Чем астероиды интересны астрономам?

Наука и жизньНаука

Что «видели» астероиды?

Доктор физико-математических наук Валерий Шематович, заведующий отделом исследований Солнечной системы Института астрономии РАН.

Астероид Итокава на снимке космического аппарата «Хаябуса-1». Источник: ISAS/JAXA

Астероиды — малые тела Солнечной системы, но их значение для жизни на Земле отнюдь не мало, ведь именно они, скорее всего, были свидетелями и участниками рождения Солнечной системы и жизни на Земле. А в будущем астероиды могут стать источниками важных ресурсов. Астрономам же эти малые тела интересны как носители первичного вещества, из которого построена Солнечная система.

Маленькие, но важные

Кометы и астероиды — это малые тела, которые не относятся ни к планетам, ни к карликовым планетам, ни к их спутникам. Изучать их надо хотя бы потому, что они могут представлять опасность, если есть вероятность их падения на Землю. Ещё одна причина активного интереса к малым телам — космические ресурсы. Известно, что целый ряд металлических астероидов (есть и такие) богат редкими для Земли веществами, в первую очередь редкоземельными металлами. Существует несколько космических стартапов, которые всерьёз прорабатывают возможность выбрать какой-нибудь астероид и доставить его при помощи космических буксиров к Луне, чтобы эти богатства заполучить. К Земле его буксировать не стоит, потому что астероид может упасть из-за большой гравитации. У Луны гравитация меньше.

Кроме прикладной стороны исследований, есть и фундаментальная: мы хотим разобраться, как возникла Солнечная система, как возникла Земля, какие процессы привели к их формированию и как возникла жизнь на нашей планете. Какие бы научные исследования мы ни проводили, за ними всегда стоят эти фундаментальные для естествознания вопросы.

Особенность малых объектов в том, что они, видимо, остались с самых ранних времён образования Солнечной системы. Это избытки «строительного материала», из которого формировались планеты. Солнце составляет 99,86% всей массы Солнечной системы, около 0,13% — планеты. И очень небольшая часть приходится на всё остальное: кометы, астероиды, межпланетную пыль, то есть на малые тела. Астероиды — это как раз то первозданное вещество, из которого образовалась Солнечная система. Интерес к ним и другим малым телам изначально был чисто академическим, потому что телескопы не позволяли их видеть детально. Возрос он с началом космической эры, когда появились проекты полётов к малым телам.

Мы знаем, что на нашей планете существуют минералы возрастом до четырёх с небольшим миллиардов лет, но не более. Первые несколько сотен миллионов лет на ранней Земле бушевал океан магмы. То было горячее время: на поверхность планеты падали астероиды, планетезимали, всё плавилось и кипело. В общем, было очень жарко, как сейчас в жерлах действующих вулканов.

А с малыми телами практически ничего не происходило. Они расположены на периферии Солнечной системы, куда приходят ослабленные солнечные излучение и плазменный ветер, так что изменения, произошедшие на их поверхности с тех ранних времён, минимальные. Поэтому именно с ними связывают первичное вещество, из которого образовалась Солнечная система. Есть у малых тел и ещё одна очень важная особенность: в отличие от Солнца и планет, которые сейчас находятся на своих определённых орбитах, малые тела мобильны, они перемещаются между разными областями Солнечной системы. Эта мобильность была очень важна на самых ранних стадиях формирования нашей планетной системы, потому что благодаря ей происходил перенос вещества из внешних областей во внутренние.

Загадка «каменной» воды

Современная теория образования планетных систем и у Солнца, и у других звёзд предполагает, что внутренние каменистые планеты возникли из малочисленной пылевой фракции и поэтому они относительно небольшие. За орбитой Марса расположена «линия снега», за которой находятся ледяные объекты. А на поверхности Земли много воды. Откуда она появилась? Её было очень мало на ранней стадии, потому что молодое Солнце активно светило в инфракрасном диапазоне и испаряло ледяные мантии пылевой фракции во внутренних областях протосолнечной туманности. Только на поверхности нашей планеты сохранился водный океан, в отличие от соседних планет земного типа — Венеры и Марса. Понятно, что эта вода была на Землю привнесена.

Сначала предполагали, что воду к нам принесли кометы, поскольку их ядра содержат много водяного льда. Но потом с помощью инструментов на Земле и на специализированных космических аппаратах измерили соотношение содержания в них изотопов водорода (дейтерия и водорода), а оно для малых тел в нашей Солнечной системе указывает на область их образования. Если для изучаемого малого тела измерено соотношение изотопов, то мы знаем, на каком расстоянии от звезды оно родилось и какие химические процессы там работают. Так вот, это соотношение оказалось в несколько раз больше, чем соотношение изотопов водорода для нашего земного океана, а во времени оно практически не меняется.

Астероиды же состоят из углистых хондритов — это такие твёрдые первичные образования, в которых присутствует связанная вода, ещё там есть льды. Вот у этой воды соотношение дейтерия и водорода такое же, как в земном океане. Поэтому сейчас мы говорим, что «космическую доставку» воды осуществляли, скорее, астероиды. Но и это ещё не вся правда. Где-то у орбиты Юпитера обнаружили несколько комет, у которых соотношение изотопов водорода такое же, как в земном океане. Одним словом, тут ещё много открытых вопросов, и малые небесные тела нужно изучать дальше. Более того, сейчас господствующей является теория о том, что кометы и астероиды — это единая общность тел.

