Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

<< 1. Введение | Оглавление | 3. Поиск потенциально опасных >>

2. Астероиды, сближающиеся с Землей

Астероиды с перигельными расстояниями, меньшими или равными 1.3 а. е., принято называть астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ). Исторически первым из астероидов с такой орбитой был открыт (433) Eros (1898).

Все АСЗ принято подразделять на несколько групп в зависимости от величины их перигельного или афельного расстояния и большой полуоси. Каждая такая группа именуется по имени астероида - ее характерного представителя.

Астероиды типа Амура ((1221) Amor). Перигельные
расстояния больше, чем афельное расстояние Земли (1.017 а. е.1.3 а. е.). Астероиды этого типа могут приближаться к Земле извне, но не заходят внутрь орбиты Земли.

Астероиды типа Аполлона ((1862) Apollo). Перигельные расстояния меньше чем афельное расстояние Земли, большие полуоси больше, чем у Земли ( a.e.,  а. е.). Астероиды этого типа могут проникать внутрь орбиты Земли.

Астероиды типа Атона ((2062) Aten). Большие полуоси меньше, чем у Земли, афельные расстояния больше перигельного расстояния Земли ( а. е., .983 а. е.). Орбиты астероидов этого типа лежат в основном внутри орбиты Земли и только в окрестности афелиев выходят за ее пределы.

Астероиды трех типов - Амура, Аполлона и Атона - иногда называют ААА-астероидами. Помимо этих трех типов АСЗ в Солнечной системе существует еще один тип астероидов, способных приближаться к орбите Земли. Речь идет об астероидах, орбиты которых целиком лежат в пределах земной орбиты. Их часто именуют X-астероидами. Подобные малые тела трудно обнаружить, поскольку они могут наблюдаться только в утреннее или вечернее время, на элонгациях от Солнца, не превышающих 90. Пока обнаружен только один достоверный представитель астероидов этого типа с  а. е., ,  а. е. (MPEC No. 8072, 2003 Feb. 13).

Среди астероидов всех перечисленных групп выделяют потенциально опасные астероиды. К ним относят все астероиды, орбиты которых в настоящую эпоху сближаются с орбитой Земли до расстояний, меньших или равных 0.05 а. е. и абсолютная звездная величина которых не превышает 22.0. Если принять среднее значение альбедо астероидов равным 0.13, то этому условию соответствуют тела, превышающие 150 м в поперечнике. Считается, что тела меньшей величины не представляют серьезной угрозы для Земли, поскольку они в большинстве случаев сильно разрушаются при прохождении через атмосферу и в состоянии причинить лишь локальный ущерб. Потенциально опасные астероиды составляют примерно пятую часть всех АСЗ.

В табл. 1 приводятся данные о количестве открытых АСЗ различных типов, количестве занумерованных объектов и числе потенциально опасных объектов по состоянию на 27 марта 2003 г.


Таблица. 1. Число открытых АСЗ и потенциально опасных астероидов
Тип Всего Из них Потенциально Из них
  открыто зануме- опасные зануме-
    ровано   ровано
Атонцы 173 10 47 4
Аполлонцы 1152 145 424 62
Амурцы 937 148 22 5
X-астероиды 1 0 0 0
Всего 2263 303 493 71

Принадлежность астероида к типу Аполлона или Атона не означает, что орбита астероида обязательно пересекает орбиту Земли: в большинстве случаев пересечение имеет место только в проекции на плоскость эклиптики, в пространстве орбиты лишь скрещиваются. Реальное пересечение двух орбит имеет место тогда, когда орбита Земли проходит через один или оба узла орбиты тела на эклиптике. Если при этом Земля и тело оказываются на своих орбитах одновременно в непосредственной близости к узлу, то происходит столкновение.

Характерные времена жизни ААА-астероидов исчисляются от нескольких миллионов до десятков миллионов лет, что явно мало по сравнению со временем существования Солнечной системы. Поскольку популяция этих тел достаточно многочисленна в настоящее время, должен существовать постоянный источник (или источники), подпитывающий ее. Имеется много свидетельств в пользу того, чтобы считать пояс астероидов основным источником ААА-астероидов.

