, astronot akan dapat kembali ke Bumi dalam waktu seminggu. Sebagai kandidat utama untuk peran asteroid yang bergerak dengan cara ini, NASA telah memilih asteroid dekat Bumi 2011 MD, yang termasuk dalam cupid. Diameternya dari 7 hingga 15 meter, kerapatannya 1 g/cm 3 , yaitu, dapat terlihat seperti tumpukan puing lepas dengan berat sekitar 500 ton. Orbitnya sangat dekat dengan orbit Bumi, condong ke ekliptika sebesar 2,5 derajat, dan periodenya 396,5 hari, yang sesuai dengan sumbu semi-mayor 1,056 AU. Sangat menarik untuk dicatat bahwa asteroid itu ditemukan pada 22 Juni 2011, dan pada 27 Juni ia terbang sangat dekat dengan Bumi - hanya 12.000 kilometer.

Sebuah misi untuk menangkap asteroid ke orbit satelit Bumi direncanakan untuk awal 2020-an. Pesawat ruang angkasa, yang dirancang untuk menangkap asteroid dan memindahkannya ke orbit baru, akan dilengkapi dengan pendorong listrik xenon. Operasi untuk mengubah orbit asteroid juga termasuk manuver gravitasi di dekat Bulan. Inti dari manuver ini adalah mengendalikan pergerakan dengan bantuan mesin roket listrik, yang akan memastikan perjalanan di sekitar Bulan. Pada saat yang sama, karena pengaruh medan gravitasinya, kecepatan asteroid berubah dari hiperbolik awal (yaitu, mengarah pada penyimpangan dari medan gravitasi Bumi) ke kecepatan satelit Bumi.

Pembentukan dan evolusi asteroid

Seperti yang telah disebutkan di bagian tentang sejarah penemuan asteroid, yang pertama ditemukan selama pencarian planet hipotetis, yang, menurut hukum Bode (sekarang diakui sebagai salah), seharusnya berada di orbit antara Mars dan Yupiter. Ternyata ada sabuk asteroid di dekat orbit planet yang tidak pernah ditemukan itu. Ini berfungsi sebagai dasar untuk membangun hipotesis, yang menurutnya sabuk ini terbentuk sebagai hasil dari kehancurannya.

Planet ini dinamai Phaeton setelah putra dewa matahari Yunani kuno Helios. Perhitungan yang mensimulasikan proses kehancuran Phaeton tidak mengkonfirmasi hipotesis ini dalam semua varietasnya, mulai dari planet yang terkoyak oleh gravitasi Jupiter dan Mars dan berakhir dengan tabrakan dengan benda langit lain.

Pembentukan dan evolusi asteroid hanya dapat dianggap sebagai komponen dari proses munculnya tata surya secara keseluruhan. Saat ini, teori yang diterima secara umum menunjukkan bahwa tata surya muncul dari akumulasi primordial gas dan debu. Sebuah cakram terbentuk dari kluster, ketidakhomogenan yang menyebabkan munculnya planet dan benda kecil tata surya. Hipotesis ini didukung oleh pengamatan astronomi modern, yang memungkinkan untuk mendeteksi perkembangan sistem planet bintang muda pada tahap awal. Pemodelan komputer juga menegaskannya, membangun gambar yang secara mengejutkan mirip dengan gambar sistem planet pada fase tertentu perkembangannya.

Pada tahap awal pembentukan planet, apa yang disebut planetesimal muncul - "embrio" planet, di mana debu kemudian menempel karena pengaruh gravitasi. Sebagai contoh fase awal pembentukan planet, asteroid Lutetia ditunjukkan. Asteroid yang agak besar ini, dengan diameter mencapai 130 kilometer, terdiri dari bagian padat dan lapisan debu tebal (hingga satu kilometer), serta batu-batu besar yang tersebar di permukaan. Ketika massa protoplanet meningkat, gaya tarik-menarik dan, sebagai akibatnya, gaya kompresi benda langit yang terbentuk meningkat. Ada pemanasan zat dan pencairannya, yang mengarah ke stratifikasi protoplanet menurut kepadatan materialnya, dan transisi tubuh ke bentuk bola. Sebagian besar peneliti cenderung pada hipotesis bahwa selama fase awal evolusi tata surya, lebih banyak protoplanet terbentuk daripada planet dan benda langit kecil yang diamati hari ini. Pada saat itu, raksasa gas yang terbentuk - Jupiter dan Saturnus - bermigrasi ke dalam sistem, lebih dekat ke Matahari. Ini memperkenalkan gangguan signifikan ke dalam pergerakan benda-benda yang muncul di tata surya dan menyebabkan perkembangan proses yang disebut periode pemboman berat. Sebagai hasil dari pengaruh resonansi terutama dari Yupiter, sebagian dari benda langit yang dihasilkan dikeluarkan ke pinggiran sistem, dan sebagian dilemparkan ke Matahari. Proses ini berlangsung dari 4,1 hingga 3,8 miliar tahun yang lalu. Jejak periode, yang disebut tahap akhir pemboman berat, tetap dalam bentuk banyak kawah tumbukan di Bulan dan Merkurius. Hal yang sama terjadi dengan pembentukan benda-benda antara Mars dan Jupiter: frekuensi tabrakan di antara mereka cukup tinggi untuk mencegah mereka berubah menjadi objek yang lebih besar dan lebih teratur daripada yang kita lihat sekarang. Diasumsikan bahwa di antara mereka ada fragmen tubuh yang melewati fase evolusi tertentu, dan kemudian terbelah selama tabrakan, serta objek yang tidak punya waktu untuk menjadi bagian dari tubuh yang lebih besar dan, dengan demikian, mewakili sampel formasi yang lebih kuno. . Seperti disebutkan di atas, asteroid Lutetia hanyalah sampel semacam itu. Ini dikonfirmasi oleh penelitian asteroid yang dilakukan oleh pesawat ruang angkasa Rosetta, termasuk pemotretan saat terbang dekat pada Juli 2010.

