Часть 4

УСТРОЙСТВО СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

О.Е. Акимов




Последние дни я размышлял над проблемой, которая выкристаллизовалась давно, по крайней мере, к 2005 году. Суть ее не раз уже формулировалась. В частности, о ней говорилось в 35-й разделе "Конструктивной математики", который называется Дискретная гравитация и аттракторы. Напомню главную идею

Или вот еще один пример тайны классической механики. Известно, что Земля, двигаясь по своей орбите, вдруг неожиданно попадает в метеоритный поток. Отсюда Кирквуд сделал вывод, что метеориты также перемещаются плотными группами, траектории которых разрешены какими-то дискретными законами, которым, в свою очередь, подчиняются и кометы. Он, правда, предположил, что метеоритные группы являлись когда-то кометами. Однако, в таком случае, непонятен механизм их распада. Теперь становится ясно, что метеоритные группы, по всей видимости, формируются из небольших разрозненных тел, находящихся далеко за пределами солнечной системы, но по мере приближения к Солнцу они успевают испытать на себе действие этого неизвестного дискретного закона и падают на Землю уже группами.

Будет, наверное, правильно, начать свое изложение с раскрытия темы, кто такой Кирквуд.

DanielKirkwood
Дэниел Кирквуд (Daniel Kirkwood, 1814 — 1895)

Дэниел Кирквуд — американский астроном. Родился в округе Харфорд (штат Мэриленд), образование получил в Йоркской академии. В 1843—1849 преподавал математику в Ланкастерской высшей школе (штат Пенсильвания), в 1851—1856 — профессор математики колледжа в Делавэре. В 1856—1865 и 1867—1886 — профессор математики и астрономии в Индианском университете. С 1891 преподавал в Стэнфордском университете. Основные труды в области изучения малых тел Солнечной системы. В 1857 обнаружил существование провалов в распределении средних расстояний астероидов от Солнца; эти провалы соответствуют периодам обращения астероидов вокруг Солнца, кратным периоду обращения Юпитера, то есть находятся в резонансе с ним. Кирквуд нашел также, что щели в кольцах Сатурна связаны с его спутниками — частицы в этих щелях обращались бы вокруг планеты в резонансе со спутниками. Причина отсутствия астероидов и частиц в кольцах на резонансных орбитах окончательно еще не установлена. Близко подошел к открытию семейств астероидов, в 1892 он выделил 32 группы астероидов с близкими орбитами (окончательно существование семейств астероидов было установлено К.Хираямой). В 1861 первым высказал мысль о связи метеоров с кометами, что вскоре было подтверждено установлением совпадений орбит нескольких метеорных потоков с орбитами комет. В 1866—1867 первым рассмотрел возможную связь между кометами и астероидами. Подверг критике небулярную гипотезу П.С.Лапласа, показав, что она не способна объяснить многие особенности Солнечной системы. Умер в Риверсайде, Калифорния 11 июня 1895 года.

DanielKirkwood

Щели Кирквуда — это определённые области в поясе астероидов, которые создаются резонансным влиянием Юпитера. В этих областях астероиды практически отсутствуют. Астероиды «предпочитают» пореже встречаться с Юпитером, избегая тех орбит, на которых такие сближения могут происходить регулярно. Астероиды не могут длительное время существовать на таких орбитах, так как из-за гравитационного влияния Юпитера эти орбиты становятся нестабильными. В результате некоторые области пояса астероидов почти не заполнены — это так называемые щели или люки Кирквуда. А в других областях количество астероидов, наоборот, резко возрастает.

Кирквуд установил, что астероиды избегают тех периодов, которые находятся в простом целочисленном соотношении с периодом обращения Юпитера вокруг Солнца, например, 2:1, 3:1, 5:2 и т. п. Под действием гравитационного влияния Юпитера астероиды изменяют орбиту и выбрасываются из этой области пространства. Так, например, есть очень мало астероидов с большой полуосью 2,5 а. е. и периодом 3,95 года, у них на три оборота вокруг Солнца приходится один оборот Юпитера. Соответственно резонанс с Юпитером будет составлять 3:1. Такой астероид будет сближаться с Юпитером на минимально возможное расстояние гораздо чаще, чем другие астероиды, находящиеся на обычных не резонансных орбитах, а именно через каждые 3 оборота. Вследствие этого, он будет регулярно испытывать на себе сильное гравитационное воздействие этой планеты, из-за чего эксцентриситет орбиты резонансных астероидов под действием гравитации планеты-гиганта будет постепенно возрастать, причём гораздо быстрее, чем у других астероидов, в результате чего астероид, в конце концов, выбрасывается с такой орбиты и переходит на более стабильную. Этот процесс может протекать заметно интенсивнее в моменты противостояний Юпитера и Сатурна.

Более слабые резонансы, при которых сближения происходят менее часто, приводят к постепенному уменьшению количества астероидов, начиная с наиболее мелких. Максимальные же концентрации астероидов (пик на гистограмме) зачастую соответствует орбитам, на которых обращаются некоторые крупные астероидные семейства.

Существование щелей было предсказано Даниэлем Кирквудом в 1857 году, когда было открыто всего около 50 астероидов, что слишком мало, чтобы подтвердить его теорию, но сегодня (5 мая 2017 год), когда количество открытых астероидов равно 732 894, его правота не вызывает сомнений.

Совсем недавно было обнаружено сравнительно небольшое число астероидов с высоким эксцентриситетом, орбиты которых лежат в области Кирквуда. Примерами таких астероидов являются семейство Алинды и семейство Гриква. Орбиты этих астероидов медленно увеличивают свой эксцентриситет из-за слишком частых сближений с Юпитером. В конце концов астероиды будут выброшены гравитацией планеты-гиганта за пределы этой области.

В соответствии с третьим законом Кеплера можно рассчитать резонансы между некоторыми орбитами астероидов и Юпитером. Проведя соответствующие расчёты, можно установить наиболее известные щели Кирквуда (см. диаграмму), расположенные на следующих средних орбитальных радиусах:

2,06 а. е. (резонанс 4:1)
2,5 а. е. (резонанс 3:1), орбита астероидов семейства Алинды
2,82 а. е. (резонанс 5:2)
2,95 а. е. (резонанс 7:3)
3,27 а. е. (резонанс 2:1), орбита астероидов семейства Гриква

Более слабые резонансные орбиты, которые тоже можно найти на карте:

1,9 а. е. (резонанс 9:2)
2,25 а. е. (резонанс 7:2)
2,33 а. е. (резонанс 10:3)
2,71 а. е. (резонанс 8:3)
3,03 а. е. (резонанс 9:4)
3,075 а. е. (резонанс 11:5)
3,47 а. е. (резонанс 11:6)
3,7 а. е. (резонанс 5:3)

Там, где говорят о резонансах, обычно вспоминают и о целочисленных отношениях между осевыми и орбитальными периодами планет и лун — тема, многократно поднимавшаяся у нас на сайте; эти кадры напомнят вам о ней.