Особое влияние на поведение тел в главном поясе оказывают резонансные соотношения (соизмеримости) низких порядков (2/1, 3/1, 4/1, 5/2, 7/3) между средними движениями астероидов и Юпитера. В области между 2.1-3.3 а. е. им соответствуют люки - более или менее широкие интервалы среднего движения, где малые планеты совсем отсутствуют или плотность их распределения заметным образом понижена.

Как было показано Уисдомом (Wisdom, 1982, 1983) при исследовании резонанса 3/1 с Юпитером ( а. е.), астероиды, попадающие в зону хаоса, испытывают нерегулярные колебания эксцентриситета, амплитуда которых может достигать 0.4, на характерных временах от нескольких десятков до нескольких сот тысяч лет. В результате из-за уменьшения перигельного расстояния в периоды, когда эксцентриситет находится в окрестности максимальных значений, астероид приобретает возможность пересекать орбиту Марса. Под влиянием возмущений, испытываемых астероидом при сближениях с Марсом, он может перемещаться из одной зоны хаоса в другую. В итоге астероид приобретает возможность сближаться с Землей, Венерой и даже выпадать на Солнце, если его перигельное расстояние оказывается меньше радиуса последнего.

Значительные возмущения в движении малых планет связаны также с резонансными соотношениями между скоростями движения перигелиев и узлов их орбит и скоростями движения перигелиев и узлов орбит возмущающих планет. Это так называемые вековые резонансы. Вековые резонансы также причастны к перебросу вещества из пояса астероидов в область внутренних планет (Knezevic, Milani, 1994). В частности, у внутреннего края главного пояса малых планет в окрестности значений большой полуоси  а. е. доминирует вековой резонанс (совпадение средних скоростей движений перигелиев орбит астероида и Сатурна) (рис. 1).

Рис. 1. Распределение малых планет в плоскости a, i. На фоне распределения четко выделяются люки вблизи значений большой полуоси 2.5 а. е. (897"), 2.82 а. е. (748"), 3.3 а. е. (598"). Тонкой сплошной линией показано расположение векового резонанса ν6, отделяющего планеты с большими наклонами от остальной части пояса

Вблизи этого резонанса эксцентриситеты орбит астероидов систематически увеличиваются, вследствие чего астероиды приобретают возможность сближаться с внутренними планетами и выпадать на Солнце. Среднее время, потребное для превращения астероида на квазикруговой орбите в астероид, пересекающий орбиту Земли, составляет всего около 0.5 млн лет. В 80 % случаев развитие событий заканчивается выпадением астероида на Солнце, в 12 % случаев - выбросом астероида на гиперболическую орбиту в результате сближения с планетами, в особенности с Юпитером, и только примерно в 1 % случаев - столкновением с Землей.

Вековой резонанс является наиболее активным поставщиком астероидного материала в зону внутренних планет. Следующим по эффективности является резонанс 3/1 (2.52 а. е.), затем резонанс 5/2 (2.82 а. е.). Помимо перечисленных наиболее мощных резонансов в поясе астероидов присутствует множество других резонансов, оказывающих менее существенное, но тем не менее заметное влияние на движение тел.

Возникает вопрос: каким образом происходит пополнение вещества в резонансных зонах пояса (без пополнения они давно были бы близки к полному истощению). Наиболее правдоподобным ответом является эффект Ярковского. Суть его заключается в реактивном эффекте (эффекте отдачи), испытываемом нагретым телом в результате ассиметричного переизлучения тепловой энергии.

Как показывают расчеты, выполненные в различных предположениях относительно размеров тел, их теплопроводности и других параметров, эффект Ярковского может обеспечить изменение больших полуосей тел, движущихся в поясе астероидов, на величины порядка 0.1-0.01 а. е. за время существования этих тел до их полного разрушения в результате катастрофических столкновений (от нескольких миллионов до примерно 2 млрд лет в зависимости от размеров). Эффект Ярковского позволяет объяснить и равномерный характер притока вещества на Землю, и разнообразие минералогического состава вещества метеоритов, и распределение АСЗ по размерам.



<< 1. Введение | Оглавление | 3. Поиск потенциально опасных >>

Публикации с ключевыми словами: астероиды - кометы - астероидная опасность - столкновения - Туринская шкала
Публикации со словами: астероиды - кометы - астероидная опасность - столкновения - Туринская шкала
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Оценка: 2.3 [голосов: 56]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования