menu 5 СЛЪНЧЕВА СИСТЕМА
Erasmus+: КД2: Стратегически партньорства в областта на образованието, обучението и младежта

МАЛКИ ТЕЛА В СЛЪНЧЕВАТА СИСТЕМА

Определение

Малко тяло в Слънчевата система се нарича космически обект на орбита около Слънцето, което не отговаря на критериите за класифициране като планета, планета-джудже или луна (естествен спътник). Този термин бе дефиниран за първи път в Прага на 24 август 2006 г., на XXVI Общо събрание на Международния астрономически съюз, който засегна въпроса за включването на планетата-джудже Плутон и определението за планета. Следователно ние класифицираме като малки тела в Слънчевата система всички комети и малки обекти, които не са планети- джуджета. Броят им може да се променя с течение на времето, в зависимост от това как Международният астрономически съюз ще добавя нови космически обекти към категорията на планетите-джуджета от редиците на малките тела, така че винаги е необходимо да търсите най-новата информация, например на уебсайта https://solarsystem.nasa.gov/.

Комети

Кометата е малкo тяло от Слънчевата система, съставена главно от лед и прах. Тя обикаля около Слънцето най-често по много удължена траектория. Кометите имат поразителна опашка, когато се приближават до Слънцето. Веществата, които образуват комета и нейната опашка, са сух лед (CO2) и лед (H2O). За да възникне сублимация (т.е. за да започне да се образува опашка), кометата трябва да е по- близо до Слънцето, отколкото Юпитер е до Слънцето. Кометите, които постоянно са в тази област, са загубили целия си лед и сух лед. Следователно, опашките могат да бъдат създадени само при такива комети, които се приближават близо до Слънцето от големи разстояния. Кометата губи много тонове материал, докато лети покрай Слънцето. На повърхността ѝ остава само сиво и черно покритие от прахови частици и парчета скали. След това сублимацията се осъществява само от дълбоките отвори към вътрешността по време на следващото преминаване край Слънцето. Ето защо астрономите сравняват кометите с много мръсни снежни топки. Опашката на кометите може също да има невъобразимо големи размери, сравними с разстоянието от Земята до Слънцето, това означава 1 астрономическа единица (au), или приблизително 150 милиона км.

Фигура 11: Кометата Хейл-Боп с прахова опашка (в бяло) и опашка от газ (в синьо)(Източник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halebopp031197.jpg)

Фигура 12: Траектория на кометата, указваща посоката на опашките от прах и газ, която обаче не е в правилния мащаб на размери и разстояния (Източник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cometorbit.sk.png)

Въз основа на техните орбитални времена (периоди) класифицираме кометите на краткопериодични и дългопериодични. Краткопериодичните комети, т.е. кометите с кратък период, имат орбитален период по-малък от 200 години, докато дългопериодичните комети, т.е. тези с дълъг период, имат по-дълъг орбитален период, но остават гравитационно зависими от Слънцето. Поясът на Кайпър обикновено се счита за място на произход на краткопериодичните комети. Дългопериодичните комети вероятно се образуват в Облака на Оорт.

Фигура 13: Повърхността на кометата 67P/Чурюмов – Герасименко от височина от 10 км, е снимана от спускаемия модул Филе (Lander Philae), който е част от космическата сонда Розета (Rosetta) (Източник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NAVCAM_top_10_at_10_km_%E2%80%93_8_(15765234852).jpg)

Астероиди

Астероидите са малки тела, обикалящи около Слънцето, наречени така поради малката си маса и звездообразния си изглед. Те имат предимно неправилна форма. За астероиди обикновено се считат обекти по-големи от 100 м. По-малките се наричат метеорни тела (или метеороиди). Названието астероид не е особено правилно, защото произхожда от гръцката дума „астра“ (звезда). Наставката -оид означава подобен, т.е. астероид = „звездоподобен“.

