Игнорирайте аксесоара, съхранявайте същественото

Миналата седмица започнахме нашето изследване на пояса на астероидите, в рамките на поредицата за Слънчевата система. След като говорим за общи аспекти на пояса, в тази и следващата част ще се посветим на изучаването на „великолепната четворка“ от този регион на Слънчевата система, четирите обекта, които съставляват около 50% от общата му маса. Днес ще говорим, от най-малкото до най-голямото, за 10 Хигиея Y. 4 Веста.

система

25143 Itokawa, малко тяло на Слънчевата система (формата му го отдава).

Всички обекти в Астероидния пояс, освен един, са незначителни тела. Това е множество много малки обекти, без достатъчно маса, за да бъдат закръглени поради гравитацията ... с изключение, разбира се, на 1 Ceres, която заема следващата стъпка в класификацията.

1 Ceres е ярък пример за този случай: както казахме в предишната статия, една трета от общата маса на пояса е Ceres. Но разбира се, това означава, че ако наблюдавате тази орбита около Слънцето, 66% от това, което е там, не е Церера. Ето защо 1 Церера не е планета, а планета джудже. Интересното е, че почти всички приемат без колебание, че Церера не трябва да бъде планета, защото в пояса има толкова много други обекти! Церера не е достатъчно „специална“ в сравнение с тях, за да съставлява планета ... и въпреки това почти всички вярват, че Плутон трябва да бъде планета, защото имат идеята, че околностите му са пусти и Плутон пътува около Слънцето сам, специален, уникален . Това е абсолютно невярно и Церера има много повече причини от Плутон да бъде считана за планета, но се страхувам, че имаме още дълъг път, за да стигнем до Плутон, така че не искам да ви оставя с мед в твоята уста.

1 Церера, планета джудже.

Астрономите използват няколко различни параметъра, които измерват тази "чистота на орбитата", но най-простият и най-емпиричен от всички е планетарен дискриминант на обект, който обикновено е представен с гръцката буква μ и има много интуитивно определение: той е коефициентът между масата на обекта и всичко останало в орбитата му. В случая на 1 Ceres, например, μ = 0,5, тъй като Ceres представлява, както казахме, една трета от общата маса на своята орбита (има и други различни стойности, тъй като всичко зависи от точността с тази, която сме изчислили масата на обекта и общата сума, нещо, което в случая на Церера и пояса не е прекалено фино). От друга страна, планетарният дискриминант на Земята е 1 700 000, тоест Земята е един милион седемстотин хиляди пъти по-масивна от всичко останало около нея.

И накрая, a планета това е обект, който обикаля около Слънцето и е достатъчно голям, за да не само е достигнал хидростатично равновесие, но и да е "изчистил" орбитата си от други обекти. За съжаление, няма определена граница на μ разделяне на планетите от техните по-малки братя и сестри, но планетата с най-малкия дискриминант, Нептун, има 24 000, докато най-голямата планета джудже, 1 Церера, има 0,5, така че разделянето е огромно. Което не означава, че не е било добре да има определена граница, но хей. В статията, в която той определя μ, авторът (Стивън Сотър) дава стойност 100 за лимита, но това е нещо доста произволно.

Факт е, че от четирите обекта, които ще започнем да изследваме днес, три са незначителни тела и само едно се смята - точно сега, както ще видим - планета джудже. Нека започнем с най-малкия и скромен от четирите, въпреки че той все още е гигант в сравнение с останалите незначителни обекти в пояса., 10 Хигиея.

Както можете да видите, това е относително външен астероид, почти на най-външния ръб на пояса. Неговият перихелий (най-близката точка в орбитата му до Слънцето) е около 2,8 AU, докато афелът му (най-отдалечената точка) е 3,5 AU. Той се движи около Слънцето с около 17 км/сек и отнема около пет години и половина, за да направи една пълна революция. Орбитата му е по-малко кръгла от тази на останалите „великолепни три“: има ексцентричност от 12%.

Анимация на орбитата на Хигия (външната орбита е тази на Юпитер) (Wikipedia/CC 3.0 Sharealike License).

Що се отнася до състава му, две части информация трябва да са достатъчни, за да го изведете сами (ако прочетете и усвоите предишната част): първо, както току-що видяхме, това е астероид от най-отдалечения регион на пояса. Като втора информация е много трудно да се види от Земята, защото е много тъмна (нейното албедо е около 7%). Да, наистина: това е астероид от тип С, въглероден. Всъщност той е най-големият представител на тази група, нещо, което вече споменахме в първата част на статията. Използвайки спектроскопия (по този начин се определя вида на астероидите), на повърхността им са открити съединения, получени от промяната на скалите от течна вода, така че в даден момент от миналото те трябва да са били достатъчно горещи, за да се стопи ледът на повърхността му.

Сега температурата, разбира се, е много ниска, което е неизбежно на това разстояние от Слънцето. Поради голямото различие в разстоянието от Слънцето по орбитата, радиацията, която получава, се променя значително при един оборот, а температурата в слънчевата и сенчестата страна, разбира се, са много различни, но винаги ниски. Средната температура на 10 Higia е около -110 ºC, а в разгара на приближаването си до Слънцето достига „ужасна“ -26 ºC. Както вече виждате, ние сме в регион на Слънчевата система, доста различен от нашия.

Тъй като е въглероден астероид и няма достатъчно голяма гравитация, за да изстиска скалите към центъра, 10 Хигия е много тънък: около 2100 кг/м3, малко повече от два пъти плътността на водата. На повърхността му ускорението на гравитацията е само 0,09 m/s2. Освен да забележите тази малка гравитация, ако сте били на повърхността му, ще виждате Слънцето да изгрява на всеки 27,6 часа, нещо повече от продължителността на земния ден и много повече от обичайното за астероид с такъв размер (те са склонни да се въртят доста малко по-бързо по оста си).

Модел Higia, създаден от данни на Хъбъл.

Досега не сме получили много добри наблюдения на 10 Higia; Най-доброто, което имаме, са моделите, получени от външния вид, който му е придал Хъбъл, с който знаем формата му с относителна точност, но не мога да ви покажа никакви полезни снимки на самия астероид. Най-подробните снимки в първата част на статията, разбира се, не са взети от Земята, а от сонди, преминали повече или по-малко близо до астероид. За съжаление мисията „Зората“ до пояса на астероидите, за която ще говорим в следващата статия, няма да се доближи до Хигия, така че вероятно ще трябва да чакаме дълго, за да я видим в целия й блясък.

Веста, видяна от Хъбъл.

Орбита на 4 Веста.

Като начало Веста е много по-близо до нас от Хигия. Ако погледнете отново диаграмата на семействата астероиди по-горе, ще видите къде се намира тяхната, в най-вътрешната област на пояса. Орбитата на самата Веста има афелий 2,6 а.е. и перихелий 2,2 а.е. и е доста кръгла (има ексцентричност 9%. По-близо до Слънцето от Хигия, тя се движи по-бързо в своята орбита, на 19,3 км/s, и са необходими малко повече от три години и половина, за да се извърши пълна революция на Astro Rey.По същия начин максималната температура на повърхността му е по-висока от тази на Higia: -18 ºC в сравнение с - 26 ºC от най-отдалечената.

Отляво надясно, размери в сравнение с 4 Vesta, 1 Ceres, Luna.

Като начало, с данните, с които разполагаме, смятаме, че тази „деформация“ не е била налице, когато се е формирала 4 Vesta. Ако я погледнете в сравнителната снимка по-горе, все едно парче е изтръгнато от астероида и точно това смятахме, че се е случило сравнително наскоро. Огромно въздействие преди около милиард години създаде онзи огромен кратер, чийто диаметър е почти този на самия астероид, и откъсна добър парче от Веста, разбивайки го на малки скали, които продължиха да орбитират сравнително близо до родителя си за известно време, а някои дори и днес.

Карта на височината на Веста, създадена от данни на Хъбъл (червено = повишено, синьо = депресирано). Вижте кратера на южния полюс.

Има толкова много от тези малки парчета, че те съставят свой собствен спектрален тип, астероиди или вестоиди от тип V, че те съставляват добра част от семейството на Веста. Съставът им е горе-долу този на повърхността на Веста и те са свидетелство за онзи катаклизмичен удар, който остави астероида „деформиран“. Но има и още: вестоидите, които виждаме, съставляват само 6% от масата, която Веста трябва да е загубила при удар, което означава, че много от тези, които са били там в началото, вече не са там. Това не би трябвало да е изненадващо: както видяхме в първата част на статията, орбитите на астероидите са непостоянни, ако се отдалечат от определени стабилни зони. Много от парчетата на Веста вероятно са били хвърлени в пролуката на Къркууд 3: 1 и оттам, поради действието на Юпитер, на много други места.

3908 Nyx, само около 1012 кг.

В орбитите дори в близост до Земята има вестоиди, като малкия 3908 Nyx, с перихелион от само 1,04 AU. Не само това: има метеорити, паднали на земната повърхност, които са очевидно вестоидни по произход, след пътешествие в космоса между 100 и 200 милиона години след откъсване от Веста. Това прави 4 Vesta много специално тяло: успяхме да докоснем само парчета, доколкото ни е известно пет обекта От Слънчевата система. Четири от тях са нашата собствена планета (разбира се), Луната, Марс и Кометата Дива 2, на които изпратихме мисия сравнително наскоро точно с тази цел. Asteroid 4 Vesta е петата от тях.

Johnstown diogenite, метеорит с вестоиден произход.

Нещо повече, Веста е специална, тъй като е не само най-яркият астероид, виждан от Земята, но тъй като понякога, ако е в правилната позиция и атмосферата е чиста (и естествено няма светлини от големите градове наблизо) е възможно дори да го видиш с просто око. Когато това се случи, се появява точно като астероида, който е, според значението на Хершел. Не се различава от звезда, макар че ако можете да я наблюдавате дни наред ще разберете, че тя не се движи с всички тях, а се скита из небето като планета.

Метеоритите от Веста, съчетани с наблюдения от Хъбъл и наземни телескопи, ни дадоха много информация за външната и вътрешната структура на астероида и някои от данните са изненадващи, когато мислим за всички астероиди като обикновени скали пространства без "вътрешен живот".

Веста има относително тънка кора, дълбока около 10 км. Толкова е тънък, че огромният кратер на южния му полюс разкрива част от мантията, съставена главно от оливин. На повърхността на Веста има дори много тъмни и гладки области на базалт, които изглежда са резултат от тече лава, от времето, когато планетоидът все още е бил много горещ и частично разтопен. И накрая, Vesta има много гъста малка никел-желязна сърцевина, не толкова различна от нашата. Разбира се, малкият размер на този астероид го е накарал да се охлади много по-бързо от Земята, така че всякаква останала геоложка активност във вътрешността му е изчезнала отдавна, но ранните му години трябва да са били доста интересни.

Намерението ми беше да посветя тази статия на „великолепната четворка“, но разширението ме накара да се посветя на разделянето й на две части (твърде много тела в една статия те карат да не помниш всичко добре и да ги смесваш, мисля) . Така че в следващата част ще изучим двата левиатана на пояса, 2 Палас и 1 Церера.