Синхронизмы спутников Юпитера и Сатурна Синхронизмы планет Солнечной системы
Синхронизмы Земля-Меркурий и Марс-Земля Синхронизмы Юпитер-Земля и Уран-Сатурн
Синхронизмы Сатурн-Юпитер и Марс-Венера Слева – арабеска Земля-Венера из книги Джона Мартинео




*
*   *

Далее, после Кирквуда нам нужно что-то сказать об астероидах. Для первого подраздела черпалась информация, в основном, из Википедии. Для этого, второго подраздела мы также воспользуемся этим доступным источником, а также несколькими известными статьями, взятыми в Сети. Итак…

Астероид — это относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму и не имеют атмосферы. Более 150 астероидов имеют небольшие спутники, некоторых из них имеют по два спутника. Существуют также бинарные (двойные) астероиды, в которых два скальных тела примерно одного размера вращаются вокруг общего центра масс. Найдены также тройные системы астероидов.

Термин астероид («подобный звезде») был придуман композитором Чарлзом Бёрни и введён Уильямом Гершелем на основании того, что эти объекты при наблюдении в телескоп выглядели как точки звёзд — в отличие от планет, которые при наблюдении в телескоп выглядят дисками. В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) отнёс большинство астероидов к малым телам Солнечной системы.

Астероиды

Составное изображение (в масштабе) астероидов, снятых в высоком разрешении. На 2011 год это были, от большего к меньшему: (4) Веста, (21) Лютеция, (253) Матильда, (243) Ида и его спутник Дактиль, (433) Эрос, (951) Гаспра, (2867) Штейнс, (25143) Итокава

Главный параметр, по которому проводится классификация, — размер тела. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м в поперечнике, тела меньшего размера называют метеороидами. Метеороид — небесное тело, промежуточное по размеру между космической пылью и, собственно, астероидом. Метеороид, влетевший со скоростью 11 – 72 км/с в атмосферу Земли, сгорает, превращаясь в светящийся метеор, который можно видеть как «падающую звезду» или болид.

Общая масса известных астероидов составляет менее 5 процентов от массы нашей Луны или 22% от массы Плутона и примерно в два раза больше массы Харона, луны Плутона, диаметр которого составляет 1200 км. По инерции Цереру часто называют не карликовой планетой, требование МАС 2006 года, а по-прежнему — астероид. В таком случае следующим по размерам астероидом будет Веста – 530 км.

Астероиды
Главный пояс астероидов (белый цвет) и троянские астероиды Юпитера (зелёный цвет)

Число астероидов, известных на сегодняшний день (5 мая 2017 год), равно 732 894. 1 апреля 2017 годы я тоже смотрел в Интернете текущее значение: их было 729 626. Итого, за месяц разность составила 3268 астероидов, что выглядит прилично. В течение всего 2016 года было обнаружено 47 034 малых тел. По состоянию на 11 января 2015 г. в базе данных насчитывалось 670 474 объекта, из которых для 422 636 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер, более 19 000 из них имели официально утверждённые наименования.

Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1 до 2 млн. космических тел, имеющих размеры более 1 км. Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Количество астероидов заметно уменьшается с ростом их размеров. Хотя это в целом соответствует степенному закону, есть пики при 5 км и 100 км, где больше астероидов, чем ожидалось бы в соответствии логарифмическому распределению.

Приблизительное количество астероидов (N) размером больше, чем указано в первой строке (D)

D 100 м	 300 м	500 м	1 км	3 км	5 км	10 км	30 км	50 км	100 км	200 км	300 км	500 км	900 км
N 25 млн 4 млн	2 млн	750 тыс	200 тыс	90 тыс	10 тыс	1100	600	200	30	5	3	1

Список первых ста астероидов — дата и место открытия, а также имена тех, кто их открыл:

(1) Церера (Ceres)		1 января 1801		Палермская обс. Дж. Пиацци
(2) Паллада (Pallas)		28 марта 1802		Бремен	Г. В. Ольберс
(3) Юнона (Juno)		1 сентября 1804		Обс. Шрётера	К. Хардинг
(4) Веста (Vesta)		29 марта 1807		Бремен	Г. В. Ольберс
(5) Астрея (Astraea)		8 декабря 1845		Дризен (ныне Дрезденко)	К. Л. Хенке
(6) Геба (Hebe)	—		1 июля 1847		Дризен (ныне Дрезденко)	К. Л. Хенке
(7) Ирида (Iris)		13 августа 1847		Обс. Бишопа	Дж. Р. Хайнд
(8) Флора (Flora)		18 октября 1847		Обс. Бишопа	Дж. Р. Хайнд
(9) Метида (Metis)		25 апреля 1848		Маркрийская обс. Э. Грэхем
(10) Гигея (Hygiea)		12 апреля 1849		Обс.Каподимонте	Де Гаспарис, Аннибале
(11) Парфенопа (Parthenope) 	11 мая 1850		Обс.Каподимонте	Де Гаспарис, Аннибале
(12) Виктория (Victoria) 	13 сентября 1850 	Обс.Бишопа	Дж. Р. Хайнд
(13) Эгерия (Egeria)		2 ноября 1850		Обсе.Каподимонте Де Гаспарис, Аннибале
(14) Ирена (Irene)		19 мая 1851		Обс. Бишопа	Дж. Р. Хайнд
(15) Эвномия (Eunomia)		29 июля 1851		Обс. Каподимонте Де Гаспарис, Аннибале
(16) Психея (Psyche)		17 марта 1852		Обс. Каподимонте Де Гаспарис, Аннибале
(17) Фетида (Thetis)		17 апреля 1852		Дюсс.обс. Роберт Лютер
(18) Мельпомена (Melpomene) 	24 июня 1852 		Обс. Бишопа Дж. Р. Хайнд
(19) Фортуна (Fortuna)		22 августа 1852		Обс. Бишопа Дж. Р. Хайнд
(20) Массалия (Massalia) 	19 сентября 1852 	Обс.Каподимонте Де Гаспарис, Аннибале
(21) Лютеция (Lutetia)		15 ноября 1852		Париж Г. Гольдшмидт
(22) Каллиопа (Kalliope) 	16 ноября 1852		Обс.Бишопа Дж. Р. Хайнд
(23) Талия (Thalia)		15 декабря 1852		Обс. Бишопа Дж. Р. Хайнд
(24) Фемида (Themis)		5 апреля 1853		Обс. КаподимонтеДе Гаспарис, Аннибале
(25) Фокея (Phocaea)		6 апреля 1853		Марсел. обс. Жан Шакорнак
(26) Прозерпина (Proserpina)	5 мая 1853		Дюссель. обс.Роберт Лютер
(27) Эвтерпа (Euterpe)		8 ноября 1853		Обс. Бишопа Дж. Р. Хайнд
(28) Беллона (Bellona)		1 марта 1854		Дюссел. обс. Роберт Лютер
(29) Амфитрита (Amphitrite) 	1 марта 1854 		Обс. Бишопа Альберт Март
(30) Урания (Urania)		22 июля 1854 		Обс. Бишопа Дж. Р. Хайнд
(31) Евфросина (Euphrosyne) 	1 сентября 1854 	США	Джеймс Фергюсон
(32) Помона (Pomona)		26 октября 1854		Париж	Г. Гольдшмидт
(33) Полигимния (Polyhymnia) 	28 октября 1854 	Париж. обс.Жан Шакорнак
(34) Цирцея (Circe)		6 апреля 1855		Париж.обс. Жан Шакорнак
(35) Левкофея (Leukothea) 	19 апреля 1855 		Дюссел. обс. Роберт Лютер
(36) Аталанта (Atalante) 	5 октября 1855		Париж Г. Гольдшмидт
(37) Фидес (Fides)		5 октября 1855		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(38) Леда (Leda)		12 января 1856		Париж.обс. Жан Шакорнак
(39) Летиция (Laetitia)		8 февраля 1856		Париж.обс. Жан Шакорнак
(40) Гармония (Harmonia) 	31 марта 1856		Париж Г. Гольдшмидт
(41) Дафна (Daphne)		22 мая 1856		Париж Г. Гольдшмидт
(42) Изида (Isis)		23 мая 1856		Обс. Радклиффа	Норман Погсон
(43) Ариадна (Ariadne)		15 апреля 1857		Обс. Радклиффа	Норман Погсон
(44) Ниса (Nysa)		27 мая 1857		Париж Г. Гольдшмидт
(45) Евгения (Eugenia)		27 июня 1857		Париж Г. Гольдшмидт
(46) Гестия (Hestia)		16 августа 1857		Обс. Радклиффа	Норман Погсон
(47) Аглая (Aglaja)		15 сентября 1857 	Дюссел.обс. Роберт Лютер
(48) Дорида (Doris)		19 сентября 1857 	Париж	Г. Гольдшмидт
(49) Палес (Pales)		19 сентября, 1857 	Париж	Г. Гольдшмидт
(50) Виргиния (Virginia) 	4 октября 1857		США	Джеймс Фергюсон
(51) Немауза (Nemausa)		22 января 1858		Ним	А. Лоран
(52) Европа (Europa)		4 февраля 1858		Париж	Г. Гольдшмидт
(53) Калипсо (Kalypso)		4 апреля 1858		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(54) Александра (Alexandra) 	10 сентября 1858 	Париж Г. Гольдшмидт
(55) Пандора (Pandora)		10 сентября 1858 	Обс. Дадли Джордж Сиэрл
(56) Мелета (Melete)		9 сентября 1857		Париж Г. Гольдшмидт
(57) Мнемозина (Mnemosyne) 	22 сентября 1859 	Дюссел.обс. Роберт Лютер
(58) Конкордия (Concordia) 	24 марта 1860 		Дюссель.обс. Роберт Лютер
(59) Элпида (Elpis)		12 сентября 1860 	Париж.обс. Жан Шакорнак
(60) Эхо (Echo)	—		14 сентября 1860 	США Джеймс Фергюсон
(61) Даная (Danae)		9 сентября 1860		Париж Г. Гольдшмидт
(62) Эрато (Erato)		14 сентября 1860 	Берлин.обс.Отто Лессер, Вильгельм Фёрстер
(63) Аузониа (Ausonia)		10 февраля 1861	Обс. 	Каподимонте Де Гаспарис, Аннибале
(64) Ангелина (Angelina) 	4 марта 1861 		Марсел.обс. Э. В. Темпель
(65) Кибела (Cybele)		8 марта 1861 		Марсел.обс. Э. В. Темпель
(66) Майя (Maja)		9 апреля 1861 		Гарвард.обс. Хорас Таттл
(67) Асия (Asia)		17 апреля 1861 		Мадрасская обс. Норман Погсон
(68) Лето (Leto)		29 апреля 1861 		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(69) Гесперия (Hesperia) 	26 апреля 1861 		Брерская обс. Дж. Скиапарелли
(70) Панопея (Panopaea)		5 мая 1861 		Париж Г. Гольдшмидт
(71) Ниоба (Niobe)		13 августа 1861		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(72) Ферония (Feronia)		29 мая 1861		Обс.Литчфилд Кристиан Г. Ф. Петерс
(73) Клития (Klytia)		7 апреля 1862		Гарвард.обс. Хорас Таттл
(74) Галатея (Galatea)		29 августа 1862		Марсел.обс. Э. В. Темпель
(75) Эвридика (Eurydike) 	22 сентября 1862 	Обс.Литчфилд	Кристиан Г. Ф. Петерс
(76) Фрейя (Freia)		21 октября 1862		Обс.Копенг.универ. Г. Л. Д’Арре
(77) Фригга (Frigga)		12 ноября 1862 		Обс.Литчфилд Кристиан Г. Ф. Петерс
(78) Диана (Diana)		15 марта 1863 		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(79) Эвринома (Eurynome) 	14 сентября 1863 	Детройт.обс. Джеймс Уотсон
(80) Сапфо (Sappho)		2 мая 1864 		Мадрасская обс. Норман Погсон
(81) Терпсихора (Terpsichore) 	30 сентября 1864 	Марсел.обс. Э. В. Темпель
(82) Алкмена (Alkmene)		27 ноября 1864 		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(83) Беатрис (Beatrix)		26 апреля 1865		Обс.Каподимонте	Де Гаспарис, Аннибале
(84) Клио (Klio)		25 августа 1865		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(85) Ио (Io)			19 сентября 1865 	Обс.Литчфилд Кристиан Г. Ф. Петерс
(86) Семела (Semele)		4 января 1866 		Берлин.обс. Фридрих Титьен
(87) Сильвия (Sylvia)		16 мая 1866 		Мадрасская обс. Норман Погсон
(88) Фисба (Thisbe)		15 июня 1866 		Обс.Литчфилд Кристиан Г. Ф. Петерс
(89) Юлия (Julia)		6 августа 1866		Марсел.обс. Эдуард Стефан
(90) Антиопа (Antiope)		1 октября 1866		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(91) Эгина (Aegina)		4 ноября 1866		Марсель.обс. Эдуард Стефан
(92) Ундина (Undina)		7 июля 1867 Обс. 	Литчфилд Кристиан Г. Ф. Петерс
(93) Минерва (Minerva)		24 августа 1867		Детройт. обс. Джеймс Уотсон
(94) Аврора (Aurora)		6 сентября 1867		Детройт. обс. Джеймс Уотсон
(95) Аретуса (Arethusa)		23 ноября 1867		Дюссел.обс. Роберт Лютер
(96) Эгла (Aegle)		17 февраля 1868		Марсель.обс. Ж. Коджа
(97) Клото (Klotho)		17 февраля 1868		Марсель.обс. Э. В. Темпель
(98) Ианта (Ianthe)		18 апреля 1868		Обс. Литчфилд Кристиан Г. Ф. Петерс
(99) Дике (Dike)		28 мая 1868 		Марсел.обс. Альфонс Борелли
(100) Геката (Hekate)		11 июля 1868 		Детройт.обс. Джеймс Уотсон

Сравнение размеров

Сравнение размеров: 10 первых открытых астероидов в сравнении с земной Луной. Гигея на рисунке крайняя справа. Крайний левый объект — Церера, которую сейчас относят к карликовым планетам. Астероиды диаметром свыше 400 км — (4) Веста, (10) Гигея, (2) Паллада.

Самым крупным астероидом в Солнечной системе считалась Церера, имеющая размеры приблизительно 974 × 910 км, однако с 24 августа 2006 года она получила статус карликовой планеты. Два других крупнейших астероида (2) Паллада и (4) Веста имеют диаметр ~500 км. (4) Веста является единственным объектом пояса астероидов, который можно наблюдать невооружённым глазом. Астероиды, движущиеся по другим орбитам, также могут быть наблюдаемы в период прохождения вблизи Земли (см., например, (99942) Апофис).

В 1975 году группа специалистов разработала систему классификации астероидов, опирающуюся на показатели цвета, альбедо и характеристики спектра отражённого солнечного света. Она состояла из трех типав:

Класс С — углеродные (карбонаты), 75 % известных астероидов.
Класс S — силикатные (кремний), 17 % известных астероидов.
Класс M — металлические, большинство остальных.

Позже этот список был расширен:

Класс A — характеризуются достаточно высоким альбедо (между 0,17 и 0,35) и красноватым цветом в видимой части спектра.
Класс B — в целом относятся к астероидам класса C, но почти не поглощают волны ниже 0,5 мкм, а их спектр слегка голубоватый. Альбедо в целом выше, чем у других углеродных астероидов.
Класс D — характеризуются очень низким альбедо (0,02−0,05) и ровным красноватым спектром без чётких линий поглощения.
Класс E — поверхность этих астероидов содержит в своём составе такой минерал, как энстатит и может иметь сходство с ахондритами.
Класс F — в целом схожи с астероидами класса B, но без следов «воды».
Класс G — характеризуется низким альбедо и почти плоским (и бесцветным) в видимом диапазоне спектром отражения, что свидетельствует о сильном ультрафиолетовом поглощении.
Класс P — как и астероиды класса D, характеризуются довольно низким альбедо, (0,02−0,07) и ровным красноватым спектром без чётких линий поглощения.
Класс Q — на длине волны 1 мкм в спектре этих астероидов присутствуют яркие и широкие линии оливина и пироксена и, кроме того, особенности, указывающие на наличие металла.
Класс R — характеризуются относительно высоким альбедо и красноватый спектром отражения на длине 0,7 мкм.
Класс T — характеризуется низким альбедо и красноватым спектром (с умеренным поглощением на длине волны 0,85 мкм), который похож на спектр астероидов P- и D- классов, но по наклону занимающий промежуточное положение.
Класс V — астероиды этого класса умеренно яркие и довольно близки к более общему S классу, которые также в основном состоят из камня, силикатов и железа (хондритов), но отличаются S более высоким содержанием пироксена.
Класс J — это класс астероидов, образовавшихся, предположительно, из внутренних частей Весты. Их спектры близки к спектрам астероидов V класса, но их отличает особо сильные линии поглощения на длине волны 1 мкм.

Следует учитывать, что количество известных астероидов, отнесённых к какому-либо типу, не обязательно соответствует действительности. Некоторые типы достаточно сложны для определения материала. Практически, всегда существуют сомнения в том, что та или иная классификация однозначно определяет состав астероида. Ведь большинство астероидов имеет различный химический состав, и нет никаких доказательств того, что астероиды одного спектрального класса состоят из одинаковых материалов. В результате многие астрономы-профессионалы не приняли никакой общепринятой классификации. Сегодня создавать какую-то общую систему деления астероидов считается дурным тоном в науке. Действительно, внедрение некой универсальной классификации попросту невозможно.

Итак, классификация космического вещества сложна и запутана, вызывает множество споров. Мне кажется, что студентам и старшеклассникам куда более важно знать, что называют словом риголит — термин тоже неоднозначный, тем не менее, важный и часто используемый.

В общем, риголитом называют некий несцементированный материал самого неопределенного химического состава, который разбросан по всему необъятному космосу в виде пыли, песка, больших и малых камней. Он оседает на астероидах, кометах, планетах, их спутниках, так что, когда вас спрашивают, чем покрыт астероид Итокава, комета Чурюмова-Герасименко, поверхность Луны или Марса, можете смело говорить — реголитом.

В некоторых случаях его химический состав более или менее установлен, несмотря на большое разнообразие ингредиентов. Естественно, этот состав зависит от места в Солнечной системе. В районе планет земной группы он будет одним, в районе пояса астероидов — другим, в районе газовых планет-гигантов — третьим. Химический состав планет-гигантов близок к составу атмосферы Солнца. Следовательно, в районе Юпитера и Сатурна летают и оседают на поверхность Каллисто, Ганимеда, Европы обыкновенные снежинки, которые образуют там точно такие же лучистые кратеры, что и на нашей родной Луне.

Состав фотосферы Солнца Химический состав планет-гигантов

Однако состав лунного риголита близок к составу базальта. Почему же он приводит к образованию лучей? Потому что для ионизации не важна природа вещества.