Фигура 14: Малката планета (951) Гаспра на снимка, направена от сондата Галилео през 1991 г. от разстояние от 5300 км (Източник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galileo_Gaspra_Mosaic.jpg)

Първият астероид е открит на 1 януари 1801 г. от Джузепе Пиаци от обсерваторията в Палермо и получава името Церера. Сега този космически обект е категоризиран като планета-джудже. Някога астероидите са се смятали за планети. С течение на времето обаче се установило, че те са много малки обекти (в сравнение с размерите на телата, известни ни днес като планети ). Започнали да ги наричат английски „minor planets“ (на български „малки планети“). Словосъчетанието „малка планета“ изразява същността на тези обекти, а не това как изглеждат при поглед с телескоп. Думата астероид все още се използва, особено в американската терминология, и чрез правените преводи се поддържа и в другите езици.

Фигура 15: Схематично представяне на Главния астероиден пояс между орбиталните траектории на Марс и Юпитер. Показани са астероидите от пояса на Троянските астероиди (или Троянци), които са разположени около орбитата на Юпитер. (Източник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Asteroid_Belt-cs.jpg)

Най-голямата концентрация (от порядъка на стотици хиляди) от известни астероиди в Слънчевата система е в Главния астероиден пояс, намиращ се между орбитите на Марс и Юпитер. Голям брой астероиди се намират и в Пояса на Кайпър, отвъд траекторията на Нептун, от тук и названието им – Транснептунови космически обекти (TNO). Само няколко хиляди от тях са каталогизирани, защото, поради малкия им размер и голямото им разстояние от Земята, е трудно да се наблюдават и откриват. Разбира се, има и изключения – в близост до големите газови планети (особено около Юпитер) има значителен брой астероиди, които наричаме Троянски астероиди. Те имат същия орбитален период като влияещата им планета и са съсредоточени около орбиталната траектория на планетата и около точки, които предхождат или следват тази планета с 60°. 

Един от най-големите астероиди, който е и най-ярък на небето се нарича 4 Веста. Открит е през 1807 г. като 4-ти по ред и има диаметър 525 км. Най-малките астероиди са с размери няколко метра. Има обекти, които в миналото са се приближавали на разстояние, по-малко от траекторията на Луната. Обектите, които редовно се появяват близо до Земята, се наричат Близкоземни обекти (NEO – Near Earth Object). Специфичен въпрос е начинът на търсене на астероиди. Невъзможно е да ги намерите на една отделна снимка. Както можете сами да видите на снимката, на практика е невъзможно да маркирате обектите, които са астероиди.

Фигура 16: Снимка на звездното небе

За да можем да идентифицираме на снимката един астероид, е необходимо да се заснеме неговото движение. Има два начина да се направи това. Или част от небето се експонира достатъчно дълго (в зависимост от разстоянието на астероида от Земята става въпрос за десетки минути до часове), за да се покаже собственото му движение спрямо фиксирания звезден фон, което се появява като линия в изображението, или се осигуряват поне две отделни изображения с кратки експозиции, заснети през достатъчно дълго време. Вторият метод е по-предпочитан и по-използван, защото позволява по-точно измерване на параметрите.

Потенциално опасни астероиди

Напоследък има голям интерес да се идентифицират астероидите, които пресичат орбиталната траектория на Земята и могат да се сблъскат със Земята. Тези космически обекти се наричат Потенциално опасни астероиди (PHA – Potentially Hazardous Asteroid). Един астероид ще бъде класифициран като потенциално опасен, ако най-малкото му орбитално разстояние от орбиталната траектория на Земята е по-малко от 0,05 au (приблизително 7,5 милиона км) и диаметърът му е по-голям от 150 м. Обект с такъв размер вече няма да „изгори“ в земната атмосфера и може да причини пълно унищожаване на големи площи (ако падне върху сушата) или евентуално опустошително цунами (ако падане в океана). Астероиди с такива размери се сблъскват със Земята средно веднъж на всеки 10 000 години. За категоризиране на опасностите от потенциално опасни астероиди се използват Палермската скала (анг. Palermo Technical Impact Hazard Scale) и Торинската скала (анг. Torino scale). Изглежда, че изчезването на видовете в края на Кредата преди 66 милиона години вероятно е причинено от падането на астероида Чиксулỷб (Chicxulub) в сегашния Мексикански залив. Той се е сблъскал със Земята със скорост от около 20 km/s.