小惑星とは何ですか。小惑星とは小惑星の形成

質量に関しては、小惑星は太陽系の惑星よりもはるかに軽いですが、同時に衛星を持っている可能性があります。小惑星は、弱い重力場ではそれを保持できないため、独自の大気を持っていません。小惑星の形が間違っています。

「小惑星」という言葉自体は、「星のように」、「星」、「外観」を意味するギリシャ語の組み合わせに由来しています。そして、「小惑星」の概念は、望遠鏡で観察すると、円盤のように見える惑星とは対照的に、これらの天体が星の点のように見えることに基づいて、英国の天文学者ウィリアム・ハーシェルによって導入されました。

最近まで、小惑星は「小惑星」と見なされていました。これは、小惑星の直径が1500km未満であることを示しています。しかし、2006年の国際天文学連合のXXVI総会で、「惑星」の概念の更新された定義が与えられ、それ以来、ほとんどの小惑星は天体として分類され、もはや惑星とは見なされていません。

最初の小惑星セセラは、イタリアの天文学者によって偶然に発見されたと考えられています。 ジュゼッペピアッツィ 1801年1月1日、この小惑星の軌道はそれ以前でもドイツの天文学者が率いる天文学者のグループによって計算されていましたが フランツ・クサーバー.

当初は小惑星を探すために使われていた目視観測法が、天体写真法に置き換えられました。 1891年にドイツの天文学者 マクシミリアンウルフ最初に新しい方法を使用しました。その本質は、長時間露光で天体を撮影することでした。写真では、小惑星は短い細い線を残しました。この方法は、新しい小惑星の発見を大いに加速させました。

現在までに、このタイプの数千の天体がすでに発見され、番号が付けられています。

新たに発見された小惑星には、発見者に敬意を表して名前を付けることができますが、軌道が十分に確実に計算された後でのみ可能です。それまでは、小惑星にはシリアル番号が割り当てられています。

小惑星と流星物質の違いは何ですか？

流星物質（または流星物質）は、惑星間空間を移動する固体の宇宙体です。それらを小惑星と区別することができる主なパラメータはそれらのサイズです。小惑星は、すでに述べたように、直径が30 mを超える物体ですが、流星物質ははるかに小さいサイズの物体です。また、小惑星と流星物質が宇宙空間を移動する法則が異なるという意味で、宇宙物体として比較することはできません。

小惑星2012DA14は危険ですか？

科学者はそうは思わない。

昨年スペインの天文学者によって発見された2012DA14の番号が付けられた小惑星は、17,000kmで地球に接近します。ちなみに、テレビ信号を送信している地球の人工衛星の高さは35,000km以上あります。

小惑星のサイズは小さく、直径は約45メートル、重さは13万トンです。もしそれが地球と衝突したならば、爆発は2.4メガトンのTNTの爆発に匹敵するエネルギーを放出したでしょう。

しかし、科学者たちは安心します。この「会議」には、地球との衝突の危険はありません。しかし、地球の近くの天体の「通過」を観察することさえ可能になるでしょう。それは双眼鏡の助けを借りてオーストラリアとアジアの住民に見えるでしょう、そして大気が十分にきれいであるならば、それから肉眼で。モスクワでは、小惑星の飛行は、街の明かりから離れた場所で、強力な双眼鏡または小さな望遠鏡を使用して観察できます。原理的には、研究者が言うように、小惑星が地球に近づくまでにすでに夜明けになっている最東端の地域を除いて、ロシア全土で天体現象を見ることが可能です。

小惑星は23.25モスクワ時間に地球に最も接近します。

ご希望の方は、ウェブサイトでインターネット放送を通じて小惑星の飛行を見ることができます。 NASA。

小惑星との衝突による地球規模の大災害の危険性はありますか？

小惑星は、形成の初期段階で太陽を周回する高密度のガスと塵の相互引力によって形成された天体です。小惑星のようなこれらの物体のいくつかは、溶融コアを形成するのに十分な質量に達しています。木星がその質量に達した瞬間、ほとんどの原始惑星（将来の原始惑星）は分割され、火星との間の元の小惑星帯から放出されました。この時代、木星の重力場の影響で巨大な物体が衝突したため、小惑星の一部が形成されました。

軌道分類

小惑星は、太陽光の可視反射や軌道の特性などの特徴に従って分類されます。

軌道の特徴に応じて、小惑星はグループにまとめられ、その中で家族を区別することができます。小惑星のグループは、軌道特性が類似している、つまり、半軸、離心率、および軌道傾斜角を持つ、特定の数のそのような物体であると見なされます。小惑星のファミリーは、接近した軌道を移動するだけでなく、おそらく1つの大きな物体の断片であり、その分裂の結果として形成された小惑星のグループと見なす必要があります。

既知の家族の中で最大のものは数百の小惑星を含むかもしれませんが、最もコンパクトな家族は最大10を含むかもしれません。小惑星体の約34％は小惑星族のメンバーです。

太陽系で小惑星のほとんどのグループが形成された結果、それらの親体は破壊されましたが、親体が生き残ったグループもあります（たとえば）。

スペクトルによる分類

スペクトル分類は、太陽光を反射する小惑星の結果である電磁放射のスペクトルに基づいています。このスペクトルの登録と処理により、天体の組成を研究し、小惑星を次のクラスのいずれかに割り当てることができます。

炭素小惑星のグループまたはCグループ。このグループの代表者は、主に炭素と、その形成の初期段階で太陽系の原始惑星系円盤の一部であった元素で構成されています。水素とヘリウム、およびその他の揮発性元素は、炭素質小惑星には実際には存在しませんが、さまざまな鉱物が存在する可能性があります。このような物体のもう1つの際立った特徴は、アルベドが低いことです。反射率は、他のグループの小惑星の研究よりも強力な観測ツールを使用する必要があります。太陽系の小惑星の75％以上がCグループの代表です。このグループの最も有名な団体は、ヒギエア、パラス、そしてかつてはセレスです。
シリコン小惑星またはSグループのグループ。このタイプの小惑星は、主に鉄、マグネシウム、その他の岩石鉱物で構成されています。このため、シリコン小惑星は石小惑星とも呼ばれます。そのような体はかなり高いアルベドを持っているので、双眼鏡でそれらのいくつか（例えば、入田）を簡単に観察することができます。太陽系のシリコン小惑星の数は全体の17％であり、それらは太陽から最大3天文単位の距離で最も一般的です。 Sグループの最大の代表者：Juno、Amphitrite、Herculina。

科学者によって発見された小惑星の大部分（約98％）は、木星と火星の惑星軌道の間にあります。星からの距離は2.06〜4.30AUの間で変動します。つまり、循環期間の変動は、2。9〜8。92年の範囲になります。小惑星のグループには、独特の軌道を持つ惑星があります。これらの小惑星は通常男性的な名前を取得します。最も人気のあるのは、ギリシャ神話の英雄の名前です-エロス、イカルス、アドニス、エルメス。これらの小惑星は小惑星帯の外に移動します。地球からの距離は変動し、小惑星は6〜2300万kmで地球に近づくことができます。地球へのユニークなアプローチは1937年に起こりました。小惑星エルメスは58万キロで地球に接近しました。この距離は、地球からの月の距離の1.5倍です。

既知の小惑星の中で最も明るいのはベスタ（約6m）です。小惑星の大部分は、反対の間に強い輝きを持っています（7m-16m）。

小惑星の直径の計算は、明るさ、可視光線と赤外線を反射する能力によって実行されます。
3.5千のリストのうち、横方向のサイズが250kmを超える小惑星は14個だけです。残りははるかに控えめで、直径0.7kmの小惑星さえあります。 既知の最大の小惑星-セレス、パラス、ベスタ、ハイジア（1000〜450 km）。小さな小惑星は回転楕円体の形をしておらず、形のないブロックのようなものです。

