WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

В системе Нептунасамый крупный спутник Тритон, находящийся близко к планете, движется по круговой орбите в обратномнаправлении по отношению к вращению планеты. Это единственный случай такого аномального движения в Солнечной системе, все остальные крупные спутники имеют прямые движения. До последнего времени был известен только один далекий нерегулярный спутник – Нереида, находящийся насильно вытянутой орбите с эксцентриситетом 0.75 и средним расстоянием 5 млн. км Предвычисления показыва.

ют, что должна существовать значительная группа малых спутниковс обратным движениемна орбитах вне Тритонас большой полуосью свыше 0.5 млн.

км. Нереида, возможно, является самым крупным из небольшой группы спут никовс прямым движением. Более значительным должно быть семейство спут никовс обратным движением.

Усилия многих наблюдателей были направлены на поиск далеких спут никовНептуна, и в 2002 г. этот поискувенчался успехом На 4-метровомтеле.

скопе в Чили группой астрономовГарвардско-Смитсонианского Центраастрофизики были открыты четыре внешние спутникаНептуна в 2003 г. еще один.

, Они находятся гораздо дальше от Нептуна, чемНереида, нарасстояниях от до 50 млн. км. Все орбиты спутниковсильно вытянуты с эксцентриситетами от 0.2 до 0.6. Два спутника S/2002 N2 и N3 размерами 30 кмимеют прямое движение, три спутника S/2002 N1 (50 км), S/2002 N4 (60 км) и S/2003 N1 (35 км) движутся вобратномнаправлении. Периоды обращений составляют от 7 до лет, в то время как Нереида обращается вокруг Нептуназа 1 год.

Планета Плутон имеет уникальный спутник Харон. Его радиус всего в двараза меньше радиусасамой планеты. Радиус Плутона- 1200 км, Харона - 600 км. Радиус почти круговой орбиты Харонасоставляет около 20000 км, что заставляет рассматривать эту систему как двойную.

Все спутники планет, для которых имеются данные по вращению, вращаются синхронно с орбитальным движением т.е. период вращения спутника, вокруг оси равен периоду обращения спутника вокруг планеты. В результате спутник всегда обращен к планете одной и той же стороной, как и Лунапо отношению к Земле. Осьвращения спутника всегда перпендикулярна плоскости орбиты, причемплоскость орбиты лежит в плоскости экваторапланеты.

Надо заметить, что Луна движется не в плоскости экватора Земли, а ее орбита имеет наклон 5° к плоскости эклиптики, которая, в свою очередь, наклоненак плоскости земного экваторана 23°45. Так же исключение составляет Гиперион, вращение которого хаотично. И пока ничего не известно про собственное вращение далеких внешних спутниковпланет.

Кольца планет Все планеты-гиганты имеют кольца, однако они более слабые, чемкольца Сатурна.

Кольцо Юпитера было обнаружено КА Вояджер-1 по единственному снимку слабой кольцевой системы. Замечательным открытиеммиссии КА Галилео стало выявление источникаи природы образования колец Юпитера. Система колец Юпитераобразуется пылью, выбитой межпланетными частицами с поверхности четырехмалых внутренних спутников Юпитера.

Сейчас известно, что кольцо состоит из трех основных компонентов.

Главное кольцо около 7000 километровшириной имеет резкую внешнюю границу нарасстоянии 129230 кмот центрапланеты. Основное кольцо окружено орбитами двух маленьких спутниковАдрастеи и Метиды. На внутренней стороне основное кольцо постепенно переходит в гало. Гало представляет собой широкий слабый тор около 20000 кмтолщиной, который распространяется от главного кольца до верхних облаков планеты. С внешней стороны главного кольца начинается широкое и чрезвычайно слабое паутинное кольцо (Gossamer), которое простирается до орбиты Тебы.

Главные кольца Сатурнавпорядке движения от планеты имеют названия С, В и А. Деление Кассини является самой большой щелью и разделяет кольца В и А. Кольцо D является значительно более слабым и наиболее близким к планете. Кольцо F является узкой особенностью за внешним краемкольца А. За ним имеются два далеких и более слабых кольца G и E.

Частицы колец Сатурна сложены в основномиз водяного льда и имеют размеры от микрон до метров в диаметре. Вообще, снимки показывают несколько сотен колец у Сатурна, однако принято рассматривать крупные образования, которые являются наиболее постоянными деталями колец (Рис.4).

