Астероиды и метеориты

Между орбитами Марса и Юпитера вокруг Солнца обращается множество малых планет, или астероидов. Эти тела в сравнении с крупными планетами так малы, что даже в телескопы обычно похожи на звезды. Именно поэтому они и названы «астероидами», т. е. звездопо-добными.

Первые из малых планет были открыты еще в начале прошлого века. В современных астрономических каталогах зарегистрировано свыше 2000 астероидов, а общее количество меньших по размерам малых планет неисчислимо велико.

Наша Земля постоянно сталкивается с «небесными камнями», или метеоритами. Если масса такого тела достаточно велика (более 10 5 тонн), то оно легко пробивает защитную броню земной атмосферы и при ударе о Землю буквально взрывается, образуя при этом воронку - метеоритный кратер. Самые крупные из метеоритных кратеров с поперечником от нескольких километров и до сотен километров называют астроблемами, т. е. «звездными ранами». Таких космических «ран» известно уже более сотни.

Твердо установлено, что между падающими на Землю «небесными камнями» - метеоритами и малыми планетами - астероидами нет принципиального различия. И те и другие представляют собой самостоятельные спутники Солнца, обращающиеся вокруг него подобно Земле и другим большим планетам. Правда, в отличие от почти круговой орбиты Земли пути, описываемые метеоритами вокруг Солнца, являются сильно вытянутыми эллипсами.

Анализ фотографий астероидов показал, что все они в среднем имеют почти нейтральный серый цвет и в этом отношении почти неотличимы от метеоритов, ко в отдельных случаях отклонения от средней нормы получаются весьма значительными. Так, астероид Фортуна имеет синеватый оттенок, астероид Помпея желтоват, как Луна, а малая планета Амхерстия выделяется своим красноватым оттенком. К сожалению, по этим данным невозможно узнать химический состав пород, из которых состоят астероиды.

Спектральные наблюдения малых планет начались в 1874 г., когда немецкий астроном Фогель с помощью спектроскопа изучил спектр астероида Веста. Результат получился неожиданный - в спектре выделялась линия излучения водорода Нα и две полосы с длинами волн 577 и 518 им. Позже большинством исследователей этот результат оспаривался, хотя недавно Н. А. Козырев снова наблюдал аналогичный спектр Весты.

Разумеется, атмосферы у Весты, как и у других астероидов, быть не может: слишком малы их массы. Но спорадические истечения газов, вызванные солнечным нагревом и другими причинами, не исключены. Добавим, что Веста - астероид уникальный во многих отношениях. Фиолетовый конец спектра Весты периодически ослабевает, что может быть связано с осевым вращением астероида и неоднородностью строения разных его частей. Одни наблюдатели фиксировали заметные колебания цвета Весты, другие, напротив, уверяли, что он постоянен. Аналогичные изменения в спектре подмечены и у многих других малых планет. Вообще следует заметить, что фиолетовая и ультрафиолетовая части спектра большинства астероидов сильно ослаблены, а иногда и просто отсутствуют. Причина этого пока не выяснена.

В 30-х годах Лио, а за ним и другие астрономы предприняли изучение отражательной способности малых планет. Выяснилось, что в этом отношении многие астероиды схожи с Луной, - значит, сходны и породы, слагающие их поверхности. Недавно отражательная способность глалых планет была изучена двумя новыми методами: по поляризации отраженного астероидами света и по потокам излучения, отраженного в видимом и инфракрасном участках спектра. Результаты получились весьма интересными.

Прежде всего, пришлось заново оценить размеры многих астероидов. Так, поперечник крупнейшего из астероидов - Цереры, по новым данным, равен не 770, а 1050 км. «Увеличились» и размеры большинства других малых планет. Правда, Юнона, ранее входившая в четверку крупнейших астероидов, отодвинулась на пятнадцатое место, а ее место занял астероид Гигея (диаметр 450 км). Крупнее его лишь Веста (538 км), Паллада (608 км) и Церера.

Спектрофотометрические наблюдения Весты привели к выводу, что она, по-видимому, сложена из базальтовых хондратов - минералов, образующихся лишь в недрах крупных планет типа Земли. По отражательной способности малые планеты можно разделить на несколько групп. К группе С (символ углерода!) принадлежат астероиды, отражающие свет, как сажа (или даже хуже). Возможно, что углерода в них действительно много. К группе S отнесли астероиды, отражающие солнечный свет как силикатные породы. Те же малые планеты (например, Психея), которые отражают свет как железоникелевые метеориты, были причислены к классу М. Некоторые из астероидов, обладающих весьма высокой отражательной способностью, решили занести в класс И, т. е. в класс астероидов с невыясненным составом поверхности. Примечательно, что астероиды класса С встречаются, главным образом, во внешних областях астероидного кольца.

Наши сведения о физических особенностях астероидов далеко не полны, хотя физические исследования астероидов начались почти одновременно с открытием первых малых планет. Но до последнего времени они проводились от случая к случаю, без единой научно обоснованной международной программы. Главным считалось, да и теперь считается, решение задач небесной механики. Успехи космонавтики, однако, выдвигают изучение физических свойств малых планет в ряд важных и актуальных проблем астрономии.

Определение точного химического состава малых планет вовсе не такая безнадежная задача, как может показаться поначалу. Тождественность природы метеоритов и астероидов позволяет распространить выводы о химическом составе «небесных камней» и на малые планеты. Изучение же попавших в наши руки метеоритов проводится в спокойной лабораторной обстановке с применением новейших и самых совершенных методов химического анализа. Вместе с тем, быстрый прогресс космонавтики заставляет думать, что непосредственное, «на месте», изучение химических особенностей малых планет не за горами.