小惑星の質量も変動します。最大の質量はセレスで決定されており、惑星地球のサイズの4000分の1です。すべての小惑星の質量も私たちの惑星の質量よりも小さく、その1000分の1です。
すべての小さな惑星には大気がありません。それらのいくつかは、定期的に記録された明るさの変化によって確立される軸回転を持っています。つまり、パラスの自転周期は7.9時間で、イカロスはわずか2時間16分で回転します。

小惑星の反射率によると、それらは3つのグループにまとめられました-金属、明るい、そして暗い。最後のグループには小惑星が含まれ、その表面は太陽からの入射光の5％以下を反射することができます。それらの表面は、炭素質および黒色玄武岩に似た岩石によって形成されています。そのため、暗い小惑星は炭素質と呼ばれています。

軽い小惑星の反射率は最高です（10-25％）。これらの天体は、シリコン化合物に似た表面を持っています。それらは石小惑星と呼ばれています。金属小惑星は最も一般的ではありません。それらは光に似ており、これらの物体の表面は鉄とニッケルの合金をより彷彿とさせます。

このような分類の正しさは、地球の表面に落下する隕石の化学組成によって確認されます。この特徴に従って分類することができない小惑星の小さなグループが選ばれます。小惑星の3つの与えられたグループのパーセンテージ比は次の通りです：暗い（タイプC）-75％、明るい（タイプS）-15％そして10％金属（タイプM）。

小惑星の最小反射率は3〜4％で、最大反射率は入射光の総量の40％に達します。小さいサイズの小惑星は最も速く回転します、それらは形が非常に多様です。おそらくそれらは太陽系を形成した物質で構成されています。この仮定は、太陽からの距離に伴う小惑星帯に属する小惑星の優勢なタイプの変化によって確認されます。
それらの動きの中で、小惑星は必然的に互いに衝突し、小さな断片に散乱します。

小惑星内の圧力は高くないので、小惑星の加熱はありません。それらの表面は日光の作用でわずかに熱くなるかもしれませんが、この熱は保持されず、宇宙に行きます。推定 小惑星の表面温度-120°Сから-100°Сまで変動します。たとえば、+ 730°C（イカルス）までの温度の大幅な上昇は、太陽に近づいた瞬間にのみ記録できます。小惑星をそこから取り除いた後、急激な冷却が起こります。

寸法と重量。惑星のサイズは、それらの直径が地球から見える角度を測定することによって決定されます。この方法は小惑星には適用できません。望遠鏡を通してさえ星のような点のように見えるほど小さいのです（したがって、「小惑星」、つまり「星のような」という名前が付けられています）。

最初の4つの小惑星だけがそれらのディスクによって区別することができます。セレスの角直径が最大であることが判明しました：それは1に達します » （Pallas、Juno、Vestaの場合は数分の1になります）。これらの小惑星の角度寸法は、1890年にリックとヤークの天文台でE.バーナードによって非常に正確に測定されました。観測時にセレス、パラス、ジュノー、ベスタまでの距離を決定し、必要な計算を行った後、バーナードはそれらの直径がそれぞれ770、490、190、380 kmであることを発見しました（ご覧のとおり、これらはすべて収まる可能性があります）アラスカが占める面積！）。

他の多くの小さな小惑星のサイズを決定する方法は？

ごく最近まで、小惑星の明るさに基づいて推定され、小惑星の光度は、セレス、パラス、ジュノー、ベスタ（サイズはすでにわかっていました）の光度と比較されていました。ただし、小惑星の明るさは変化します。まず、太陽から小惑星までの距離が変化すると（小惑星に当たる太陽光の量が変化するため）。第二に、地球からの距離の変化（小惑星から反射された、地球に到達する光の量の変化による）。第三に、位相角の変化に伴い、この角度が大きくなると、小惑星の照らされた表面のさらに小さな部分が地球から見えるようになるためです。したがって、角度の大きさを決定するために、互いに比較されるのは小惑星の目に見える恒星の大きさではなく、これらの小惑星が太陽と地球から特定の（単一の）距離に「配置」された場合に持つであろう大きさです。それらが位相がゼロになるように「配置」されている場合。

マクドナルドレビューの前は、これらの減少した光度（絶対光度とも呼ばれます）は、小惑星のサイズの推定値に大きな広がりを与えた、独自の比類のない測光システムでさまざまな観測者によって表現されていました。マクドナルド調査では、番号が付けられたすべての小惑星について、絶対的な恒星の大きさが確立され、統一された国際写真システムですでに表現されています（同じシステムがパロマーライデン調査で使用されました）。

確かに、この方法のもう1つの一見克服できない難しさが残っています。サイズの決定は、小惑星の反射率（アルベド）に関する特定の仮定の下で行う必要があります。通常、小惑星のアルベドは、4つの最大の小惑星の平均アルベドと同じであると想定されています。一方、同じ観測条件の下で、明るく反射性の高い物質で構成された小さな小惑星は、大きくても暗い小惑星よりも明るくなる可能性があることは明らかです。それにもかかわらず、多くの小惑星のサイズを推定するとき、それは現在でも使用されている平均的なアルベドです。

したがって、小惑星の絶対等級m a 6 cがわかっている場合、すべての小惑星のアルベドが同じであると仮定すると、小惑星の半径（キロメートル単位）を簡単に決定できます。 R 非常に単純な式で：lg R \ u003d 3.245-0.2ma6秒。

さらに、すでに計算された半径に基づいて、小惑星の質量を推定することができます M、小惑星の密度がわかっている場合。通常、それは小惑星の破片の物質の平均密度に等しいと信じられています-私たちの地球に時々落ちる隕石。地上の実験室で測定されたこの密度gは3.5g/ cm 3です（非常に軽いサンプルがありますが、密度は約2 g / cmです。3を参照）。

場合によっては、小惑星のサイズを「非標準」の方法で決定することが可能でした。たとえば、小惑星で星を覆う場合（この現象の性質は、月で星を覆う場合と同じです）。これらの掩蔽の1つは、1975年1月23日の夕方に発生し、米国で観察されました。 B.マースデンによって予測されたように、小惑星エロスは星xを覆っていたはずです。白鳥。幅約25kmのカバレッジストリップは、アルバニー、ハートフェルト、コネチカット、およびロングアイランドの東端近くの都市を通過することでした。 17の観測点が編成され、周辺の大学の学生と天文学部の学生がカバレッジストリップに沿って6〜8kmの距離に配置されました。

エロスのカバー中（約9 m）毎時0.2-0.3°の角速度で星に近づきました % 小惑星よりもはるかに明るいはくちょう座（約4 m）。突然、星の光が消え（私たちに向かってくる光線の経路に不透明な障壁が現れました-小惑星）、数秒後に星が再び現れました（図3）。

カバレッジの期間から、マースデンはエロスの見かけの直径が約24kmであると判断しました。

小惑星の質量を決定する方法は他にありますか（絶対等級による推定以外に）？小惑星が経験する相互の摂動（接近中）に基づいて小惑星の質量を計算することは、非常に困難ですが、基本的に可能です。質量を決定するこの方法は、ハイデルベルクの天文研究所のI.Schubartによって開発されました。彼はそれを適用して最大の小惑星の質量を決定し、セレスの質量が（5.9±0.3）10-11であることを取得しました。 Mc （どこ Mc -太陽の質量）、パラスの質量-（1.14±0.22）10 -11 Mと。同様の方法で、他の天文学者はベスタの質量が（1.20±0.12）10-11であることを取得しました Mと。したがって、最大の小惑星であるセレスの質量でさえ、地球の質量の5000分の1であり、月の質量の600分の1です。

小惑星帯が宇宙船に「到達可能」になった後、私たちは非常に小さな小惑星の質量を決定することができました。

宇宙ロケットに設置された望遠鏡装置は、直径が数センチメートルとデシメートル（地球からの観測にはアクセスできない）の小惑星の破片の恒星の大きさ（およびサイズ）を決定することを可能にしました。