Система колец Урана была открыта в 1977 г. во время наблюдений звездных покрытий планеты. Земные наблюдения показали, что существует десять основных колец, которые в порядке удаления от планеты были названы 6, 5, 4, Alpha, Beta, Eta, Gamma, Delta, Lambda и Epsilon. В 1986 г. приборы КА Вояджер обнаружили несколько дополнительных колец, а также указали, что десять основных колец окружены пылевым облаком.

Наземные наблюдения звездных покрытий в 80-х годах прошлого века показали присутствие частичных колец (дуг или арок) нарасстоянии нескольких радиусовот центра Нептуна. Вояджер обнаружил систему экваториальных круговых колец (Рис. 5). С внешней стороны этих колец нарасстоянии км от центра планеты обнаружены три арки протяженностью 4°, 4° и 10° в кольце по долготе. Система колец Нептуна содержит два узких кольца Адамса и Леверье, широкое кольцо Галле, и второе широкое кольцо Лассела протя, нувшееся от кольца Леверье до расстояния примерно 59000 км. Оно ограничено с внешней стороны кольцомАраго. Внешнее кольцо Адамса содержит три дуги или арки, получившие названия Liberty, Equality и Fraternity (Свобода, Равенство и Братство).

Расположение и размеры колец указаны втаблице 6 Приложения.

Астероиды и кометы По своим физическим и химическим свойствам, а также по месту их происхождения малые телаСолнечной системы делятся на астероиды и кометы.



Астероиды образовалисьво внутренней области Солнечной системы, тогда как образование комет происходило во внешних областях– за орбитой Нептуна.

Кроме Главного пояса астероидов, открытого в начале 19 века, находящегося между Марсом и Юпитером выявлены другие значительные популяции, малых тел (Таблица 7 Приложения). Обнаружен второй пояс малых тел, который называется поясом Койпера, находящийся взанептунной области Солнечной системы. На орбите Юпитера врезонансе 1:1 существует значительная популяция тел, - уже упоминавшиеся троянцы. Известна категория астероидов, которые называются околоземными. Из них особый интерес представляют потенциально опасные для Земли объекты.

Кометы по своим орбитам делятся на долгопериодические, короткопериодические и сангрейзеры.

Объекты семейства Кентавров являются телами динамически промежуточного класса, движущимися между Юпитероми Нептуном.

Главный пояс астероидов Значительная часть астероидовнаходится вГлавномастероидномпоясе, который представляет собой тор с размерами от 2.2 до 3.6 а.е. Большинство орбит Главного поясаимеют эксцентриситеты порядка 0.1 – 0.2. Однако некоторые астероиды движутся по сильно вытянутым орбитам и имеют значительные эксцентриситеты до 0.8, так что их орбиты пересекают орбиты Марсаи Земли.

Обращает на себя внимание интересное свойство многих астероидов Главного пояса. Оказывается, что их среднее движение соизмеримо со средним движениембольших планет, т.е. отношение средних периодовобращения астероида и планеты равно отношению целых чисел. В этомслучае астероид движется в резонансе с планетой. Одни резонансы образуют устойчивые популяции астероидов (например, семейства Гильды, Туле, Гекубы), а другие ведут к выметанию малых тел из определенных областей пространства, формируя так называемые люки Кирквуда (резонансы 2:1, 3:1, 5:2 с Юпитером).

Семейство троянцев В 1906 году был открыт первый астероид на орбите Юпитера (588) Ахилл.

Обнаружение астероида наорбите Юпитераврезонансе 1:1 явилосьподтверждением теоретического результата Лагранжа, полученного им еще в XVIII веке. Лагранж доказал что существует устойчивая конфигурация трех, тел, находящихся в так называемых треугольных точках либрации, которые являются частным решением ограниченной задачи трех тел. Три тела взаимно, притягивающиеся по закону Ньютона, при определенных условиях могут во все время движения оставаться вблизи вершин равностороннего треугольника. При этомкаждый троянец описывает некоторую кривую вокруг одной из вершин равностороннего треугольника (точки либрации), оставаясьна 60° впереди или позади Юпитерана его орбите.