Возможно, некоторые астероиды — это остатки ядер комет. Недавно были открыты и сейчас широко изучаются активные астероиды. Они представляют собой не просто груду связанных гравитацией булыжников, летающих в космическом пространстве, — иногда они освобождаются от пыли и пара, как кометы. Исследовать в лаборатории первичное вещество астероидов — мечта всех учёных, занимающихся космохимией и астрохимией!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Разорвавшие шаблон Разорвавшие шаблон

Идеи этих ученых настолько опережали эпоху, что современники считали их чушью

Вокруг света
«Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует «Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует

Как арктические экосистемы приспосабливаются к изменениям климатических условий

Наука и жизнь
«Весёлый шмель гудит весеннюю тревогу…» «Весёлый шмель гудит весеннюю тревогу…»

Возрождение шмелиных семей происходит весной

Наука и жизнь
Можно ли заменить сливочное масло растительным Можно ли заменить сливочное масло растительным

А что будет, если заменить сливочное масло растительным?

ТехИнсайдер
Кто починит ДНК — перевернет мир Кто починит ДНК — перевернет мир

Генетики уже несколько лет умеют редактировать поломки в ДНК

Наука
Любовь или зависимость? 7 признаков нездоровых отношений Любовь или зависимость? 7 признаков нездоровых отношений

Как отличить истинные чувства от зависимости, способной разрушать нас изнутри?

VOICE
Удобрения на высоте Удобрения на высоте

Что негативно влияет на финансовые результаты компаний рынка удобрений

Ведомости
Китайская оценка Китайская оценка

«Русал» получил третий китайский рейтинг в этом году

Ведомости
Выдающийся математик, который морил себя голодом из-за паранойи: история жизни и смерти Курта Гёделя Выдающийся математик, который морил себя голодом из-за паранойи: история жизни и смерти Курта Гёделя

История Курта Гёделя, выдающегося математика, который умер от паранойи

ТехИнсайдер
Из халата в пиджак: что учесть, запуская медицинский бизнес. Опыт СЕО медклиники Из халата в пиджак: что учесть, запуская медицинский бизнес. Опыт СЕО медклиники

Какие подводные камни ждут тех, кто только задумывается о запуске клиники

Inc.
Искусство для искусства Искусство для искусства

Стильный интерьер для коллекционеров современного искусства

SALON-Interior
С усилием, но без насилия (над собой) С усилием, но без насилия (над собой)

10 «наивных вопросов» про потенциал человека

Psychologies
Усадьбы Москвы Усадьбы Москвы

Русские имения хранят множество историй, повлиявших на судьбу страны

Вокруг света
Хорошая попытка Хорошая попытка

Из чего рождается «петербургский эффект»?

СНОБ
Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами

Астрономы описали класс рекордно ярких транзиентов

N+1
Мужчина мечты Мужчина мечты

Кем хотел быть актер Макар Хлебников и кем он стал?

VOICE
Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы

Каков ключ к решению проблемы переедания и импульсивных перекусов?

ТехИнсайдер
Палеонтологи впервые идентифицировали череп древнего человека-денисовца Палеонтологи впервые идентифицировали череп древнего человека-денисовца

Как ученые выделили генетический материал из черепа «человека-дракона»

ТехИнсайдер
У эволюции нет конкретной цели, но есть результат У эволюции нет конкретной цели, но есть результат

Как происходит видообразование, с чего начинается и через какие этапы проходит

Наука и жизнь
Как нейросети помогают (или мешают) искать работу: мнение экспертов Как нейросети помогают (или мешают) искать работу: мнение экспертов

Какие риски могут возникнуть при собеседовании с ИИ?

ТехИнсайдер
Наши на Западе: как Америка влюбилась в венгерские «Икарусы» Наши на Западе: как Америка влюбилась в венгерские «Икарусы»

Ikarus – история автобусов, которые лидировали одновременно и в СССР, и в США

ТехИнсайдер
«Россия: страна, которая хочет быть другой. Двадцать пять лет — взгляд изнутри» «Россия: страна, которая хочет быть другой. Двадцать пять лет — взгляд изнутри»

Приватизация и либерализация цен изменила жизнь россиян

N+1
Поговорим о космологии Поговорим о космологии

Пять работ, посвященных космологии, с комментариями специалиста

Знание – сила
Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья

Как электронная медицина спасает сотни деревьев?

Правила жизни
Ольга Дибцева: «Жизнь одна — играй сейчас» Ольга Дибцева: «Жизнь одна — играй сейчас»

Ольга Дибцева о том, почему никогда не сыграет жестокость к детям

Караван историй
Раскрыть потенциал мозга Раскрыть потенциал мозга

Как научиться слышать наш мозг и развить навыки с приставкой «супер»

Psychologies
Без церемоний Без церемоний

Актриса Саша Бортич – о безумстве ради искусства и всепоглощающей силе любви

VOICE
Заполняя белые места на карте Заполняя белые места на карте

Некоторые ключевые вехи экспедиционной истории РГО

Вокруг света
Творим историю вместе Творим историю вместе

Пять причин, заставляющих разумных женщин действовать безрассудно

VOICE
Он пережил и многое, и многих… Он пережил и многое, и многих…

Петр Вяземский, князь. О нем вспоминают обычно в связи с А. С. Пушкиным

Знание – сила
Открыть в приложении