したがって、現在、「すべてのランク」の小惑星に関する情報があります-数十億トンの質量を持つ大きな小惑星から、手のひらに収まる可能性のある非常に小さな小惑星まで。塵の「雲」全体も小惑星帯を移動しており、その特性は間接的な兆候によって研究されています。これにより、小惑星帯のかなり完全な画像を作成できます。

1950年代に、ソビエトの天文学者I. I. Putilinは、番号が付けられた（つまり、よく知られている軌道を持つ）小惑星の総数を計算しました。結果は素晴らしいです。まとめた小惑星はすべて、一辺が約500kmの立方体に収まることがわかりました。ボリュームのほぼ半分は、ベスタとパラスのセレスによって占められます。別の25％は、100番目までの小惑星を持つJunoでした。その後の小惑星（すべて小さいもの）の発見は、この小惑星物質の「体積」の非常にゆっくりとした増加につながり、1000番目の小惑星の後、それらの総「体積」の成長はほぼ完全に停止しました（図4）。未発見の小惑星はおそらく非常に小さいので、その数が非常に多いにもかかわらず、この「体積」を大幅に増やすことはできません。推定によれば、小さな粒子や塵の粒子は、500年に近くにある小惑星間の隙間を埋めるのに十分ではありません。 kmキューブ。

小惑星の惑星間空間の総体積は約10〜23cmと考えられますが、小惑星は巨大な惑星間空間に分布しているため、1体あたりの空間は数立方キロメートルになります。したがって、小惑星帯を飛んでいる宇宙船（たとえば、木星に向かう途中）が小さな小惑星でさえ衝突する可能性はごくわずかです。

小惑星の物質の平均密度として3.5g/ cm 3（上記を参照）の値をとると、すべての小惑星の総質量は約3.5 10 23 gであることがわかります。これは、私たちの地上の考えによれば巨大な数値です。、しかし天文学的スケールによれば無視できる。（既知および未知のすべての小惑星を「ブラインド」するには、地球の表面から「わずか」500 mの厚さの層を引き剥がす必要があります！）

最近、I。Schubartは、最大の小惑星が多数の小惑星に囲まれて移動するときに経験する総摂動から、小惑星の質量を決定しました。彼は値31023 gを受け取りました。これは、以前に得られた見積もりと非常によく一致しています。

火星の動きに対する小惑星帯の重力場の影響を決定する試みもなされてきました。しかし、火星は小惑星には大きすぎることが判明し、この効果は検出できませんでした。これは、小惑星の総質量の重要性を裏付けるものでもあります。確かに、木星の軌道の近くで、私たちに知られていない巨大な物体が動いていると想定されています。しかし、それらが多すぎる可能性は低く、小惑星物質の総質量の推定値を大幅に増加させる可能性は低いです。

小さいサイズは何につながりますか？万有引力の法則によれば、各小惑星は他の物体を引き付けます。しかし、この魅力はどれほど弱いのでしょう。かなり大きな小惑星（直径200 km）では、表面の重力は地球の100分の1であるため、一度乗ると体重が1 kg未満になり、体重を感じることはほとんどありません。。 10階建ての建物の高さから小惑星に飛び乗った場合、小惑星は約1/4分間水面に降下し、「着陸」の瞬間にわずか約1.5 m/sの速度に達しました。一般的に言って、小惑星にとどまるのは完全な無重力状態にとどまるのと大差ありません。

それらの最初の宇宙速度は非常に小さいです：セレスでは-約500 m / s、そしてキロメートルサイズの小惑星では-わずか約1 m/sです。 2番目の宇宙速度は1.4倍なので、車の速度（約100 km / h）で移動すると、直径5kmの小惑星から永遠に飛ぶことができます。それでは、小惑星に大気がないのは驚くべきことですか？小惑星の深部から放出されたガスがあったとしても、重力で分子を保持することはできず、惑星間空間に永久に分散していたはずです。

1973年に、小惑星に大気がないことは、赤外線範囲の小惑星のスペクトルの測定によって確認されました。アメリカの天体物理学者O.Gansenが、約12μmの波長領域にあるいくつかの大きな小惑星について得たスペクトルは、小惑星がわずかに暖かいことを示しているにすぎません。

しかし、セレスの赤外線放射のスペクトルには、1つの特徴がありました。狭帯域内の約12ミクロンの波長で、ほぼ2倍の放射の「ジャンプ」が自信を持って記録されました。このような放射のスペクトル「バンド」はガスの特徴であるため、大気に囲まれた惑星や衛星で観測されます。しかし、セレスは小さすぎて雰囲気を保つことができません！

このパラドックスを説明するために、ハンセンは魅力的な仮説を提唱しました。セレスでは揮発性物質が継続的に蒸発し、その表面の物質の組成に含まれている必要があります（！）。セレスの質量と直径のさまざまな推定値の中から、物質の平均密度の推定値が低くなる（約1 g / cm）これらの量の値のペアを選択できると言わなければなりません3）、セレスは主に氷で構成されているという仮定と一致しています。しかし、この仮定はハンセン自身にとっても信じられないほど信じられないように思われたので、最終的な結論を出す前に、セレスの質量と体積の新しい、より正確な推定値を取得する必要があると考えて、彼は単に自分の計算を疑った。さらに、ハンセンの仮定は、セレスの偏光観測の結果と矛盾していました。この小惑星は、非常に暗い物体ですが、氷の蒸発中に形成されたはずの表面に緩すぎる構造を持つことはできません。したがって、セレスの赤外線スペクトルバンドはまだ謎です。

小惑星はサイズが小さいため、非常に角張った形をしています。小惑星にかかるわずかな重力では、小惑星とその大型衛星の特徴であるボールの形を小惑星に与えることはできません。後者の場合、巨大な重力が個々のブロックを押しつぶし、それらを押しつぶします。地球上では、いわば足の裏の高い山々が広がっています。石の強度は1cm2あたり数トンの荷重に耐えるには不十分であることが判明し、山の麓の石は、押しつぶされることなく、裂けることなく、「流れる」ように四方から圧縮されます。非常にゆっくり。

直径200〜300 kmまでの小惑星では、石の「重さ」が小さいため、このような「流動性」の現象はまったく発生せず、最大の小惑星では、発生が遅すぎます。彼らの腸。小惑星の表面では、巨大な山や窪みは変わらず、地球や他の惑星よりもはるかに大きく（表面レベルからのいずれかの方向の平均偏差は約10 km以上です）、レーダー観測の結果に現れています小惑星の（図5）。

小惑星の不規則な形状は、位相角の増加に伴ってそれらの明るさが異常に急速に減少するという事実によっても確認されます（11ページの脚注を参照）。月の明るさのそのような変化は私たちによく知られています：それは満月で非常に明るく、それからそれが新月で完全に消えるまで、それはますます弱く輝きます。しかし、月の場合、これらの変化は小惑星の場合よりもはるかにゆっくりと発生するため、地球から見える太陽に照らされた表面の割合の減少によってのみ完全に説明できます（月の山や窪みからの影はほとんど効果がありません）月の全体的な明るさについて）。小惑星では状況が異なります。そのような明るさの急激な変化は、太陽に照らされた小惑星の表面の単なる変化では説明できません。そして、この明るさの変化の性質の主な理由（特に小さな小惑星の場合）は、小惑星の不規則な形状にあります。これにより、照らされた表面の一部が他の部分によって太陽光線から遮蔽されます。

小惑星の不規則な形も望遠鏡を通して直接観察されました。これは1931年に初めて起こり、非常にエキゾチックな軌道を移動する小さな小惑星エロスが、異常に短い距離（わずか2800万km）で地球に接近しました。次に、望遠鏡を通して、彼らはこの小惑星が「ダンベル」または成分間の角距離が約0.18インチの未解決の二重星のように見えることを確認しました。「ダンベル」が回転しているのも見られました！