Dengan demikian, Jupiter memainkan peran penting dalam evolusi sabuk asteroid utama. Karena pengaruh gravitasinya, kami telah memperoleh gambaran yang saat ini diamati tentang distribusi asteroid di dalam sabuk utama. Adapun sabuk Kuiper, pengaruh Neptunus ditambahkan ke peran Jupiter, yang menyebabkan pengusiran benda-benda langit ke wilayah terpencil tata surya ini. Diasumsikan bahwa pengaruh planet-planet raksasa meluas ke awan Oort yang bahkan lebih jauh, yang, bagaimanapun, terbentuk lebih dekat ke Matahari daripada sekarang. Pada fase awal evolusi mendekati planet raksasa, objek primordial (planetesimal) dalam gerakan alaminya melakukan apa yang kita sebut manuver gravitasi, mengisi kembali ruang yang dikaitkan dengan awan Oort. Berada pada jarak yang sangat jauh dari Matahari, mereka juga tunduk pada pengaruh bintang-bintang Galaksi kita - Bima Sakti, yang mengarah pada transisi kacau mereka ke lintasan kembali ke wilayah dekat ruang sirkumsolar. Kami mengamati planetesimal ini sebagai komet periode panjang. Sebagai contoh, seseorang dapat menunjuk ke komet paling terang di abad ke-20 - Komet Hale-Bopp, ditemukan pada 23 Juli 1995 dan mencapai perihelion pada 1997. Periode revolusinya mengelilingi Matahari adalah 2534 tahun, dan aphelion berada pada jarak 185 AU. dari matahari.

Bahaya asteroid-komet

Banyaknya kawah di permukaan Bulan, Merkurius, dan benda-benda lain di tata surya sering disebut-sebut sebagai gambaran tingkat bahaya asteroid-komet bagi Bumi. Tetapi referensi seperti itu tidak sepenuhnya benar, karena sebagian besar kawah ini terbentuk selama "periode pemboman berat". Namun demikian, di permukaan Bumi, menggunakan teknologi modern, termasuk analisis citra satelit, adalah mungkin untuk mendeteksi jejak tabrakan dengan asteroid, yang berasal dari periode evolusi tata surya yang jauh lebih lama. Kawah terbesar dan tertua yang diketahui, Vredefort, terletak di Afrika Selatan. Diameternya sekitar 250 kilometer, usianya diperkirakan dua miliar tahun.

Kawah Chicxulub di pantai Semenanjung Yucatan di Meksiko terbentuk setelah tumbukan asteroid 65 juta tahun yang lalu, setara dengan energi ledakan 100 teraton (10 12 ton) TNT. Sekarang diyakini bahwa kepunahan dinosaurus adalah akibat dari peristiwa bencana ini, yang menyebabkan tsunami, gempa bumi, letusan gunung berapi, dan perubahan iklim karena lapisan debu yang terbentuk di atmosfer yang menutupi Matahari. Salah satu yang termuda - Barringer Crater - terletak di gurun Arizona, AS. Diameternya 1200 meter, kedalamannya 175 meter. Itu muncul 50 ribu tahun yang lalu sebagai akibat dari dampak meteorit besi dengan diameter sekitar 50 meter dan massa beberapa ratus ribu ton.

Secara total, sekarang ada sekitar 170 kawah tumbukan yang terbentuk akibat jatuhnya benda langit. Peristiwa di dekat Chelyabinsk paling menarik perhatian, ketika pada 15 Februari 2013, sebuah asteroid memasuki atmosfer di daerah ini, yang ukurannya diperkirakan sekitar 17 meter dan bermassa 13.000 ton. Itu meledak di udara pada ketinggian 20 kilometer, bagian terbesarnya seberat 600 kilogram jatuh ke Danau Chebarkul.