Состав основных пород лунного реголита

НазваниеКлассФормула
ИльменитТитанистый ЖелезнякFeTiO3
ОливинЖелезомагниевый Силикат(MgFe)2[SiO4]
АнортитАлюмосиликат кальцияCa[Al2Si2O8]
ПироксенЩелочные силикатыR2[Si2O8], где R - Na, Ca


Элементный состав
лунного реголита (в %)

ЭлементМорской
реголит
Материковый
реголит
Реголит
отдельных
бассейнов
Ca7,910,77,7
Mg5,84,66,1
Fe13,24,93,7
Al6,813,39,8
Ti3,1--
Si20,421,021,8
O41,344,643,3
S0,10,0720,076
K0,10,0730,24
Na0,30,480,38


Химический состав морского реголита
и материкового реголита (в %)

СоставМорской
реголит
Материковый
реголит
SiO241,744,4
Al2O315,3322,9
TiO23,390,56
FeO16,647,03
MgO8,789,7
CaO12,4915,2
Na2O0,340,55
K2O0,10,1
MnO0,210,12
Cr2O30,28-
P2O50,120,14

Как видим, для Луны разброс химического состава реголита довольно широкий. Притом нет никакой уверенности, что он будет одинаковым для каждой отдельной лунной местности. Очевидно, здесь приводятся какие-то усредненные цифры, которыми надо пользоваться осторожно, с определенной долей скепсиса.



*
*   *

Введем несколько важных понятий, которые понадобятся нам в дальнейшем. При первом чтении данный подраздел можно опустить и вернуться к нему, когда почувствуете потребность.

Оскулирующая орбита объекта в заданный момент времени — это гравитационная или, говорят, кеплеровская орбита относительно центрального тела, которую этот объект имел бы в отсутствии каких-либо возмущений, связанных, например, с несферичностью центрального тела, гравитационным воздействием третьих тел или силами негравитационной природы.

circulus osculans

Соприкасающаяся окружность (circulus osculans) по латыни «целуя круг»
по Лейбницу) — круг, который приближается к кривой наиболее плотно.

Соприкасающаяся окружность гладкой плоской кривой в данной точке P на кривой определяется как окружность, проходящая через P и пару дополнительных точек на кривой бесконечно близко к P. Ее центр лежит на внутренней нормальной линии, а ее кривизна такая же, как у данной кривой в данной точке P. Эта окружность — одна-единственная среди всех касательных окружностей в точке P, приближается к кривой максимально близко и называется circulus osculans, что по латыни означает «целуя круг» (по Лейбницу).

Соприкасающаяся окружность параболы

Соприкасающаяся окружность параболы при ее
вершине имеет радиус 0,5 и четвертый порядок контакта.
В этой программе, уравнение параболы у = х ^ 2.
Уравнение окружности х ^ 2 + (Y – 0,5) ^ 2 = 1/4.

circulus osculans

Фигура Лиссажу задается парой параметрических уравнений:



для отношения 3 : 2 имеем



Внешний вид фигуры очень чувствителен к отношению a/b.

For a ratio of 1, the figure is an ellipse, with special cases including circles

(A = B, δ = π/2 radians) and lines (δ = 0).

Another simple Lissajous figure is the parabola (b/a = 2, δ = π/4 ).

Other ratios produce more complicated curves, which are closed only if a/b is rational.

The visual form of these curves is often suggestive of a three-dimensional knot,

and indeed many kinds of knots, including those known as Lissajous knots,

project to the plane as Lissajous figures.

Орбитальные элементы являются параметрами, необходимыми для однозначной идентификации конкретной орбиты. В небесной механике эти элементы, как правило, рассматриваются в классических системах двух тел, где используется орбита Кеплера. Есть много различных способов математически описать ту же орбиту, но некоторые схемы, каждая из которых состоит из набора из шести параметров, которые обычно используются в астрономии и орбитальной механики.

circulus osculans

Реальная орбита тела, как было сказано, изменяется с течением времени из-за различных возмущений со стороны других объектов, так что чисто кеплеровской она, собственно, никогда и не бывает.

Традиционные орбитальные элементы являются шестью кеплеровыми элементов. При взгляде из инерциальной системы отсчета , два вращающихся вокруг тела проследить различные траектории. Каждая из этих траекторий имеет свое внимание на общий центр масс . При осмотре в неинерциальном с центром в одном из органов, только траектория противоположного тела очевидна; Кеплеровы элементы описывают эти неинерциальных траектории. Орбита имеет два набора кеплеровских элементов, в зависимости от которого тела используются в качестве точки отсчета. Тело отсчета называется первичным , а другой орган называется вторичным . Первичный не обязательно обладает большей массой , чем вторичные, и даже когда тела имеют одинаковую массу, орбитальные элементы зависят от выбора первичного.

Кеплеровы элементы

В этой схеме, плоскость орбиты (желтая) пересекает опорную плоскость (серый). Эта схема, вместе с узловой точкой ( ♈ ), устанавливает опорную систему координат.

Наклонение орбиты (накло́н орбиты, накло́нность орбиты, наклоне́ние) небесного тела — это угол между плоскостью его орбиты и плоскостью отсчёта (базовой плоскостью). Обычно обозначается буквой i (от англ. inclination). Если 0прямым; если 90° < i < 180°, то движение небесного тела называется обратным.

Долгота́ восходя́щего узла́ — один из основных элементов орбиты, используемый для математического описания ориентации плоскости орбиты относительно базовой плоскости. Определяет угол в базовой плоскости, образуемый между базовым направлением на нулевую точку и направлением на точку восходящего узла орбиты, в которой орбита пересекает базовую плоскость в направлении с юга на север. Для определения восходящего и нисходящего узла выбирают некоторую (так называемую базовую) плоскость, содержащую притягивающий центр. В качестве базовой обычно используют плоскость эклиптики (движение планет, комет, астероидов вокруг Солнца), плоскость экватора планеты (движение спутников вокруг планеты) и т. д. Нулевая точка — Первая точка Овна (точка весеннего равноденствия). Угол измеряется от направления на нулевую точку против часовой стрелки. Восходящий узел обозначается ☊ или Ω.

Аргуме́нт перице́нтра — определяется как угол между направлениями из притягивающего центра на восходящий узел орбиты и на перицентр (ближайшую к притягивающему центру точку орбиты спутника), или угол между линией узлов и линией апсид. Отсчитывается из притягивающего центра в направлении движения спутника, обычно выбирается в пределах 0°-360°.

Средняя аномалия для тела, движущегося по невозмущённой орбите — произведение его среднего движения и интервала времени после прохождения перицентра. Таким образом, средняя аномалия есть угловое расстояние от перицентра гипотетического тела, движущегося с постоянной угловой скоростью, равной среднему движению. Обозначается буквой M (от англ. mean anomaly)

В звёздной динамике средняя аномалия M вычисляется по следующим формулам: где Mo — средняя аномалия на эпоху to, to — начальная эпоха, t — эпоха, на которую производятся вычисления, и n — среднее движение.

Либо через уравнение Кеплера: , где E — эксцентрическая аномалия (E на рис.3), e — эксцентриситет.

Аномалии
Аномалии

Задача, приводящая к уравнению Кеплера

Рассмотрим движение тела по орбите в поле другого тела. Найдем зависимость положения тела на орбите от времени. Из II закона Кеплера следует, что   . Здесь r — расстояние от тела до гравитирующего центра, θ — истинная аномалия — угол между направлениями на перицентр орбиты и на тело, μ = GMo — произведение постоянной тяготения на массу гравитирующего тела, a — большая полуось орбиты. Отсюда можно получить зависимость времени движения по орбите от истинной аномалии: . Здесь to — время прохождения через перицентр. Дальнейшее решение задачи зависит от типа орбиты, по которой движется тело.

Эллиптическая орбита. Уравнение эллипса в полярных координатах имеет вид   . Тогда уравнение для времени приобретает вид   .

Для того, чтобы взять интеграл вводят следующую подстановку:   . Величина E называется эксцентрической аномалией. Благодаря такой подстановке интеграл легко берется. Получается следующее уравнение: . Величина     является средней угловой скоростью движения тела по орбите. В небесной механике для этой величины используется термин среднее движение. Произведение среднего движения на время называется средней аномалией M. Эта величина представляет собой угол, на которой повернулся бы радиус-вектор тела, если бы оно двигалось по круговой орбите с радиусом, равным большой полуоси орбиты тела. Таким образом, получаем уравнение Кеплера для эллиптического движения:  

Существуют решения для гиперболической и параболической орбиты, а также радиальной орбиты, т.е. для прямой, проходящую через притягивающий центр. Решение уравнения Кеплера в эллиптическом и гиперболическом случаях существует и единственно при любых вещественных M. Для круговой орбиты (e = 0) уравнение Кеплера принимает тривиальный вид М = E. В общем виде Уравнение Кеплера трансцендентное. Оно не решается в алгебраических функциях. Однако, его решение можно найти различными способами с помощью сходящихся рядов. Общее решение уравнения Кеплера можно записать с помощью рядов Фурье:   ,   где   — функция Бесселя.

Этот ряд сходится, когда величина ε не превышает значения предела Лапласа. В математике, предел Лапласа — это максимальное значение эксцентриситета, при котором решение уравнения Кеплера, выраженное в виде ряда по эксцентриситету, сходится. Это значение приближённо равно   0.66274 34193 49181 58097 47420 97109 25290.

Уравнение Кеплера M = E − ε sin E связывает между собой среднюю аномалию M с эксцентрической аномалией E для тела, движущегося по эллипсу с эксцентриситетом ε. Это уравнение не может быть решено для E через элементарные функции, но реверсивная теорема Лагранжа даёт решение в виде степенного ряда от ε:

Лаплас нашёл, что этот ряд сходится для небольших значений эксцентриситета, но расходится, когда эксцентриситет превышает предел Лапласа. Этот предел представляет собой радиус сходимости степенного ряда.

Кеплеровы элементы

Анимация, иллюстрирующая истинную аномалию, эксцентрическую аномалию, среднюю аномалию и решение уравнения Кеплера. Движение небесного тела B вокруг Солнца S. Угол между SB и осью OS — истинная аномалия, угол SOD — средняя аномалия (точка D равномерно движется по окружности радиуса, равного большой полуоси эллипса), угол SOC — эксцентрическая аномалия. В правом верхнем углу — график решения уравнения Кеплера.




*
*   *

Но вернемся к нашим астероидам. По отношению к ним определим понятие семьи или семейства (family). Предупреждаем, это понятие очень непростое и в настоящее время сильно запутанное. По правде сказать, данная четвертая часть УСС как раз и задумывалась для прояснения этой сложной физической категории.

Итак, семейство — это группа астероидов, имеющих примерно одинаковые орбитальные характеристики такие, как большая полуось (a), эксцентриситет (e) и наклонение орбиты (i). Существует широко распространенное мнение, будто астероиды, образующие семью, являются фрагментами столкнувшихся астероидов.

В этом заключена первая и самая большая ошибка, навязанная идеей катастрофизма. Но в космосе с точки зрения механики всё происходит преимущественно «мирно», «неконфликтно», можно сказать, «разумно». Астероиды, кометы, планеты и прочие тела, в основном, «знают», куда им лететь и не пытаются в слепом «неведении» атаковать друг друга.

Эту идею я постоянно внушаю своим зрителям, слушателям и читателям. Постарайтесь понять, почему дело обстоит именно так.

Известно (см. Часть 2 УСС и, особенно, видео КП 88, где данному вопросу уделено особое внимание), что для тел, свободно движущихся вокруг Солнце, исключены механические удары, так как они не испытывают гравитационного взаимодействия между собой в силу бесконечной малости сил притяжения. Говорят, тела находятся в состоянии невесомости. Все, наверное, видели, как ведут себя предметы в состоянии свободного падения. Таким образом, семейства возникают не в результате «столкновения» и «разрушения» астероидов, а, скорее, наоборот, в результате взаимного влечения друг к другу, т.е. в силу существования аттракторов, которые действуют, в некотором смысле, вопреки законам Кеплера.

Сейчас постарайтесь уловить следующую важную мысль. В астродинамике существует два принципиально различных набора орбитальных элементов — кеплеровский, его называют еще оскулирующий (osculating) или соприкасающийся, и собственный (proper), его называют также настоящий или истинный. Кеплеровские орбитальные элементы зависят от времени. Астрономы говорят об эпохе, при которой сняты конкретные элементы орбиты.

В самом деле, на элементы орбиты того или иного астероида в различной степени влияют окружающие тела (чаще всего соседние планеты), которые вносят возмущение в движение астероида. Например, Юпитер оказывает самое большое влияние на движение любых астероидов. Рядом с ним может оказаться Сатурн. Тогда их совместное возмущающее действие на конкретно взятый астероид будет отличаться от случая, когда Сатурна поблизости не будет.

Чтобы получить собственные элементы, проводят детальное моделирование движения астероида на временном промежутке в несколько миллионов лет. При этом учитывается огромное число нюансов небесной механики, в частности, учитывается не только масса и расстояние между телами, но также их несферичность и неправильная форма.

Первые вычисления собственных орбитальных элементов представил японский астроном и математик Киёцугу Хираяма (1874 – 1943), опубликовавший в 1918 году (Астрономический журнал, т. 31, вып. 743, стр. 185-188) статью «Группы астероидов, вероятно, общего происхождения» [Groups of asteroids probably of common origin, Astronomical Journal, Vol. 31, No. 743, pp. 185-188, October 1918]. Уже в названии данной работы заложена фундаментальная ошибка, которая во многом дала ложное направление развития теории движения астероидов.

В чём тут главная проблема?

Из предшествующего материала мы знаем, что астероиды и кометы такие, как астероид Итокава или комета Чурюмова-Герасименко собраны из разнородных кусков, самого различного химического состава. Выше мы говорили о невозможности сколько-нибудь разумно произвести деление астероидов по химическому составу. На примере риголита мы убедились, что летающий по космосу «мусор», который во многом становится строительным материалом для астероидов, весьма разнообразен. Хираяма же поставил возникновение той или иной семьи в зависимость от некоего общего астероида-родителя. Так появилась, например, семья Весты, куда наряду с «родителем» вошла масса отколовшихся от него астероидов-родственников. До сих пор при делении групп на семьи помимо траектории учитывается спектральный состав астероидов. Подобный ход мысли еще простителен для астронома начала прошлого века, но сегодня с таким пониманием вещей жить дальше невозможно.

Хираяма дал миру прекрасную вычислительную процедуру. Однако подсказал ее, возможно, известный британский математик и астроном Эрнест Уильям Браун (1866 – 1938), который прожил большую часть жизни в США. В основном, он изучал движение Луны, написал «Трактат о лунной теории» (1896 г.) и составил подробнейшие «Таблицы движения Луны» (1919). Кроме того, он оставил нам точные вычисления движения планет и, что особенно важно, рассчитал орбиты астероидов-троянцев. Подозреваю, что именно ему впервые пришла в голову идея существования неизменных орбитальных элементов, которые впоследствии и были названы собственными, не зависящими ни от какихвозмущающих факторов.

Браун, между прочим, слыл большим оригиналом: никогда не был женат, любил путешествовать по миру, блестяще играл в шахматы и жутко курил, отчего, собственно, и умер, заболев бронхитом. Однако не станем вдаваться в детали частной жизни не самого главного сейчас астронома; лучше сосредоточимся на характеристиках астероидов.

Итак, наблюдаемые в определенный момент времени или эпоху орбитальные элементы — главные из них, повторим: большая полуось орбитального эллипса, эксцентриситет (степень сплюснутости эллипса) и наклон орбиты астероида к плоскости эклиптики — изменяются предсказуемым образом. Кеплеровские или оскулирующие орбиты всегда можно вычислить.

Но они испытывают периодические или, по крайней мере, квазипериодические изменения с периодом иногда многих тысяч лет. Сегодня составлены эффективные компьютерные программы, которые ищут наборы орбитальных элементов астероидов, которые уже не зависят ни от каких возмущений и сохраняют свое неизменное значение сколь угодно долго или, по крайней мере, на протяжении очень длительного времени, порядка многих миллионов лет. Вот такие некеплеровские орбитальные элементы определяют собственный набор полуоси эллипса, эксцентриситета и наклона орбиты астероида, который движется по своему аттрактору.

Например, для Цереры имеем следующий кеплеровский набор орбитальных элементов, определенный в эпоху, привязанную к дате 26 ноября 2005 года.

		a = 2.765515 a.e.  e = 0.080015	   i = 10.5868°
в то время как его собственные элементы орбиты, уже независимые от времени (эпохи) будут такими:
		ap = 2.767096 a.e.  ep = 0.116198  ip = 9.6474°,

здесь буква «p» указывает на слово proper — собственный.

Теперь приведем два распределения астероидов в координатах кеплеровских (слева) и собственных (справа) значений зависимостей угла наклона от величины большой полуоси эллипса. Еще раз напомним: распределение астероидов в координатах с кеплеровскими элементами орбиты обозначено просто как i от e; распределение астероидов в координатах с собственными элементами обозначено с дополнительной буковкой ip от ep. В пояснении к этим двум диаграммам дается следующее описание: «Скопления указывают расположение семейств астероидов. Эта диаграмма была создана мной (Piotr Deuar), используя данные для 96944 малых планет, которые были получены с сайта AstDys. Данные датированы мартом 2005 года, расчет производился по З. Кнежевичу и А. Милани (Z. Knezevic and A. Milani)».


Asteroid osculating vs proper elements

Смотрите, какое заметное различие! На правом распределении астероидов с собственными орбитальными элементами мы видим сгустки, которые указывают на существовании семей или, во всяком случае, неких тесно связанных групп. Левое распределение астероидов с кеплеровскими орбитальными элементами подобных групп нет.

Ниже приведена диаграмма распределения астероидов в зависимости от большой полуоси и наклонения орбиты. Астероидные семейства видны здесь как отдельные сгустки. Щели Кирквуда, соответствующие резонансным орбитам, разделяют диаграмму на несколько частей.


Еще ниже дается та же самая диаграмма, которая для удобства пользователей разделена на участки
A, B + C, D, E + F + G и раскрашена в различные цвета с указанием некоторых важных семейств.


Asteroid proper elements i vs a

Далее рассмотрим несколько самых известных семейств с указанием их места на диаграмме Кирквуда. Дадим также найденные значения кеплеровских и собственных орбитальных элементов.

Семейство Эос

Внутренняя граница самого крупного семейства Эос, найденная Хираяма, проходит на расстоянии 2,99 а. е., что соответствует орбитальному резонансу с Юпитером 7/3, а внешняя на расстоянии 3,03, что соответствует резонансу 9/4.

	ap		ep	ip	
min	2,99 a. e.	0,01	8 °
max	3,03 a. e.	0,13	12 °

Большинство астероидов находится вблизи внешней границы семейства и 
лишь некоторые встречаются на более близких к Солнцу орбитах.

Крупнейшие астероиды этого семейства

Имя		Диаметр		a		i		e  	Oткрытие

(221) Эос	103,87 км	3,014 а. е.	10,886 °	0,105	1882
(339) Доротея	38,25 км	3,014 а. е.	9,930 °		0,095	1892
(450) Бригитта	33,32 км	3,014 а. е.	10,157 °	0,100	1899
(513) Центезима	50,15 км	3,016 а. е.	9,715 °		0,080	1903
(562) Саломея	30,67 км	3,020 а. е.	11,125 °	0,095	1905
(633) Зелима	34,37 км	3,018 а. е.	10,916 °	0,086	1907
(639) Латона	71,25 км	3,019 а. е.	8,574 °		0,103	1907
(651) Антиклея	33,04 км	3,024 а. е.	10,770 °	0,098	1907
(653) Береника	39,22 км	3,013 а. е.	11,287 °	0,044	1907
(661) Клелия	48,05 км	3,023 а. е.	9,252 °		0,033	1908
(669) Киприя	31,75 км	3,012 а. е.	10,782 °	0,081	1908
(742) Эдисона	45,60 км	3,013 а. е.	11,211 °	0,120	1913
(807) Цераския	26,24 км	3,016 а. е.	11,305 °	0,067	1915
(876) Скотт	21,88 км	3,012 а. е.	11,331 °	0,109	1917
(890) Вальтраут	27,33 км	3,025 а. е.	10,874 °	0,057	1918

Семейство Эвномии

Астероиды семейства Эвномии движутся в области пространства, ограниченной орбитальными резонансами с Юпитером 3:1 и 8:3, при относительно высоком наклоне орбит. Основной диапазон собственных орбитальных элементов астероидов семейства Гефьён приведён в следующей таблице.

	ap		ep	ip
min	2,54 а. е.	0,121	11,6 °
max	2,72 а. е.	0,180	14,8 °

Для данной астрономической эпохи диапазон орбитальных элементов для 
оскулирующих орбит основной массы астероидов приведён в следующей таблице.

	a		e	i
min	2,53 а. е.	0,078	11,1°
max	2,72 а. е.	0,218	15,8°

Так по данным статистического анализа (Zappala 1995) было выявлено 439 основных членов семейства. А в результате недавних исследований их число значительно возросло и на 2005 год составило 4649 астероидов среди 96944 астероидов, открытых на тот период времени, что составляет около 5 % всех астероидов главного пояса.