1975年1月、エロスはさらに地球に近づきました-2600万kmの距離で。彼は軌道の大部分で観察され、これによりエロスを文字通りさまざまな側面から見ることができました。世界中のさまざまな天文台で行われたエロスの多数の観測結果の注意深い分析は、非常に興味深い発見につながりました。

観測中のエロスはその輝きを大きく変えました-1.5だけ m（つまり、ほぼ4回）2時間少しの期間で（図6）。これらの明るさの変化は、地球から見える軸を中心に回転する「ダンベル型」のエロスの断面積の変化によるものであり、その最大断面積と最小断面積は正確に4倍異なると想定されました。この場合、小惑星の最小の明るさは、エロスがその鋭い端で私たちに直面している瞬間に観察されるべきでした。しかし、すべてがはるかに複雑であることが判明しました。まず、予想に反して、連続する明るさの最大値と最小値は、異なる形状と異なる振幅を持っていました。エロスの形状の実験室モデリングを使用して行われた観測結果の分析は、小惑星の凹凸のある表面での光と影の遊びがエロスの明るさに大きな影響を与えるはずであることを示しました。その結果、小惑星がほぼ最大断面積で私たちに面しているときに、エロスの最小輝度が観測されました！さらに、エロスの公転周期は、明るさの変動の2つの周期に等しいことが判明しました-5時間16分。結局のところ、この小惑星は、長さと厚さの比率が約1：2.5の細長い体です。彼。短軸を中心に反時計回りに回転し、軸がほぼ軌道面にくるように回転します（エロスは太陽系の「側」にあるかのように移動します）。

多くの小惑星で、同じ理由（不規則な形の物体の自身の軸の周りの回転）によって引き起こされる明るさの変動が観察されました。そして最も興味深いのは、それらはすべて同じ方向、つまり反時計回りに回転することです。これは、高感度の電子光学観測技術の助けを借りて、近年になってようやく確立されました。

地球と小惑星は、太陽の周りのさまざまな軌道でさまざまな速度で宇宙を移動します。そして、それらは一方向に周回していますが、小惑星は星の間を前方（地球を追い抜くときは右から左）、次に後方（地球が追い越すときは左から右）のいずれかで空を移動しているように見えます。）。小惑星のこの異なる動きのパターンは、それらの明るさの変化にも影響を及ぼします。小惑星が空を左から右に移動するとき（地球がそれらを追い抜くとき）、明るさの変化の期間はわずかに短くなります。

小惑星の明るさの変化の期間が非常に短く、ほぼ同じであるということは興味深いです-値の間隔は2〜3〜10〜15時間です。なぜそれらがそれほど速く回転したのですか？かつて、あまり大きくない不規則な形の小惑星は、何十億年もの間「吹く」「太陽風」（太陽から放出される粒子）の流れの影響下で回転を獲得できるという仮説が提唱されました。この「風」がどんなに弱くても、それでも小惑星に運動量のインパルスを伝達する必要があります。これは、小惑星の不規則な形状のために、小惑星の重心のさまざまな側から不均一に分散されます。その結果、ゼロ以外の力が現れ、小惑星の表面の各1 cm 2に「太陽風」によって加えられた圧力の結果として、小惑星は回転し始めます（最初は非常にゆっくり、次に速く、もっと早く）。

計算によると、一部の小惑星（非常に不規則な形状）は「太陽風」によって回転する可能性があり、遠心力による回転によっても引き裂かれる可能性があります。しかし、この説明はより大きな小惑星には適しておらず、それらが形成の期間中に回転を獲得したと仮定する必要があります。

しかし、明るさの変動は、不規則な形ではなく、小惑星の「斑点」（小惑星の表面のさまざまな部分がさまざまな物質で構成されている場合）が原因である可能性がありますか？もちろん、小惑星の「スポッティング」は可能であり、（異なる物質の）明るい領域と暗い領域がおそらくそれらの表面に存在する可能性があります。しかし、「スポッティング」の単なる仮定は十分ではなく、示されているように、小惑星の回転の性質は「スポッティング」だけの助けを借りて説明することはできません。

最大の小惑星の1つであるベスタでさえ、明るさの変化は「スポッティング」ではなく、その不規則な形に関連しています。 1971年、電子光学コンバーターを使用したベスタの観測では、この小惑星の明るさのその後の最大値と最小値の大きさがわずかに異なり、ベスタの回転は、以前考えられていた時間の2倍の10時間41分という周期で発生することが示されました。この小惑星の光度曲線の特徴を研究したアメリカの天体物理学者R.テイラーは、次のモデルを提案しました。ベスタは、直径が他の2つより15％長い3軸回転楕円体です。その南極の長辺に沿って、緯度45度以下に広がり、ベスタの北半球からは見えない平坦な領域が広がっています。テイラーは、この領域は巨大な衝突クレーター（直径約400 km！）になる可能性があると考えています。

小惑星は何でできていますか？小惑星の光は、月や水星の光と同じように、黄色がかった色合いであることが長い間観察されてきました。

小惑星は反射した太陽光によって輝くため、その色は、小惑星の表面自体の反射特性に一部起因しています。そのため、小惑星の色を地上の天体や隕石の色と比較して、それがどの物質で構成されているかを判断するというアイデアが生まれました。私たちの国で最初のそのような研究の1つは、1930年代に、ソビエトの隕石E.L.Krinovの研究者によって実施されました。彼は、多くの隕石が特定の小惑星の色に似た色をしていることを発見しました。小惑星の特性の研究は、1960年代の終わりに、アメリカの科学者のグループが偏光測定研究を始めたときに大きな進歩を遂げました。さまざまな陸生物質、月の土壌、隕石から反射された光の偏光を比較すると、材料の反射率（アルベド）とこれらの材料から反射された光の偏光の性質との間に一定の関係があることがわかりました。

部分的に偏光したのは、小惑星から私たちに届く光でもありました。その分析により、科学者は小惑星表面の性質について重要な結論を引き出すことができました（図7）。

小惑星の大規模な一連の偏光観測は、T。Gerelsによって米国で組織されました。小惑星は表面の性質により、いくつかのグループに分類されることがわかりました（図8）。非常に類似した特性を持つ最も多くのグループは小惑星であることが判明しました。その光の偏光は、主にさまざまなケイ酸塩からなる明るい色の地上の石の物質から反射された光の偏光に似ています。ジュノはこの小惑星のグループに分類されました。

もう1つのグループは、表面が暗く反射が不十分な小惑星で構成されていることが判明しました。それらの物質は、月の土壌サンプルの暗い玄武岩質ガラスまたは角礫岩（砕屑岩）、ならびに暗い種類の隕石および火星の月のフォボスの表面の物質に類似しています。これらの暗い小惑星の中にはセレスがありました。

中間の表面特性を持つ小惑星はほとんどありません。極端な特性を持つ小惑星もほとんどありません（たとえば、暗いものと明るいもの）。

偏光測定法は、小惑星の真の（平均ではない）反射率（アルベド）を考慮に入れているため、小惑星の正確な寸法を決定することを可能にしました。まず、最初の4つの小惑星のサイズを指定しました。セレスの直径は1000kmをわずかに超え、パラスの直径は約600 km、ジュノは240 km、ベスタは525kmであることが判明しました。偏光測定法で調べた他の小惑星のサイズも再計算したところ、これらだけでなく、ジュノよりもさらに大きいことが判明した少なくとも6つの小惑星が、最大と呼ばれる権利を主張できることがわかりました。それらはすべて反射率が低く、サイズが大きいにもかかわらず、光をほとんど与えません。したがって、小惑星の直径をそれらの見かけの明るさから推定したとき、これらの6つのサイズは非常に過小評価されていることがわかりました。実際、ヒギエア（10番目の小惑星）の直径は400、インテラムニア（704番目）は340、デビッド（511番目）は290、プシュケ（16番目）は250 km、バンベルク（324番目）とフォーチュニー（19番目）-240 km（ Junoと同じ）。