На орбите Юпитерасуществуют две популяции малых тел, движущихся впереди или позади Юпитера врезонансе 1:1 с Юпитером (Рис.3). Семейство троянцев Юпитера к концу 2003 г. составляет 1620 объектов причемгруппа, ведущих троянцев движущихся впереди Юпитера примерно в полтора раза,, больше группы ведомых.

Другие большие планеты Сатурн, Уран и Нептун также должны иметь трояно-подобные телав соответствующих треугольных точках Лагранжа. Открыты шесть троянцевна орбите Марса имеют почти круговые орбиты с, они большой полуосью 1.52 а.е. и диаметры от 1 до 4 км.

В 2002 г. открыт первый троянец на орбите Нептуна большая полуось, его почти круговой орбиты составляет 30 а.е. Его движение характеризуется либрацией вокруг лагранжевой точки, причемпериод либрации равен периоду обращения Нептунавокруг Солнца, т.е. примерно 166 лет. Размер троянца составляет 230 км.

Пояс Койпера Второй пояс малых тел находится в занептунной области Солнечной системы и носит название поясаКойпера. Точное распределение астероидовв поясе Койпера пока неизвестно. Объекты пояса Койпера делятся на две группы:

классические объекты поясаКойпера (КВО) и резонансные объекты.

Классические объекты имеют средние расстояния от Солнца от 42 до а.е. и почти круговые орбиты (Рис. 6). Резонансные объекты находятся на орбитах со средним расстояниемот Солнца 39 а.е., среднее движение которых соизмеримо со средним движениемНептунавсоотношении 3:2.

Самым большим объектом, находящимся втакомрезонансе с Нептуном, является Плутон. Достаточно большой эксцентриситет его орбиты приводит к тому, что Плутон иногда находится к Солнцу ближе, чемНептун. Остальные резонансные тела движутся наподобных орбитах, но так как они значительно меньшего размера, то их назвали Плутино.

Есть предложение считать Плутон не большой планетой, а самым крупным из тел транснептунного пояса. Однако, кроме больших размеров, Плутон имеет значительные отличия от других транснептунных объектов. Так, он имеет атмосферу, состоящую из азота, метана и аргона, которая находится вгазообразномсостоянии в перигелии, а при удалении планеты от Солнца онапревращается в лед. Отсюда и его высокая отражательная способность - альбедо Плутонасоставляет 0.4-0.6, Харона – почти на 30% меньше, в то время как альбедо остальных транснептунных объектовсоставляет 0.07. ПокаМАС предлагает оставить статус Плутона как большой планеты без изменения.

Существует еще одна резонансная популяция астероидов с периодом, равным удвоенному периоду обращения Нептуна, т.е. со средним расстоянием от Солнца 48 а.е.. Кроме того, несколько объектовнаходятся врезонансах 4:3 и 5:3 с Нептуном.

Предполагается, что в транснептунном поясе должны существовать несколько объектов размера Плутона возможно, 5 или 10. Сейчас открыты, объектовразмером 600-1200 км. Из них 6 тел больше 900 км.





В 2002 г. был открыт самый большой астероид пояса Койпера LM60, который имеет диаметр 1280 км, т.е. примерно половину от размера Плутона (Рис. 7). Открыватели предложили дать ему название (Quaoar) Квавар (Рис. 8). Сейчас название еще не утверждено МАС, но обычно приоритет вприсвоении названия принадлежит первооткрывателям. Согласно мифологии индейцев, проживавших в Калифорнии, это имя божественной силы, которая участвовала в создании мира.

В отличие от Плутона Квавар движется по круговой орбите с наклоном, 8° к плоскости эклиптики на расстоянии 43,4 а.е. от Солнца, что составляет примерно 6 млрд. км. Период его обращения вокруг Солнца равен 284 годам.

Хотя Квавар меньше Плутонапочти вдвое по размерам, по массе он, возможно, составляет только одну треть, т.к. состоит изо льда с примесью камня, причем различных типов льда – водяного, метанового, метанолового, сухого льда углекислотыАльбедо теласоставляет 12%. Космический телескоп Хаббла наблюдалдиск этого объекта, что позволило впервые из наблюдений определить размер тела поясаКойпера.

