Европейское космическое агентство (ЕКА) сообщило о пересечении знаковой вехи: ученые установили орбиты уже более 30 000 астероидов, которые движутся рядом с Землей. «Хайтек» рассказывает, как осуществляется поиск малых небесных тел и почему с каждым годом их становится все больше.
Астероиды — это один из видов малых тел Солнечной системы. Как правило, они представляют собой скалистые образования, оставшиеся от периода формирования планет около 4,6 млрд лет назад. Большая часть этого космического мусора сосредоточена в Главном поясе астероидов — между орбитами Марса и Юпитера.
По оценке НАСА на момент публикации статьи, было открыто более 1,1 млн таких космических тел. Несмотря на огромное количество, суммарная масса всех этих космических тел не превышает лунную. Все дело в размерах: диаметр самого крупного объекта — астероида Веста — составляет около 530 км, но большинство из них гораздо меньше, и их размер в поперечнике находится у нижней границы в 30 м. Меньшие объекты называются метеороидами и не входят в эту оценку.
ЕКА заявило о важной вехе в исследовании малых объектов Солнечной системы: ученые открыли более 30 000 околоземных астероидов. К этой группе относятся тела, которые приближаются к Солнцу ближе, чем Земля. Причем большая часть из них была обнаружена в последнее десятилетие.
Первые астероиды
Астероиды каталогизировались астрономами более двух столетий. Поиск таких объектов начался после открытия Уильямом Гершелем в 1781 году планеты Уран. Среднее расстояние между этой планетой и Солнцем в точности подтвердило правило Тициуса — Боде. Это эмпирическая формула, которая приблизительно описывает средний радиус орбит планет Солнечной системы.
Все известные на тот момент планеты полностью удовлетворяли правилу и новая — Уран — оказалась на предписанном месте. Было только одно исключение: еще одна планета должна была находиться между орбитами Марса и Юпитера.
С 1789 года группа астрономов под руководством Франца Ксавера искала планету, которая, согласно правилу Тициуса-Боде, должна была находиться на расстоянии около 2,8 а.е. от Солнца. Для этого ученые фиксировали координаты всех звезд в определенной области, а в последующие ночи проверяли — какие из них изменились. По расчетам, смещение планеты должно было составлять около 30 угловых секунд в час. Этого было достаточно, чтобы наблюдать при помощи технологий того времени.
По иронии судьбы первый астероид — Цереру — в 1801 году открыл Джузеппе Пиацци, который на тот момент не входил в группу поиска, а автономно выполнял свои исследования. В последующие шесть лет группа ученых, к которой присоединился Пиацци, нашла еще три астероида — Паладу, Юнону и Весту.
Все эти объекты были достаточно крупными, поэтому неудивительно, что их нашли первыми. Например, ученые долго спорили, считать ли Цереру астероидом или планетой, а после уточнения последнего понятия Международным астрономическим союзом в 2006 году стали называть карликовой планетой. Тем не менее, по мере развития технологий наблюдения исследования и открытия ускорились.
Околоземные астероиды
Астероид называется околоземным, если в процессе движения он приближается к Солнцу ближе, чем на 1,3 астрономических единицы. 1 а.е. — это около 149,6 млн км, что примерно соответствует среднему расстоянию между Землей и Солнцем. Астероиды из этой группы могут представлять потенциальную опасность для нашей планеты при пересечении орбит.
По данным Центра малых планет, который занимается каталогизацией малых тел Солнечной системы, на момент публикации этой статьи было открыто уже 30 056 околоземных астероидов, причем более 2,2 тыс. из них — с начала 2022 года.
Первый околоземный астероид — Эрос — был открыт 13 августа 1898 года Карлом Густавом Виттом и Феликсом Линке в обсерватории Урания в Берлине и независимо от них Огюстом Шарлуа в обсерватории Ниццы. «Камень» размером около 30 км пересекает орбиту Марса и приближается к Земле на максимальное расстояние около 22 млн км. Это примерно в 57 раз дальше, чем Луна, но достаточно, чтобы считать этот объект околоземным.
Как ищут астероиды?
Естественно, большие астероиды были обнаружены первыми, поскольку их гораздо легче увидеть. Но по мере того, как телескопы становятся более чувствительными, ученые находят гораздо больше новых объектов в разы быстрее. При этом размер многих из них составляет всего несколько десятков метров. Планетологи используют множество различных инструментов для поиска астероидов.
Основную работу ведут наземные обзорные телескопы. Они предназначены для сканирования больших участков неба в поисках новых движущихся объектов на фоне «неподвижных» звезд. Такие устройства еженедельно обнаруживают новые астероиды.
Объект кандидат в дальнейшем подвергается детальной проверке с помощью более сфокусированных телескопов, например, Очень Большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории. Такое исследование помогает уточнить орбиту, размер и даже состав нового астероида.
Кроме того, существенный вклад в исследование вносят космические спутники. Например, миссия Gaia — орбитальная обсерватория ЕКА — помогает оценить опасность астероидов. Исследовательский спутник создан для каталогизации объектов Солнечной системы. Он уточняет положения звезд, которые используются при расчете орбит малых объектов. На основе данных, собранных миссией, ученые уточнили орбиты уже известных околоземных астероидов, а некоторые «потерянные» астероиды были найдены вновь.
Есть ли опасность для Земли?
Для того, чтобы астероид признали околоземным, его орбита должна приближаться к земной хотя бы на 0,3 а.е. — это значит, что расстояние между нашей планетой и такими объектами может составлять до 44,9 млн км. Риск существенного изменения орбиты и столкновения с Землей для них минимален.
Тем не менее, во всем мире работают лаборатории, которые постоянно мониторят потенциально опасные и сближающиеся с Землей объекты, чтобы оценить риски и подготовить план действий. По данным ЕКА, в настоящее время выявлено 1 427 астероидов с «ненулевой» вероятностью столкновения. Все они находятся под пристальным наблюдением, а перечень объектов постоянно обновляется и актуализируется.
В настоящее время ни один из обнаруженных до сих пор околоземных астероидов не вызывает беспокойства и не должен столкнуться с Землей в ближайшие 100 лет. Некоторые из более мелких объектов — метеороидов — будут сталкиваться с нашей планетой, но они не несут серьезной опасности и в большинстве случаев оставляют только небольшой след в небе.
Исследователи уверены, что все потенциально опасные разрушительные астероиды размером более 1 км в поперечнике и выше уже обнаружены и ни один из них не столкнется с Землей в ближайшее время. А для будущих поколений будут разработаны программы защиты планеты: для этого есть достаточно времени.
Сейчас планетологи защитных центров концентрируют усилия на исследовании астероидов среднего размера, диаметр которых составляет несколько сотен метров. Многие из таких объектов могут оставаться неизвестными.
Хорошая новость заключается в том, что более половины известных на сегодняшний день астероидов, сближающихся с Землей, были обнаружены за последние шесть лет, что свидетельствует о том, насколько улучшается наше астероидное зрение.
Ричард Мойссл, глава отдела планетарной защиты ЕКА
Планетологи уверены, что вскоре установят размеры и орбиты всех астероидов, которые могут приблизиться к Земле. И параллельно проработают меры защиты. Например, недавно НАСА провело первый эксперимент по изменению орбиты астероида с помощью столкновения с космическим кораблем.
Читать далее:
Черная дыра «выплюнула» разорванную звезду через три года после поглощения
Необычные структуры нашли на границе Солнечной системы. Там побывали только «Вояджеры»