フォーチュンは太陽系で最も暗い物体です。反射光の量に関しては、砕いた黒炭でさえフォルトゥーナと競争することができます。

小惑星と太陽系のすべての物体の両方の中で最も明るい天体は、光のほぼ半分を反射するアンジェリーナ（64番目の小惑星）と、アンジェリーナよりわずかに劣るリサ（44番目）でした。反射率がアンジェリーナの約1.5〜2倍悪いベスタよりもわずかに暗い。セレスから同じ距離にあるベスタの反射率が高いため、（同じ照明と観測条件の下で）それよりも20％明るく見え、パラスは2倍の明るさです。

真のアルベドを決定する偏光測定結果、およびその結果として小惑星のより正確なサイズは、最近にも登場した別の方法によっても確認されます。これは、1970年にアメリカの科学者D.AllenとD.Matsonによって開発され、小惑星に最初に適用された放射分析法です。これは、小惑星の熱（赤外線）放射（通常は10〜20の波長範囲）の測定に基づいています。ミクロン）。大きな暗い小惑星と小さな明るい小惑星は、反射率が異なるため、可視光領域で同じ大きさになる可能性があります。赤外線範囲での明るさは、大きな物体の方が大きくなります（放射面のサイズが大きく、暗い物体の温度が高いため、太陽放射をよりよく吸収します）。可視光線と赤外線の範囲での小惑星の明るさの値の比率は、その反射率（およびそのサイズ）を特徴付けるだけです。

偏光観測はまた、小惑星からの光の偏光が、小惑星の表面からの光の単一反射から生じる可能性のある偏光よりもはるかに大きいことを示しました。地球上の実験室で行われた実験の助けを借りて、小惑星と同じ程度の光の偏光が、さまざまなサイズのほこりや石の破片で覆われた表面から反射されたときに得られることが明らかになりました。

研究期間中、宇宙の真空中のそのような「ほこりっぽい」表面はまったく異なる振る舞いをすることが明らかになりました。この結論は、月の土壌の特性の分析に基づいて行われました。まだ完全には明らかではない理由で、月の塵は地球の塵とは異なる振る舞いをします。それから異常に緩い構造が形成され、その内部で光線が迷路のように「飛び回り」、複数の反射を経験します。そして、その偏光度は、地球の塵や小惑星から反射された光の偏光度よりもはるかに大きくなります。

さらなる研究は、分極によって判断される小惑星の表面は、非常に薄い塵の層で覆われた比較的大きな石で構成されていなければならないことを示しました。後で見るように、これは完全に異なる研究方法に基づいて得られた小惑星の表面の性質の概念と一致しています。

1970年以来、米国は小惑星のスペクトル観測を開始しました。これは、スペクトルの可視部分と隣接する赤外線範囲の両方をカバーしていました。数十個の小惑星の放射スペクトルが取得され、分析されました（図9）。上記の他の方法と同様に、結果は、陸生岩、月および隕石物質、ならびにさまざまな純粋な鉱物の実験室研究の結果と比較されました。アメリカの天体物理学者C.チャップマンは、得られたデータを解釈するという特に素晴らしい仕事をしました。

現在、スペクトルのさまざまな特徴から、特に特定の鉱物とそれらの混合物に特徴的な吸収帯から、およびこれらのスペクトル帯内の光吸収の程度から、多くの小惑星の性質を決定することが可能でした。それらの表面の物質を構成する鉱物の、そして、例えば、鉄含有量のパーセンテージ。ほとんどの小惑星は、ほとんどの隕石と同様に、鉄-マグネシアケイ酸塩で構成されていることがわかります（ただし、これらのケイ酸塩と同じ組成を持つ小惑星はごくわずかです）。

研究者の驚いたことに、いくつかの小惑星は光を反射し、金属と同じようにそれを分極することがわかりました。そのようなものは、例えば、小惑星プシュケ（16番目の小惑星）、ルテティア（21番目）、ジュリア（89番目）です。「金属」小惑星の存在は、鉄隕石が地球に落下することによっても証明されます。それらは、他のいくつかの物質の小さな不純物を含む鉄中のニッケルの「溶液」で構成されています。これは、たとえば、1947年2月12日に沿海地方のウスリータイガで落下した有名なシホテアリニ隕石でした。約100トンの金属ブロックが約15km/ sの速度で地球の大気中に飛来し、その巨大な抵抗のために大気中に散乱し、地球の表面の数平方キロメートルに鉄片が散らばっていました。

これは、過去に小惑星が高温に加熱され、それが金属コアの形成につながったことを示しています。その一部は現在露出しており、部分的に断片化されています。確かに、そのような再溶解に必要な熱源は完全には明らかではないことに注意する必要があります。計算によると、熱は小さな物体から宇宙空間に非常に速く逃げます。したがって、そのようなソースは非常に強力でなければなりません。おそらく、放射性元素の崩壊がここで役割を果たしました。しかし、ウラン、トリウム、カリウムの放射性同位体などの元素は、大惑星（水銀、金星、地球、火星）や月の物質の加熱と再溶解を確実にしたと思われ、崩壊が遅すぎてできません。小さな小惑星の温度を上げます。したがって、この場合、半減期が十分に短い放射性同位元素が必要であり、さらに、（単位時間あたりの熱放出を大きくするために）十分に大量に存在する必要があります。科学者によると、そのような同位体はアルミニウム26A1の放射性同位体である可能性があります。しかし、計算によると、この同位体は小惑星の形成中に比較的小さかったことがわかりました。

小惑星の別のそのような加熱源は太陽である可能性があります（もちろん、太陽光線の助けを借りてではなく、たとえば、「太陽風」によって惑星間空間に生成された可変電磁場の影響下で）。現代の太陽は、明らかに、そのような加熱を与えません。しかし、過去には、その存在の初期段階では、太陽は現在よりもはるかに高温であったと考えられており、小惑星の加熱は非常に強い可能性があります。

小惑星の数のサイズへの依存性をプロットすると、小惑星の数はサイズの増加に伴って急速に減少することがわかります（これは一般的に理解できます）が、サイズの範囲は50〜100kmです、この発見された依存関係はその特性を変更します（以下を参照）。どういうわけか、このサイズの小惑星の数は、小さい小惑星の依存特性を使用した場合に必要な数よりも多くなります。これを説明しようとして、K。チャップマンは、大きな小惑星が過去に完全または部分的に再溶解し、その後、鉄ニッケルコアがそれらの内部に形成され、「表面化した」ケイ酸塩がシェルを形成したことを示唆しました。小惑星が衝突して押しつぶされた場合、そのようなシェルは簡単に崩壊するはずです。強力な金属コアが露出すると、破砕し、その結果、サイズの縮小が遅くなり、発見された効果につながりました。

小惑星の温度。小惑星が遠い昔にどれほど暑かったとしても、それらは長い間冷えてきました。現在、それらは惑星間空間を飛んでいる冷たい生命のないブロックであり、太陽の光線はそれらを加熱することができません。

小惑星のおおよその平均気温を計算することは難しくありません。小惑星と地球に降り注ぐ熱流束を比較してみましょう。太陽を点源とすると、熱流束は地球と小惑星の太陽からの距離の2乗に反比例することがわかります。加熱された地球と小惑星は、熱エネルギーを宇宙に放射します。したがって、各体の温度は、放射のために失われる熱の量が、体が太陽から受ける熱の量と等しくなるように設定されます。さらに、シュテファン・ボルツマンの法則を使用すると、次の関係が得られます。 T 4 a / T 4 3 = a 2 3 / a 2 a 、どこ Tは絶対温度であり、ケルビン度で表されます。 a -天文単位での考慮された体の平均距離（軌道の主軸）。

地球の平均気温はわかっています。 288 K（15°C）です。結果の比率に代入し、方程式の両辺の4乗根を抽出すると、小さな変換を行った後、次のようになります。 T a（K）\u003d288ルートaa。