Kejatuhannya tidak menimbulkan korban, kehancurannya terlihat, tetapi bukan bencana besar: kaca pecah di wilayah yang agak luas, atap pabrik seng Chelyabinsk runtuh, sekitar 1.500 orang terluka oleh pecahan kaca. Diyakini bahwa malapetaka itu tidak terjadi karena unsur keberuntungan: lintasan jatuhnya meteorit itu lembut, jika tidak konsekuensinya akan jauh lebih sulit. Energi ledakan setara dengan 0,5 megaton TNT, yang setara dengan 30 bom yang dijatuhkan di Hiroshima. Asteroid Chelyabinsk menjadi peristiwa paling detail dari magnitudo ini setelah ledakan meteorit Tunguska pada 17 Juni (30), 1908. Menurut perkiraan modern, jatuhnya benda langit, seperti Chelyabinsk, di seluruh dunia terjadi sekitar sekali setiap 100 tahun. Adapun peristiwa Tunguska, ketika pohon terbakar dan tumbang di atas lahan berdiameter 50 kilometer akibat ledakan di ketinggian 18 kilometer dengan energi 10–15 megaton TNT, bencana serupa terjadi sekitar satu kali. setiap 300 tahun. Namun, ada kasus ketika benda yang lebih kecil, bertabrakan dengan Bumi lebih sering daripada yang disebutkan, menyebabkan kerusakan yang nyata. Contohnya adalah asteroid setinggi empat meter yang jatuh di Sikhote-Alin timur laut Vladivostok pada 12 Februari 1947. Meskipun asteroid itu kecil, hampir seluruhnya terdiri dari besi dan ternyata menjadi meteorit besi terbesar yang pernah diamati di permukaan Bumi. Pada ketinggian 5 kilometer, ia meledak, dan kilatannya lebih terang dari Matahari. Wilayah episentrum ledakan (proyeksinya ke permukaan bumi) tidak berpenghuni, tetapi di area dengan diameter 2 kilometer, hutan rusak dan lebih dari seratus kawah dengan diameter hingga 26 meter terbentuk. . Jika benda seperti itu jatuh di kota besar, ratusan bahkan ribuan orang akan mati.

Pada saat yang sama, sangat jelas bahwa kemungkinan kematian orang tertentu akibat jatuhnya asteroid sangat rendah. Ini tidak mengesampingkan kemungkinan bahwa ratusan tahun dapat berlalu tanpa korban yang signifikan, dan kemudian jatuhnya asteroid besar akan menyebabkan kematian jutaan orang. Di meja. 1 menunjukkan kemungkinan dampak asteroid, berkorelasi dengan tingkat kematian dari peristiwa lain.

Tidak diketahui kapan dampak asteroid berikutnya akan terjadi, sebanding atau lebih parah dalam konsekuensinya terhadap peristiwa Chelyabinsk. Mungkin jatuh dalam 20 tahun, dan dalam beberapa abad, tetapi mungkin juga besok. Mendapatkan peringatan dini dari suatu peristiwa seperti peristiwa Chelyabinsk tidak hanya diinginkan - perlu untuk secara efektif membelokkan objek yang berpotensi berbahaya yang lebih besar dari, katakanlah, 50 meter. Adapun tabrakan dengan Bumi dari asteroid yang lebih kecil, peristiwa ini terjadi lebih sering daripada yang kita pikirkan: sekitar sekali setiap dua minggu. Hal ini diilustrasikan oleh peta jatuhnya asteroid berukuran satu meter atau lebih di atas selama dua puluh tahun terakhir, yang disiapkan oleh NASA.

Metode untuk membelokkan objek dekat Bumi yang berpotensi berbahaya

Penemuan asteroid Apophis pada tahun 2004, yang kemungkinan bertabrakan dengan Bumi pada tahun 2036 kemudian dianggap cukup tinggi, menyebabkan peningkatan minat yang signifikan dalam masalah pertahanan asteroid-komet. Pekerjaan diluncurkan untuk mendeteksi dan membuat katalog benda langit yang berbahaya, dan program penelitian diluncurkan untuk memecahkan masalah mencegah tabrakan mereka dengan Bumi. Akibatnya, jumlah asteroid dan komet yang ditemukan telah meningkat secara dramatis, sehingga sekarang ada lebih banyak dari mereka yang ditemukan daripada yang diketahui sebelum dimulainya pekerjaan pada program tersebut. Berbagai metode juga telah diusulkan untuk membelokkan asteroid dari lintasan tumbukan dengan Bumi, termasuk yang agak eksotis. Misalnya, melapisi permukaan asteroid berbahaya dengan cat yang akan mengubah karakteristik reflektifnya, yang menyebabkan defleksi lintasan asteroid yang diperlukan karena tekanan sinar matahari. Penelitian berlanjut tentang cara mengubah lintasan objek berbahaya dengan menabrakkan pesawat ruang angkasa dengan mereka. Metode terakhir tampaknya cukup menjanjikan dan tidak memerlukan penggunaan teknologi yang melampaui kemampuan teknologi roket dan ruang angkasa modern. Namun, keefektifannya dibatasi oleh massa pesawat ruang angkasa homing. Untuk kapal induk Rusia yang paling kuat, Proton-M, tidak dapat melebihi 5-6 ton.

Mari kita perkirakan perubahan kecepatan, misalnya, Apophis, yang massanya sekitar 40 juta ton: tabrakan dengannya oleh pesawat ruang angkasa seberat 5 ton pada kecepatan relatif 10 km / s akan menghasilkan 1,25 milimeter per detik. Jika pemogokan dilakukan jauh sebelum tumbukan yang diharapkan, adalah mungkin untuk membuat defleksi yang diperlukan, tetapi "waktu yang lama" ini akan memakan waktu beberapa dekade. Saat ini tidak mungkin untuk memprediksi lintasan asteroid sejauh ini dengan akurasi yang dapat diterima, terutama mengingat ada ketidakpastian dalam mengetahui parameter dinamika tumbukan dan, akibatnya, dalam memperkirakan perubahan yang diharapkan dalam vektor kecepatan asteroid. Jadi, untuk membelokkan asteroid berbahaya dari tabrakan dengan Bumi, diperlukan untuk menemukan peluang untuk mengarahkan proyektil yang lebih masif ke arahnya. Dengan demikian, kami dapat menawarkan asteroid lain dengan massa yang secara signifikan melebihi massa pesawat ruang angkasa, katakanlah 1500 ton. Tetapi untuk mengendalikan pergerakan asteroid semacam itu, dibutuhkan terlalu banyak bahan bakar untuk mewujudkan gagasan itu. Oleh karena itu, untuk perubahan yang diperlukan dalam lintasan proyektil asteroid, diusulkan untuk menggunakan apa yang disebut manuver gravitasi, yang tidak memerlukan konsumsi bahan bakar itu sendiri.