Семейство Кентавров Еще одна популяция малых тел имеет вытянутые орбиты с большими наклонами и большими полуосями от 50 до 500 астрономических единиц, т.е.

почти все они находятся за орбитой Нептуна Их назвали объектами рассы.

пающегося пояса (Scattered-Disk Objects), которые вместе с семействомКентавров можно объединить в один динамический класс. По-видимому, все они являются потенциальными источниками короткопериодических комет, которые под воздействиемНептунав перигелии могли перейти на орбиты, пересекающие орбиты других планет.

Приближение к Солнцу приводит к появлению процессов возгонки и испарению льдов входящих в состав этих астероидов что и заставляет причис,, лять их к семейству Кентавров, т.е. объектов, которые проявляют свойства, как астероидов, так и комет, но отличаются от комет своими большими размерами.

В настоящее время к этому общему семейству Кентаврови объектоврассыпающегося пояса относятся уже почти 150 объектов Все они в ближайшей.

от Солнца точке (перигелии) находятся за орбитой Юпитера, т.е. их перигелийные расстояния больше 5 а.е. Самый далекий объект этого семейства удаляется на расстояние свыше 1000 а.е.

Первым из Кентавров был открыт Хирон, который первоначально рассматривался как астероид, но его орбита располагалась значительно дальше всехизвестных астероидов. При подходе к перигелию он проявил кометную активность и был причислен к кометам. Однако эта комета далеко превосходила по своим размерам все известные до сих пор кометы, ее диаметр равен 170 км.

Теперь он имеет двойное обозначение (2060) Chiron = 95P/Chiron. Это и заставило выделить подобные объекты в особый класс Кентавров.

Другие объекты семейства КентавровФолус и Нессус отличаются от Хирона красным цветом несвойственным льдам, известным породам и минера, лам. Но заметное различие физических свойств поверхностей Хиронаи Нессуса не означает, что они образовались в различных условиях, а свидетельствует лишь о том что они подверглись внешним воздействиямнеодинаково. Хирон, приближался кСолнцу на более близкое расстояние и мог подвергнуться ультрафиолетовому облучению, при которомпроцесс возгонки полностью изменил его первоначальную поверхность. Фолус и Нессус покинули пояс Койпера значительно позже и располагалисьдальше от Солнца, поэтому их поверхность не подвергласьтакой переработке.

В занептунной области дальше 50 а.е. существует еще несколько групп астероидов Первая группаимеет большие полуоси от 50 до 100 а.е., II группа.

характеризуется большими полуосями от 115 до 120 а.е., III группа располагается вобласти 215-230 а.е. и один астероид 2000 OO67 имеет большую полуось 527 а.е. Это самый далекий из известных астероидов перигелии приближаю, в щийся на 20 а.е., а в афелии удаляющийся на 1034 а.е., эксцентриситет его орбиты равен 0.96, наклон 20 градусов.

Было высказано теоретические предположение о существовании астероидных поясовмежду большими планетами, в которых могут находиться телана устойчивых резонансных орбитах. Долгое время не удавалось обнаружить такие далекие популяции, однако сейчас найдены отдельные астероиды в областяхсоизмеримостей средних движений с Юпитероми Сатурном.

К сентябрю 2003 г. общее количество открытых астероидов составляет более 220 тысяч. Из них количество нумерованных объектов (т.е. объектов с хорошо определенными параметрами орбит) почти 66000. Названия присуждены только 10766 астероидам.

Околоземные астероиды и потенциально опасные для Земли объекты Известнакатегория астероидов, которые называются околоземными. Это объекты с большими полуосями от 0.6 до 2.5 а.е., т.е. они либо пересекают орбиту Земли, либо достаточно близко подходят к ней. Первый из них был открыт более 100 лет назад. Это (433) Эрос (Рис. 9), один из самых больших (33 км) и хорошо наблюдаемых околоземных астероидов который действительно имеет, шанс столкнуться с Землей вближайший миллион лет. Сейчас популяция околоземных астероидовсодержит 2380 членов. Внешний вид некоторых из них на рис. 10. Иногда околоземные астероиды подразделяются на семейства Атона, Амураи Аполлонапо типу их орбит – подходящих к орбите Земли изнутри со стороны Солнца, извне со стороны больших планет и пересекающие орбиту Земли. Некоторые из них достаточно близко подходят кЗемле.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.