たとえば、セレスでは、温度（ただし、より正確な式に従って計算）は165 K（つまり、-108°C）です。ほぼこの温度と通常の大気圧で、アンモニア、アルコール、およびエーテルは地球上で凍結します。

セレスは最近、電波望遠鏡で研究できる太陽系オブジェクトのリストに追加されました。 F. Briggsは、Green Bank Radio Astronomy Observatory（USA）の大型電波干渉計を使用して、波長3.7cmのセレスからの熱放射を測定しました。セレスは0.0024Jyのフラックスを持つ非常に弱い電波源であることが判明しました。セレスの直径が1025kmであると仮定すると、ブリッグスは電波の明るさによってセレスの絶対温度を決定しました。これは160±55 Kであり、上記の推定値と一致しています。これは、セレスからの電波放射が熱起源であることを確認します。

セレスとは異なり、軽い反射性の物質で構成されているベスタは、表面温度が低く、わずか133 Kです。これは、この小惑星が表面に到達する太陽エネルギーのごく一部を使用して加熱するためです。太陽から遠くに移動する小惑星では、それはさらに寒いです。太陽に近づき、水星の軌道の内側にも浸透する可能性のある異常な軌道を移動する小惑星はごくわずかで、表面は数百ケルビンまで熱くなり、白熱しているため、かすかに光り始めます。しかし、小惑星は軌道をたどって再び太陽から遠ざかり、急速に冷えるため、これは長くは続きません。

クレーターの形成。何十億年もの間、小惑星は太陽の周りを回って互いに衝突し、次に結果として生じる破片と衝突します。小惑星帯の衝突速度は高く、平均で約5 km / sであるため、これらの衝突中に発生する現象は壮大です。この速度では、小惑星物質の各グラムは、10 11 erg（約12 kJ、または3 kcal）のオーダーの運動エネルギーを運びます。小さな小惑星でさえ、その大きな小惑星の表面に「衝突」すると、このすべてのエネルギーが即座に放出され、「巨大な爆発が発生します。衝突の瞬間に接触する小惑星の層は、それらが部分的にガスに変わり、部分的に溶けるほど強い圧縮にさらされます。衝撃の場所から、圧縮と希薄化の衝撃波があらゆる方向に発散し、物質を押し、砕き、揺らします。小惑星の上には、破片やほこりの巨大な噴水があります。クレーターはその表面に残り、クレーターの下には砕いた岩の広大なゾーンがあります。

ソ連と海外で行われた地球上の隕石クレーターの研究、爆発と衝撃の実験（特に、超高速ボールを使った異なる材料で作られたターゲットの「衝撃」）は、私たちに多くの結論を引き出すことを可能にします小惑星のクレーター形成中のプロセスについて。特に、小惑星が岩石の大きなモノリシックブロックで構成される表面に落下する場合（たとえば、強力な衝撃の間に押しつぶされた結果として形成された新しい破砕表面に）、飛散する破片の速度は数百になります。メートル/秒。他の小惑星との以前の多数の遭遇によって断片化された物質で構成される小惑星の表面で落下が発生した場合、断片ははるかに遅い速度（毎秒数十メートル）で散乱するはずです。

上記の見積もりは平均速度のみです。破片の中には常に速いものがあり、落下した小惑星の速度を超える速度で飛んでおり、遅いものもあります。

「小惑星の質量は小さいですが、セレスでは約600 m / s、ジュノでは100 m /sを超える第2の宇宙速度よりも遅い速度で飛散する破片の一部を保持することができます。。直径10kmの赤ちゃんでさえ、最大6 m/sの速度で破片を保持できます。

アメリカの天体物理学者D.Gaultは、飛んでいる破片の速度の分布に関する実験データを分析して、直径200 kmの小惑星の場合、その上に打ち上げられた破片の約85％が小惑星の引力を克服し、再びその表面に落下します。直径100kmの小惑星は、その破片の約半分を保持しています。確かに、火口から放出された破片は、火口から長距離飛ぶ（小惑星の裏側に飛ぶ）か、小惑星に近い軌道で動き始めることさえあります。したがって、小惑星上のクレーターの出現は、小惑星全体（その岩の多い「大気」）上に石とほこりの短期間の雲の作成を伴う必要があります。しばらくすると、小惑星の表面の薄い層に破片やほこりが落ち着きます。

セレスと衝突する小惑星の物質は、クレーターから放出される物質の量が「落下した」小惑星の体積。

これまでのところ、宇宙船を使って小惑星の表面から少し離れた場所で撮影された小惑星の写真は1枚もありません。しかし、小惑星の外観は火星の衛星であるフォボスやデイモスとは大きく異なる可能性がありますか？火星に送られた宇宙船から撮影された一連の写真は、小惑星帯の最も密集した部分から離れて火星の近くを旋回しているこれらの小さな物体（サイズは約15kmと6km）でさえ、小惑星の破片によって爆撃されたことを示しました、そしてすべて大小のクレーターがたくさんあり、直径は数キロメートルから数十メートルです。たぶん、受け取った写真では見られなかったような小さなものもあります。小惑星帯の密集した部分に少なくとも短時間飛ぶ小惑星は、さらに多くのクレーターが散らばっているという点でのみ、フォボスやデイモスとは異なる可能性があります。

衝突で小惑星を粉砕すると、大小の破片とともに塵の「雲」全体が形成されます。したがって、小惑星帯は文字通りそれで飽和しているとしばしば想定されていました。しかし、結局のところ、小惑星帯には太陽系の内部領域よりも多くの塵はなく、むしろ少ないです。したがって、小惑星帯は継続的にほこりを取り除く必要があります。このように起こります。

太陽の光線の光の圧力の作用下で、最小の小惑星の塵（サイズが数マイクロメートルの塵の粒子）は双曲線軌道に沿って太陽系を離れるはずですが、大きな粒子はゆっくりと減速し、太陽に対してさらに小さな軌道に移動します。それらの多くは途中で火星、地球、金星、水星に定住し、残りは太陽で「死ぬ」。惑星間塵の小惑星成分は約2％（2 10 13 t）です。

序章
地球の近くの小惑星
小惑星の動き
小惑星の温度
小惑星の組成
小惑星の形成
結論
文学

序章

火星と木星の軌道の間で太陽系内を多数の小天体が移動するという事実は、惑星と比較して最大のものが単なる石のブロックであるという事実は、200年未満前に知られていました。彼らの発見は、私たちの周りの世界を理解するための自然な一歩でした。この道は簡単で簡単ではありませんでした。

最初の小惑星が発見された時代に、太陽系のこれらの小さな物体、最近まで軽視されていた物体が、さまざまな分野の専門家の注目の的となることを想像できたのは誰でしょう。：自然科学、宇宙論、天体物理学、天体力学、物理学、化学、地質学、鉱物学、ガス力学、航空力学？当時、それはまだ非常に遠くにありました。地面から小惑星の一部、つまり隕石を拾うためにかがむだけでよいことはまだわかっていませんでした。隕石の科学-隕石学-は19世紀の初めに始まり、その親体である小惑星も発見されました。しかし将来的には、完全に独立して開発されました。隕石は、地質学者、冶金学者、鉱物学者、小惑星によって、主に天体力学の天文学者によって研究されました。

このようなばかげた状況の別の例を示すことは困難です。2つの異なる科学が同じオブジェクトを研究し、それらの間に実質的に接点がなく、成果の交換がありません。これは、得られた結果の理解には役立ちません。しかし、何もできず、実験的および理論的な新しい研究方法が、両方の科学を1つに統合するための真の基盤を作成する程度まで研究のレベルを上げるまで、すべてがそうです。

これは1970年代初頭に起こり、小惑星の知識に新たな質的飛躍が見られました。このジャンプは宇宙工学の助けなしには起こりませんでしたが、宇宙船はまだ小惑星に着陸しておらず、それらの少なくとも1つの衛星画像さえまだ取得されていません。これは将来の問題であり、明らかに遠くはありません。その間に、私たちの前に新しい質問が生じ、彼らの解決を待っています。