Manuver gravitasi dipahami sebagai penerbangan oleh objek luar angkasa (dalam kasus kami, proyektil asteroid) dari benda yang cukup masif - Bumi, Venus, planet lain di tata surya, serta satelitnya. Arti manuver terletak pada pilihan parameter lintasan relatif terhadap benda terbang (ketinggian, posisi awal dan vektor kecepatan), yang akan memungkinkan, karena pengaruh gravitasinya, untuk mengubah orbit suatu objek (dalam kasus kami, asteroid) mengelilingi Matahari sehingga akan berada pada lintasan tumbukan. Dengan kata lain, alih-alih memberikan impuls kecepatan ke objek yang dikendalikan dengan bantuan mesin roket, kita menerima impuls ini karena daya tarik planet, atau, sebagaimana disebut juga, efek selempang. Selain itu, besarnya impuls bisa signifikan - 5 km / s atau lebih. Untuk membuatnya dengan mesin roket standar, perlu menghabiskan bahan bakar dalam jumlah 3,5 kali massa peralatan. Dan untuk metode manuver gravitasi, bahan bakar hanya diperlukan untuk membawa perangkat ke lintasan manuver yang dihitung, yang mengurangi konsumsinya hingga dua kali lipat. Perlu dicatat bahwa metode mengubah orbit pesawat ruang angkasa ini bukanlah hal baru: diusulkan pada awal tiga puluhan abad terakhir oleh pelopor teknologi roket Soviet F.A. Zander. Saat ini, teknik ini banyak digunakan dalam praktik penerbangan luar angkasa. Cukuplah untuk menyebutkan sekali lagi, misalnya, pesawat ruang angkasa Eropa Rosetta: dalam perjalanan misi sepuluh tahun, ia melakukan tiga manuver gravitasi di dekat Bumi dan satu di dekat Mars. Orang dapat mengingat pesawat ruang angkasa Soviet Vega-1 dan Vega-2, yang pertama kali mengitari komet Halley - dalam perjalanannya mereka melakukan manuver gravitasi menggunakan medan gravitasi Venus. Untuk mencapai Pluto pada tahun 2015, pesawat ruang angkasa New Horizons NASA menggunakan manuver di lapangan Jupiter. Daftar misi yang menggunakan bantuan gravitasi jauh dari lengkap dengan contoh-contoh ini.

Penggunaan manuver gravitasi untuk memandu asteroid dekat Bumi yang relatif kecil ke benda-benda langit yang berbahaya untuk menyimpang dari lintasan tabrakan dengan Bumi diusulkan oleh staf Institut Penelitian Luar Angkasa dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia pada konferensi internasional tentang masalah bahaya asteroid, yang diselenggarakan di Malta pada tahun 2009. Dan tahun berikutnya, sebuah publikasi jurnal muncul menguraikan konsep ini dan membenarkannya.

Untuk mengkonfirmasi kelayakan konsep tersebut, asteroid Apophis dipilih sebagai contoh benda langit yang berbahaya.

Awalnya, mereka menerima syarat bahwa bahaya asteroid terjadi kira-kira sepuluh tahun sebelum dugaan tabrakan dengan Bumi. Dengan demikian, skenario penyimpangan asteroid dari lintasan yang melewatinya dibangun. Pertama-tama, dari daftar asteroid dekat Bumi yang orbitnya diketahui, satu dipilih, yang akan dipindahkan ke sekitar Bumi ke orbit yang cocok untuk melakukan manuver gravitasi yang memastikan bahwa asteroid itu menabrak Apophis paling lambat 2035. Sebagai kriteria seleksi, kami mengambil besarnya impuls kecepatan yang harus dikomunikasikan ke asteroid untuk mentransfernya ke lintasan seperti itu. Impuls maksimum yang diijinkan adalah 20 m/s. Selanjutnya, analisis numerik dari kemungkinan operasi untuk memandu asteroid ke Apophis dilakukan sesuai dengan skenario penerbangan berikut.