地球の近くの小惑星

ほぼ3/4世紀の間、人々はすべての小惑星が火星と木星の軌道の間を移動するわけではないことを疑っていませんでした。しかし、1873年6月14日の早朝、アナーバー天文台（米国）のジェームズワトソンが小惑星アエルタを発見しました。このオブジェクトはわずか3週間監視された後、失われました。しかし、軌道の決定の結果は、不正確ではありますが、アエルタが火星の軌道の内側を移動していることを強く示していました。

地球の軌道に近づく小惑星は、19世紀の終わりまで未知のままでした。現在、その数は80を超えています。

地球の近くで最初の小惑星が発見されたのは1898年8月13日だけでした。この日、ベルリンのウラニア天文台のグスタフウィットは、星の間を急速に移動するかすかな物体を発見しました。高速は地球に非常に近いことを証明し、近くの物体のかすかな輝きはその非常に小さいサイズを証明しました。それは、直径25km未満の最初の小さな小惑星であるエロスでした。その発見の年に、それは地球から2200万キロの距離を通過しました。その軌道はこれまでに知られているものとは異なりました。

小惑星の動き

これまでに発見されたすべての小惑星は直接運動しています。それらは大きな惑星と同じ方向に太陽の周りを動きます。大多数の小惑星では、軌道は互いにそれほど違いはありません。それらはわずかに偏心しており、わずかまたは中程度の傾斜を持っています。したがって、ほとんどすべての小惑星はトロイダルリング内に留まりながら移動します。リングの境界はやや恣意的です。小惑星の空間密度（単位体積あたりの小惑星の数）は、中心部からの距離とともに減少します。いくつかの小惑星では、軌道の離心率と傾斜が大きいため、ループはこの領域を超えて伸びているか、完全に外側にあります。したがって、小惑星もリングのはるか外側にあります。

すべての小惑星の98％が移動するリングトーラスが占める空間の体積は巨大で、約1.61026km3です。比較のために、地球の体積はわずか1012km3であることを示します。

完全に厳密に言うと、宇宙での小惑星の進路は楕円ではなく、互いに隣接する開いた準楕円コイルであると言わなければなりません。たまに-惑星に近づくとき-コイルは互いに著しく逸脱します。もちろん、惑星は小惑星だけでなく、お互いの動きも妨げます。しかし、惑星自体が経験する摂動は小さく、太陽系の構造を変えることはありません。それらは惑星を互いに衝突させることはできません。小惑星の場合、状況は異なります。小惑星は、それらの経路から一方向または他の方向に逸脱します。遠くなるほど、これらの偏差は大きくなります。結局のところ、惑星は小惑星をそれぞれ自分自身に向かって継続的に「引っ張る」のですが、木星はすべてよりも強力です。小惑星の観測は、いくつかのまれなケースを除いて、ほとんどの小惑星の軌道の重要な変化を明らかにするには短すぎる時間間隔をカバーしています。したがって、それらの軌道の進化についての私たちの考えは、理論的考察に基づいています。簡単に言えば、それらは次のように要約されます。

各小惑星の軌道はその平均位置を中心に変動し、各振動に数十年から数百年を費やします。その半軸、離心率、傾斜は小さな振幅と同期して変化します。近日点と遠日点は太陽に近づくか、太陽から遠ざかります。これらの変動は、より大きな期間（数千年または数万年）の変動に不可欠な部分として含まれています。彼らは少し異なる性格を持っています。準主軸には追加の変更はありません。一方、離心率と傾斜の振動の振幅ははるかに大きくなる可能性があります。このような時間スケールでは、惑星の軌道上の瞬間的な位置を考慮することはできなくなります。加速されたフィルムのように、小惑星と惑星は、いわば軌道上で汚れているように見えます。それらを重力リングと見なすことが合理的になります。惑星の環が配置されている黄道の平面（摂動力の源）に対する小惑星の環の傾斜は、小惑星の環が上部のように振る舞うという事実につながります。小惑星の軌道は固定されておらず、その形状は時間とともに変化するため、画像だけがより複雑になります。

惑星の摂動は、小惑星の軌道の継続的な混合につながり、その結果、小惑星に沿って移動する物体の混合につながります。これにより、小惑星同士が衝突する可能性があります。小惑星の存在以来、過去45億年にわたって、それらは互いに多くの衝突を経験してきました。軌道の傾きと離心率は、それらの相互の動きの非平行性につながり、小惑星が互いに通過する速度は、平均して約5 km/sです。そのような速度での衝突は、体の破壊につながります。

小惑星の形と回転

小惑星は非常に小さいので、それらにかかる重力は無視できます。彼女は彼らにボールの形を与えることができません。それは彼女が惑星と彼らの大きな衛星に与え、彼らの物質を押しつぶして突き固めます。これには流動性が重要な役割を果たします。岩の強度が1cm3あたり数トンの負荷に耐えるには不十分であるため、地球上の高い山々が唯一の「広がり」であり、石は非常にゆっくりではありますが、押しつぶさず、裂けずに流れます。

直径300〜400 kmまでの小惑星では、重量が軽いため、このような流動性の現象はまったく発生せず、最大の小惑星では、非常にゆっくりと、さらにはその深さでのみ発生します。したがって、重力によって「突っ込む」ことができるのは、いくつかの大きな小惑星の深い内部だけです。小惑星の物質が融解段階を通過しなかった場合、それは原始惑星系円盤に蓄積する段階で現れたように、おおよそ「不十分に詰め込まれた」ままであったはずです。物体同士の衝突だけが、物質が徐々に押しつぶされて砕けにくくなるという事実につながる可能性があります。しかし、新しい衝突は圧縮された物質を粉砕するはずでした。

低重力により、壊れた小惑星が凝集体の形で存在し、別々のブロックで構成され、重力によって互いに近くに保持されますが、互いに融合することはありません。同じ理由で、小惑星の表面に着陸した彼らの衛星はそれらと融合しません。隣接する滴が合体するにつれて（別の理由ではあるが）、互いに接触した月と地球は合体し、しばらくすると、球体も次の形から姿を現したであろう。それが何から来たのかを推測することは不可能でしょう。

しかし、形成の最終段階にある太陽系のすべての惑星は、独立した惑星や衛星に変わることができなかったかなり大きな物体を吸収しました。現在、それらの痕跡はありません。

同等のサイズの少数の小惑星との衝突を回避できれば、形成期間中に獲得された球形を保持できるのは、最大の小惑星だけです。小さな体との衝突はそれを大きく変えることはできません。一方、小さな小惑星は、多くの衝突の結果として形成され、重力の作用下でそれ以上の整列を受けない不規則な形状でなければならず、実際にそうである必要があります。小惑星との衝突の結果として最大の小惑星の表面に形成されたクレーターは、時間の経過とともに「浮く」ことはありません。それらは、小惑星への小天体の次の衝突の間に消去されるか、または大きな小天体の衝突によってすぐに破壊されるまで保存されます。したがって、小惑星の山ははるかに高く、窪みは地球や他の惑星よりもはるかに深い可能性があります。小惑星のレーダー観測から明らかなように、大きな小惑星の滑らかな表面のレベルからの平均偏差は10km以上です。

小惑星の不規則な形状は、位相角の増加に伴ってそれらの明るさが異常に急速に減少するという事実によっても確認されます。月と水星の場合、同様の明るさの低下は、地球から見える太陽に照らされた表面の割合の減少によってのみ完全に説明されます。山や窪みの影は、全体の明るさにほとんど影響を与えません。小惑星では状況が異なります。観測されているこのような急激な明るさの変化は、太陽に照らされた小惑星の表面の一部の変化だけでは説明できません。明るさの変化のこの性質の主な理由（特に小さな小惑星の場合）は、不規則な形状と極端な「ピッチング」にあります。これにより、太陽に照らされた側の一部の表面領域が他の領域を日光から保護します。

小惑星の温度

小惑星は冷たく、生命のない体です。遠い昔には、放射性または他の熱源のために、それらの内部は暖かく、さらには熱くなる可能性がありました。それ以来、彼らは長い間冷えてきました。しかし、内部の熱が表面を温めることはありませんでした。腸からの熱の流れは、いつの間にかわずかでした。表層は冷たいままであり、時折の衝突だけが短期間の局所加熱を引き起こした。

小惑星の唯一の恒常的な熱源は太陽です。太陽は遠くにあるため、暖かくなりません。加熱された小惑星は熱エネルギーを宇宙空間に放射し、それが強ければ強いほど、それはより加熱されます。損失は、小惑星に降り注ぐ太陽エネルギーの吸収された部分によってカバーされます。

照らされた表面全体の温度を平均すると、球形の小惑星の場合、照らされた表面の平均温度は太陽直下点の温度の1.2分の1であることがわかります。

小惑星の回転により、小惑星の表面温度は急速に変化します。太陽によって加熱された表面の部分は、それらを構成する物質の熱容量と熱伝導率が低いため、急速に冷却されます。その結果、小惑星の表面に沿って熱波が流れます。それは深さとともに急速に減衰し、数十センチメートルの深さでも貫通しません。より深くなると、物質の温度は、小惑星の腸の場合と同じように、実質的に一定であることがわかります。これは、太陽に照らされた表面の平均温度よりも数十度低くなります。小惑星の輪の中を移動する物体の場合、およそ100〜150Kに等しくなります。

小惑星の表層の熱慣性がどんなに小さくても、非常に厳密であるとはいえ、照明条件の変化に伴って温度が平衡値をとる時間はないと言わなければなりません。朝は暖まる時間がないので、いつも少し寒くなり、夕方は冷める時間がないので少し暖かくなります。太陽直下点に対して、温度分布にはわずかな非対称性があります。

小惑星の最大熱放射は、20 µmのオーダーの波長の領域にあります。したがって、それらの赤外線スペクトルは、最大値の両側で単調に減少する強度の連続放射のように見えるはずです。これは、O。Hansenによる8〜20 µmの範囲での観察によって確認されています。しかし、ハンセンがこれらの観測に基づいて小惑星の温度を決定しようとしたところ、計算されたもの（約240K）よりも高いことが判明し、その理由はまだ明らかではありません。

小惑星のリング内を移動する物体の温度が低いということは、小惑星の物質の拡散が「凍結」していることを意味します。原子はその場所を離れることができません。それらの相互の取り決めは、何十億年もの間変更されていません。分離は、太陽に非常に近い小惑星でのみ、しかし表層で、そして短時間だけ、生命に拡散を引き起こすことができます。

小惑星物質の組成。

隕石は非常に多様であり、その親体である小惑星も同様です。同時に、それらのミネラル組成は非常に貧弱です。隕石は主にケイ酸鉄マグネシウムで構成されています。それらは小さな結晶またはガラスとして存在し、通常は部分的に再結晶します。別の主成分はニッケル鉄であり、これは鉄中のニッケルの固溶体であり、他の溶液と同様に、鉄中のニッケル含有量は6〜7％から30〜50％まで変化します。ニッケルフリーの鉄も時々見られます。硫化鉄は時々かなりの量で存在します。他のミネラルは少量です。約150種類の鉱物しか特定できず、現在でもますます多くの鉱物が発見されていますが、隕石鉱物の数は、1000個以上ある地球の岩石に豊富にあるのに比べて非常に少ないことは明らかです。これは、隕石物質の原始的で未発達な性質を示しています。多くの鉱物がすべての隕石に存在するわけではなく、一部の隕石にのみ存在します。

最も一般的な隕石はコンドライトです。これらは、明るい灰色から非常に暗い色の石の隕石で、驚くべき構造を持っています。丸い粒子（コンドリュール）が含まれており、断層面にはっきりと見え、隕石から簡単に崩れることがあります。コンドリュールのサイズは、顕微鏡からセンチメートルまでさまざまです。それらは隕石のかなりの量を占め、時にはその半分までを占め、軟骨間物質（マトリックス）によって弱く結合されます。マトリックスの組成は通常、コンドリュールの組成と同じであり、時にはそれとは異なります。コンドリュールの起源に関しては多くの仮説がありますが、それらはすべて物議を醸しています。

小惑星の形成

もちろん、太陽が形成されている間、太陽からの距離が異なると条件は同じではなく、時間の経過とともに変化しました。物質は太陽から離れるだけで冷たいままでした。その近くは非常に暖かく、ほこりは完全または部分的に蒸発しました。その後、ガスが冷えると再び凝縮しましたが、星間塵粒子に含まれる揮発性物質のほとんどが失われ、新しい塵には入りませんでした。原始惑星系円盤の進化は、その中に微惑星の形成をもたらし、そこから惑星は後に成長しました。異なる地動説の距離で形成された微惑星の組成は、それらの構造に入った塵の異なる組成のために異なっていました。

小惑星は、今日まで生き残っている原始惑星系円盤のホットゾーンとコールドゾーンの境界に形成された微惑星であることがたまたま起こりました。

小惑星は、原始惑星系円盤に緩い骨材として形成されました。小さな重力では、塵から凝縮された微惑星を圧縮することができませんでした。放射性熱のために、彼らは暖まりました。 J. Woodの計算で示されているように、この加熱は非常に効果的でした。結局のところ、緩い体は熱を十分に保持します。小惑星の成長の段階でウォーミングアップが始まりました。中央部の物質は加熱され、焼結され、おそらくは溶けてしまい、小惑星の表面にはまだほこりが落ち続け、緩い断熱層を補充していました。現在、主な加熱源はアルミニウム-26であると考えられています。

小惑星同士の衝突は、最初はそれらの物質の圧縮にもつながりました。小惑星はコンパクトなボディになりました。しかし、将来的には、成長した惑星からの擾乱により、衝突が発生する速度が増加しました。その結果、すでに多かれ少なかれコンパクトなボディが壊れていました。衝突を繰り返し、破砕、振とう、混合、破片の溶接、そして再び破砕を繰り返した。そのため、現代の小惑星は、おそらく「パック」が不十分なブロックです。

地球の軌道には、もちろん、小さな小惑星の破片が小惑星の輪から来ています。これは、惑星の擾乱の影響下で軌道が連続的に共鳴して蓄積するメカニズムが原因で発生しますが、詳細はまだ完全には解明されていません。ただし、蓄積はリングの一部の領域でのみ発生します。リングのさまざまな部分からの小惑星は同じように効率的に到着するわけではなく、地球の軌道の近くにある破片は、火星の軌道を超えて移動するオブジェクトをまったく表していない可能性があります。

そして、地球の大気圏では、それらの中で最も遅くて最も強いものだけが生き残り、それがさらなる選択につながります。したがって、多くの種類の小惑星物質が私たちのコレクションに間違いなく存在していません、そして高密度でコンパクトな物質としての小惑星物質の考えは隕石に触発された時代遅れの妄想に他ならない可能性があります。

結論

今日の小惑星の研究の進歩は素晴らしいかもしれませんが、将来はおそらく宇宙船を使った研究に属するでしょう。彼らは研究者が直面している多くの困難を取り除くことができますが、間違いなく彼らにとって新たな問題を引き起こすでしょう。

現在、さまざまなサイズの小惑星が地球と衝突する可能性の問題、危険な小惑星を追跡および警告するためのグローバルシステムを構築する必要性、および衝突に対抗する方法について、社会で多くの注目が集まっています。確かに、十分に大きなサイズと質量の小惑星が地球に衝突すると、現在の状態で人間の文明と自然が消滅する可能性があります。しかし、幸いなことに、そのような衝突の可能性は非常に低いです。

文学

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2.カバルドO.F. 物理。 – M .:啓蒙主義、1988年。

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ソース-http://astrogalaxy.ru

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