Setelah meluncurkan unit kepala kendaraan peluncuran Proton-M ke orbit rendah Bumi dengan bantuan unit pendorong Breeze-M, pesawat ruang angkasa dipindahkan ke jalur penerbangan ke asteroid proyektil dengan pendaratan berikutnya di permukaannya. Perangkat dipasang di permukaan dan bergerak bersama asteroid ke titik di mana ia menyalakan mesin, memberikan impuls ke asteroid, mentransfernya ke lintasan yang dihitung dari manuver gravitasi - terbang di sekitar Bumi. Dalam proses gerak, pengukuran yang diperlukan dilakukan untuk menentukan parameter gerak baik asteroid target maupun asteroid proyektil. Berdasarkan hasil pengukuran, lintasan proyektil dihitung dan dikoreksi. Dengan bantuan sistem propulsi peralatan, asteroid diberikan impuls kecepatan yang mengoreksi kesalahan dalam parameter lintasan pergerakan menuju target. Operasi yang sama dilakukan pada lintasan penerbangan pesawat ruang angkasa ke asteroid proyektil. Parameter kunci dalam mengembangkan dan mengoptimalkan skenario adalah impuls kecepatan yang harus diberikan ke asteroid proyektil. Untuk kandidat untuk peran ini, tanggal pesan impuls, kedatangan asteroid ke Bumi dan tumbukan dengan objek berbahaya ditentukan. Parameter ini dipilih sedemikian rupa sehingga momentum yang diberikan ke asteroid proyektil menjadi minimal. Dalam proses penelitian, seluruh daftar asteroid dianalisis sebagai kandidat, parameter orbital yang saat ini diketahui - ada sekitar 11.000 di antaranya.

Sebagai hasil perhitungan, lima asteroid ditemukan, yang karakteristiknya, termasuk ukurannya, diberikan dalam Tabel. 2. Itu ditabrak oleh asteroid, yang dimensinya secara signifikan melebihi nilai yang sesuai dengan massa maksimum yang diizinkan: 1500–2000 ton. Dalam hubungan ini, dua catatan harus dibuat. Pertama, daftar asteroid dekat Bumi yang jauh dari lengkap (11.000) digunakan untuk analisis, sementara, menurut perkiraan modern, setidaknya ada 100.000 batu besar di permukaannya, yang massanya sesuai dengan batas yang ditunjukkan (kita dapat mengingat asteroid Itokawa). Perhatikan bahwa pendekatan inilah yang dinilai realistis dalam proyek Amerika untuk pengiriman asteroid kecil ke orbit bulan. Dari Tabel. 2 dapat dilihat bahwa impuls kecepatan terkecil - hanya 2,38 m/s - diperlukan jika asteroid 2006 XV4 digunakan sebagai proyektil. Benar, dia sendiri terlalu besar dan melebihi batas perkiraan 1500 ton. Tetapi jika Anda menggunakan pecahan atau bongkahannya di permukaan dengan massa seperti itu (jika ada), maka impuls yang ditunjukkan akan membuat mesin roket standar dengan kecepatan gas buang 3200 m/s, menghabiskan 1,2 ton bahan bakar. Perhitungan menunjukkan bahwa perangkat dengan massa total lebih dari 4,5 ton dapat mendarat di permukaan asteroid ini, sehingga pengiriman bahan bakar tidak akan menimbulkan masalah. Dan penggunaan mesin roket listrik akan mengurangi konsumsi bahan bakar (lebih tepatnya, fluida kerja) hingga 110 kilogram.

Namun, harus diperhitungkan bahwa data yang diberikan dalam tabel tentang impuls kecepatan yang diperlukan mengacu pada kasus ideal, ketika perubahan yang diperlukan dalam vektor kecepatan direalisasikan dengan tepat. Faktanya, ini bukan masalahnya, dan, seperti yang telah dicatat, perlu untuk memiliki pasokan fluida kerja untuk koreksi orbit. Dengan akurasi yang dicapai sejauh ini, koreksi mungkin memerlukan total hingga 30 m/s, yang melebihi nilai nominal besarnya perubahan kecepatan untuk memecahkan masalah mencegat objek berbahaya.

Dalam kasus kami, ketika objek yang dikendalikan memiliki massa tiga kali lipat lebih besar, solusi yang berbeda diperlukan. Itu ada - ini adalah penggunaan mesin roket listrik, yang memungkinkan untuk mengurangi konsumsi fluida kerja dengan faktor sepuluh untuk impuls korektif yang sama. Selain itu, untuk meningkatkan akurasi panduan, diusulkan untuk menggunakan sistem navigasi yang mencakup peralatan kecil yang dilengkapi dengan transceiver, yang ditempatkan terlebih dahulu di permukaan asteroid berbahaya, dan dua sub-satelit yang menyertai peralatan utama. . Dengan bantuan transceiver, jarak antara perangkat dan kecepatan relatifnya diukur. Sistem seperti itu memungkinkan untuk memastikan bahwa proyektil asteroid mengenai target dengan penyimpangan dalam jarak 50 meter, asalkan mesin kimia kecil dengan daya dorong beberapa puluh kilogram digunakan pada fase terakhir dari pendekatan ke target, menghasilkan impuls kecepatan dalam 2 m/s.

Dari isu-isu yang muncul ketika membahas kelayakan konsep penggunaan asteroid kecil untuk membelokkan objek berbahaya, pertanyaan tentang risiko asteroid bertabrakan dengan Bumi, dipindahkan ke lintasan manuver gravitasi di sekitarnya, sangat penting. Di meja. 2 menunjukkan jarak asteroid dari pusat Bumi di perigee saat melakukan manuver gravitasi. Untuk empat, mereka melebihi 15.000 kilometer, dan untuk asteroid 1994, GV adalah 7427,54 kilometer (jari-jari rata-rata Bumi adalah 6371 kilometer). Jaraknya terlihat aman, tetapi masih belum ada jaminan bahwa tidak ada risiko jika ukuran asteroid sedemikian rupa sehingga dapat mencapai permukaan bumi tanpa terbakar di atmosfer. Sebagai ukuran maksimum yang diizinkan, diameter 8-10 meter dianggap, asalkan asteroid itu bukan besi. Cara radikal untuk memecahkan masalah adalah dengan menggunakan Mars atau Venus untuk bermanuver.

Menangkap asteroid untuk penelitian

Ide dasar dari proyek Asteroid Redirect Mission (ARM) adalah untuk mentransfer asteroid ke orbit lain, lebih nyaman untuk penelitian dengan partisipasi manusia langsung. Dengan demikian, orbit yang dekat dengan bulan diusulkan. Sebagai pilihan lain untuk mengubah orbit asteroid, IKI RAS mempertimbangkan metode untuk mengendalikan pergerakan asteroid menggunakan manuver gravitasi di dekat Bumi, serupa dengan yang dikembangkan untuk memandu asteroid kecil ke objek dekat Bumi yang berbahaya.

Tujuan dari manuver tersebut adalah untuk mentransfer asteroid ke orbit yang beresonansi dengan gerakan orbit Bumi, khususnya, dengan rasio periode asteroid dan Bumi 1:1. Di antara asteroid dekat Bumi, ada tiga belas yang dapat ditransfer ke orbit resonansi dalam rasio yang ditunjukkan dan pada batas bawah yang diizinkan dari radius perigee - 6.700 kilometer. Untuk melakukan ini, cukup bagi salah satu dari mereka untuk melaporkan impuls kecepatan tidak melebihi 20 m/s. Daftar mereka disajikan dalam Tabel. 3, di mana besarnya impuls kecepatan ditunjukkan, memindahkan asteroid ke lintasan manuver gravitasi di dekat Bumi, sebagai akibatnya periode orbitnya menjadi sama dengan bumi, yaitu satu tahun. Kecepatan maksimum dan minimum yang dapat dicapai asteroid dalam gerakan heliosentrisnya juga diberikan di sana. Sangat menarik untuk dicatat bahwa kecepatan maksimum bisa sangat tinggi, memungkinkan manuver untuk melemparkan asteroid cukup jauh dari Matahari. Misalnya, asteroid 2012 VE77 dapat dikirim ke orbit dengan aphelion pada jarak dari orbit Saturnus, dan sisanya - di luar orbit Mars.

Keuntungan dari asteroid resonansi adalah bahwa mereka kembali ke sekitar Bumi setiap tahun. Hal ini memungkinkan setidaknya setiap tahun untuk mengirim pesawat ruang angkasa untuk mendarat di asteroid dan mengirimkan sampel tanah ke Bumi, dan hampir tidak ada bahan bakar yang diperlukan untuk mengembalikan kendaraan turun ke Bumi. Dalam hal ini, asteroid di orbit resonansi memiliki keunggulan dibandingkan asteroid di orbit bulan, seperti yang direncanakan dalam proyek Keck, karena membutuhkan konsumsi bahan bakar yang nyata untuk kembali. Untuk misi tak berawak, ini bisa menentukan, tetapi untuk penerbangan berawak, bila perlu untuk memastikan bahwa perangkat kembali ke Bumi secepat mungkin dalam keadaan darurat (dalam waktu seminggu atau bahkan lebih awal), keuntungannya mungkin berada di sisi proyek ARM.

Di sisi lain, kembalinya asteroid resonansi tahunan ke Bumi memungkinkan manuver gravitasi periodik, setiap kali mengubah orbitnya untuk mengoptimalkan kondisi penelitian. Dalam hal ini, orbit harus tetap beresonansi, yang mudah diimplementasikan dengan melakukan beberapa manuver gravitasi. Dengan menggunakan pendekatan ini, dimungkinkan untuk memindahkan asteroid ke orbit yang identik dengan Bumi, tetapi sedikit condong ke bidangnya (ke ekliptika). Kemudian asteroid akan mendekati Bumi dua kali setahun. Keluarga orbit yang dihasilkan dari urutan manuver gravitasi termasuk orbit yang bidangnya terletak di ekliptika, tetapi memiliki eksentrisitas yang sangat besar dan, seperti asteroid 2012 VE77, mencapai orbit Mars.

Jika kita mengembangkan lebih lanjut teknologi manuver gravitasi untuk planet, termasuk konstruksi orbit resonansi, maka muncul ide untuk menggunakan Bulan. Faktanya adalah bahwa manuver gravitasi planet dalam bentuknya yang murni tidak memungkinkan untuk menangkap objek ke dalam orbit satelit, karena energi gerakan relatifnya tidak berubah ketika terbang di sekitar planet. Jika pada saat yang sama ia terbang mengelilingi satelit alami planet (Bulan), maka energinya dapat berkurang. Masalahnya adalah bahwa pengurangan harus cukup untuk mentransfer ke orbit satelit, yaitu, kecepatan awal relatif terhadap planet harus kecil. Jika persyaratan ini tidak terpenuhi, objek akan meninggalkan sekitar Bumi selamanya. Tetapi jika Anda memilih geometri manuver gabungan sehingga asteroid tetap berada di orbit yang beresonansi, maka dalam setahun Anda dapat mengulangi manuver tersebut. Dengan demikian, dimungkinkan untuk menangkap asteroid ke orbit satelit Bumi dengan menerapkan manuver gravitasi di dekat Bumi sambil mempertahankan kondisi resonansi dan terbang lintas Bulan yang terkoordinasi.

Jelas bahwa contoh individu yang mengkonfirmasi kemungkinan penerapan konsep pengendalian gerakan asteroid menggunakan manuver gravitasi tidak menjamin solusi dari masalah bahaya asteroid-komet untuk objek langit apa pun yang mengancam untuk bertabrakan dengan Bumi. Mungkin saja dalam kasus tertentu tidak ada asteroid yang cocok yang dapat diarahkan ke sana. Namun, seperti yang ditunjukkan oleh hasil perhitungan terbaru yang dilakukan dengan mempertimbangkan katalog asteroid "segar", dengan impuls kecepatan maksimum yang diperlukan untuk mentransfer asteroid ke sekitar planet, sama dengan 40 m/s, jumlah asteroid yang sesuai adalah 29, 193 dan 72 untuk Venus, Bumi dan Mars masing-masing. Mereka termasuk dalam daftar benda langit, yang pergerakannya dapat dikendalikan melalui teknologi roket dan ruang angkasa modern. Daftar ini berkembang pesat, karena rata-rata dua hingga lima asteroid saat ini ditemukan per hari. Jadi, untuk periode 1 November hingga 21 November 2014, 58 asteroid dekat Bumi ditemukan. Sampai saat ini, kita tidak dapat mempengaruhi pergerakan benda-benda langit alami, tetapi fase baru dalam perkembangan peradaban sedang dimulai, ketika hal ini menjadi mungkin.

Glosarium artikel

hukum Bode(aturan Titius-Bode, ditetapkan pada tahun 1766 oleh matematikawan Jerman Johann Titius dan dirumuskan kembali pada tahun 1772 oleh astronom Jerman Johann Bode) menjelaskan jarak antara orbit planet-planet tata surya dan Matahari, serta antara planet-planet dan orbit satelit alaminya. Salah satu rumus matematikanya: R i = (D i + 4)/10, di mana D i = 0, 3, 6, 12 ... n, 2n, dan R i adalah jari-jari rata-rata orbit planet dalam satuan astronomi (a.e.).

Hukum empiris ini berlaku untuk sebagian besar planet dengan akurasi 3%, tetapi tampaknya tidak memiliki arti fisik. Namun, ada asumsi bahwa pada tahap pembentukan tata surya, sebagai akibat dari gangguan gravitasi, struktur cincin daerah yang teratur muncul di mana orbit protoplanet ternyata stabil. Studi selanjutnya tentang tata surya menunjukkan bahwa hukum Bode, secara umum, jauh dari selalu terpenuhi: orbit Neptunus dan Pluto, misalnya, jauh lebih dekat ke Matahari daripada yang diprediksinya (lihat tabel).

(L-points, atau libration point, dari lat. Perpustakaan- berayun) - titik dalam sistem dua benda besar, misalnya, Matahari dan planet atau planet dan satelit alaminya. Benda dengan massa yang jauh lebih kecil - asteroid atau laboratorium ruang angkasa - akan tetap berada di salah satu titik Lagrange, berosilasi dengan amplitudo kecil, asalkan hanya gaya gravitasi yang bekerja padanya.

Titik-titik Lagrange terletak pada bidang orbit kedua benda dan ditunjuk oleh indeks dari 1 hingga 5. Tiga pertama - collinear - terletak pada garis lurus yang menghubungkan pusat-pusat benda masif. Titik L 1 terletak di antara benda-benda masif, L 2 - di belakang yang kurang masif, L 3 - di belakang yang lebih masif. Posisi asteroid di titik-titik ini adalah yang paling tidak stabil. Titik L 4 dan L 5 - segitiga, atau Trojan - berada di orbit di kedua sisi garis yang menghubungkan benda-benda bermassa besar, pada sudut 60 o dari garis yang menghubungkannya (misalnya, Matahari dan Bumi).

Titik L 1 dari sistem Bumi-Bulan adalah tempat yang nyaman untuk menempatkan stasiun orbit berawak yang memungkinkan astronot untuk sampai ke Bulan dengan biaya bahan bakar minimal, atau sebuah observatorium untuk mengamati Matahari, yang pada titik ini tidak pernah dikaburkan baik oleh Bumi atau Bulan.

Titik L 2 dari sistem Matahari-Bumi cocok untuk membangun observatorium dan teleskop ruang angkasa. Objek pada titik ini mempertahankan orientasinya relatif terhadap Bumi dan Matahari tanpa batas. Itu sudah menampung laboratorium Amerika Planck, Herschel, WMAP, Gaia, dan lainnya.

Pada titik L 3, di sisi lain Matahari, penulis fiksi ilmiah telah berulang kali menempatkan planet tertentu - Counter-Earth, yang datang dari jauh, atau diciptakan bersamaan dengan Bumi. Pengamatan modern belum mendeteksinya.

Keanehan(Gbr. 1) - angka yang mencirikan bentuk kurva orde kedua (elips, parabola, dan hiperbola). Secara matematis, itu sama dengan rasio jarak titik mana pun dari kurva ke fokusnya dengan jarak dari titik ini ke garis lurus, yang disebut direktriks. Elips - orbit asteroid dan sebagian besar benda langit lainnya - memiliki dua arah. Persamaannya adalah: x = ±(a/e), di mana a adalah sumbu semi-mayor dari elips; e - eksentrisitas - nilai konstan untuk kurva tertentu. Eksentrisitas elips kurang dari 1 (untuk parabola, e \u003d 1, untuk hiperbola, e\u003e 1); ketika e > 0, bentuk elips mendekati lingkaran; ketika e > 1, elips menjadi semakin memanjang dan tertekan, merosot menjadi segmen di batas - sumbu utamanya sendiri 2a. Definisi lain yang lebih sederhana dan lebih visual dari eksentrisitas elips adalah rasio perbedaan antara jarak maksimum dan minimum ke fokus dengan jumlah mereka, yaitu, panjang sumbu utama elips. Untuk orbit sirkumsolar, ini adalah rasio perbedaan jarak benda langit dari Matahari di aphelion dan perihelion dengan jumlah mereka (sumbu utama orbit).

angin cerah- aliran konstan plasma korona matahari, yaitu partikel bermuatan (proton, elektron, inti helium, ion oksigen, silikon, besi, belerang) dalam arah radial dari Matahari. Ini menempati volume bola dengan radius minimal 100 AU. Artinya, batas volume ditentukan oleh kesetaraan tekanan dinamis angin matahari dan tekanan gas antarbintang, medan magnet galaksi dan sinar kosmik galaksi.

ekliptika(dari bahasa Yunani. ekleipsis- gerhana) - lingkaran besar bola langit, di mana pergerakan tahunan Matahari yang tampak terjadi. Pada kenyataannya, karena Bumi bergerak mengelilingi Matahari, ekliptika adalah bagian dari bola langit oleh bidang orbit Bumi. Garis ekliptika melintasi 12 rasi bintang zodiak. Nama Yunaninya adalah karena fakta bahwa telah diketahui sejak jaman dahulu bahwa gerhana matahari dan bulan terjadi ketika Bulan berada di dekat titik perpotongan orbitnya dengan ekliptika.

Asteroid adalah benda langit yang terbentuk karena saling tarik menarik antara gas padat dan debu yang mengorbit Matahari kita pada tahap awal pembentukannya. Beberapa objek ini, seperti asteroid, telah mencapai massa yang cukup untuk membentuk inti cair. Pada saat Jupiter mencapai massanya, sebagian besar planetosimal (protoplanet masa depan) terbelah dan dikeluarkan dari sabuk asteroid asli antara Mars dan. Selama zaman ini, sebagian dari asteroid terbentuk karena tumbukan benda-benda besar dalam pengaruh medan gravitasi Jupiter.

Klasifikasi orbit

Asteroid diklasifikasikan menurut fitur seperti pantulan sinar matahari yang terlihat dan karakteristik orbitnya.

Menurut karakteristik orbitnya, asteroid digabungkan menjadi beberapa kelompok, di antaranya keluarga dapat dibedakan. Sekelompok asteroid dianggap sebagai sejumlah benda yang karakteristik orbitnya serupa, yaitu semi-sumbu, eksentrisitas, dan kemiringan orbit. Keluarga asteroid harus dianggap sebagai sekelompok asteroid yang tidak hanya bergerak dalam orbit yang dekat, tetapi mungkin merupakan pecahan dari satu benda besar, dan terbentuk sebagai hasil dari pemecahannya.

Keluarga terbesar yang diketahui mungkin berisi beberapa ratus asteroid, sedangkan keluarga yang paling kompak mungkin berisi hingga sepuluh. Sekitar 34% badan asteroid adalah anggota keluarga asteroid.

Akibat pembentukan sebagian besar kelompok asteroid di tata surya, tubuh induknya hancur, namun ada juga kelompok yang tubuh induknya bertahan (misalnya).

Klasifikasi berdasarkan spektrum

Klasifikasi spektral didasarkan pada spektrum radiasi elektromagnetik, yang merupakan hasil dari asteroid yang memantulkan sinar matahari. Pendaftaran dan pemrosesan spektrum ini memungkinkan untuk mempelajari komposisi benda langit dan menetapkan asteroid ke salah satu kelas berikut:

• Kelompok asteroid karbon atau kelompok C. Perwakilan dari kelompok ini sebagian besar terdiri dari karbon, serta unsur-unsur yang merupakan bagian dari piringan protoplanet tata surya kita pada tahap awal pembentukannya. Hidrogen dan helium, serta elemen volatil lainnya, praktis tidak ada dalam asteroid berkarbon, namun, keberadaan berbagai mineral dimungkinkan. Ciri pembeda lainnya dari benda-benda tersebut adalah albedonya yang rendah - reflektifitasnya, yang memerlukan penggunaan alat pengamatan yang lebih kuat daripada dalam mempelajari asteroid dari kelompok lain. Lebih dari 75% asteroid di tata surya adalah perwakilan dari kelompok-C. Badan paling terkenal dari grup ini adalah Hygiea, Pallas, dan sekali - Ceres.
• Sekelompok asteroid silikon atau S-group. Asteroid jenis ini terutama terdiri dari besi, magnesium dan beberapa mineral berbatu lainnya. Untuk alasan ini, asteroid silikon juga disebut asteroid berbatu. Badan seperti itu memiliki albedo yang cukup tinggi, yang memungkinkan Anda untuk mengamati beberapa di antaranya (misalnya, Irida) hanya dengan teropong. Jumlah asteroid silikon di tata surya adalah 17% dari total, dan mereka paling umum pada jarak hingga 3 unit astronomi dari Matahari. Perwakilan terbesar dari S-group: Juno, Amphitrite dan Herculina.