Eunomia family

Семейство Флоры

По данным численного статистического HCM анализа (Zappala 1995) для основных членов, расположенных в центральной части семейства, орбитальные элементы лежат в следующих диапазонах:

	ap		ep	ip
min	2,17 а. е.	0,109	2,4°
max	2,33 а. е.	0,168	6,9°
Однако, поскольку границы семейства довольно расплывчаты, то для настоящей астрономической эпохи диапазон собственных орбитальных элементов для основной массы астероидов более широк и приведён в следующей таблице:
	a		e	i
min	2,17 а. е.	0,053	1,6°
max	2,33 а. е.	0,224	7,7°
Семейство Флоры является одним из самых близких к нам астероидных семейств и к тому же состоит из астероидов светлого спектрального класса S, имеющих поверхность с очень высоким альбедо. Всё это позволило семейству Флоры стать одним из самых многочисленных астероидных семейств. Так по данным за 1995 год численность астероидов семейства составляла 604 астероида в основной и примерно 1027 в более широкой группе. Однако по данным на 2005 год среди 96944 изученных в рамках проекта AstDys астероидов было выявлено уже 7438 объектов, лежащих в области, определяемой данной таблицей. Однако эта область также частично захватывает области, в которых расположены астероиды семейства Весты и семейства Нисы. Поэтому более вероятная цифра количества членов составляет примерно 4000-5000 астероидов, что составляет около 5-6% всех известных на сегодняшний день астероидов главного пояса.
	Крупнейшие астероиды этого семейства

Имя			Диаметр		a		i		e	Oткрытие

(8)   Флора		135,89 км	2,201 а. е.	5,889 °		0,157	1847
(43)  Ариадна		95×60×50 км	2,204 а. е.	3,464 °		0,168	1857
(244) Сита		10,95 км	2,175 а. е.	2,844 °		0,137	1884
(281) Лукреция		11,76 км	2,187 а. е.	5,304 °		0,132	1888
(291) Алиса		14,97 км	2,223 а. е.	1,854 °		0,092	1890
(315) Констанция	5 — 12 км	2,242 а. е.	2,427 °		0,167	1891
(341) Калифорния	14,67 км	2,199 а. е.	5,669 °		0,194	1892
(352) Жизела		20,27 км	2,194 а. е.	3,380 °		0,149	1893
(364) Изара		27,99 км	2,220 а. е.	6,005 °	0,150	1893
(453) Тея		20,93 км	2,183 а. е.	5,557 °	0,109	1900
(951) Гаспра		12,2 км		2,210 а. е.	4,101 °	0,173	1916
(428) Монахия		17,65 км	2,308 а. е.	6,197 °	0,178	1897


Flora family

Расположение и структура семейства Флоры:
- слева: наклонение орбиты =f(большая полуось)
- справа: наклонение орбиты =f(эксцентриситет).
Точки на рисунке представляют собой распределение плотности астероидов,
а выделенная часть - семейство Флоры

Семейство Гигеи

Посредством статистического анализа (Zappala 1995) было выявлено несколько «основных» групп, орбитальные элементы которых лежат примерно в следующих диапазонах.

	ap		ep	ip
min	3,06 а. е.	0,109	4,2 °
max	3,22 а. е.	0,163	5,8 °
Для данной астрономической эпохи диапазон орбитальных элементов для оскулирующих орбит основной массы астероидов приведён в следующей таблице.
	a		e	i
min	3,06 а. е.	0,088	3,5 °
max	3,24 а. е.	0,191	6,8 °
Численный анализ Zappala 1995 выявил около 103 основных членов данного семейства, но по данным последнего исследования (за 2005 год), охватившего 96944 астероида, численность этого семейства составляет никак не меньше 1043 астероидов, лежащих внутри области, определяемой таблицей выше.


Семейство Гигеи

Семейство Весты

	ap		ep	ip
min	2,26 a. e.	0,075	5,6°
max	2,48 a.e.	0,122	7,9°

	a		e	i
min	2,26 а. е.	0,035	5,0°
max	2,48 а. е.	0,162	8,3°


Семейство Весты

Семейство Гефьён

	ap		ep	ip
min	2,74 а. е.	0,120	8,6 °
max	2,82 а. е.	0,148	9,6 °

	a		e	i
min	2,74 а. е.	0,081	74 °
max	2,82 а. е.	0,18	10,5 °


Семейство Гефьён

Список установленных семейств

Название семейства	Представитель		    Элементы орбиты	     Число астероидов

					a (а. е.)	e		i (°)	 	

Семейство Эос		(221) Эос	2,99 ... 3,03	0,01 ... 0,13	8   ... 12	4400
Семейство Эвномии	(15) Эвномия	2,53 ... 2,72	0,08 ... 0,22	11  ... 15,8	370
Семейство Флоры		(8) Флора	2,15 ... 2,35	0,03 ... 0,23	1,5 ... 8,0	590
Семейство Гигеи		(10) Гигея	3,06 ... 3,24	0,09 ... 0,19	3,5 ... 6,8	105
Семейство Корониды	(158) Коронида	2,83 ... 2,91	0    ... 0,11	0   ... 3,5	310
Семейство Марии		(170) Мария	2,5 ...  2,7			12  ... 17	80
Семейство Нисы		(44) Ниса	2,41 ... 2,5	0,12 ... 0,21	1,5 ... 4,3	380
Семейство Фемиды	(24) Фемида	3,08 ... 3,24	0,09 ... 0,22	0   ... 3	530
Семейство Весты		(4) Веста	2,26 ... 2,48	0,03 ... 0,16	5,0 ... 8,3	240
Семейство Августы	(254) Августа	—		—		—		23	
Семейство Адеоны	(145) Адеона	—		—		—		65
Семейство Астрид	(1128) Астрид	2,78 ... 2,79	—		—		11
Семейство Бауэра	(1639) Бауэр	—		—		—		13
Семейство Бразилии	(293) Бразилия	—		—		—		14
Семейство Гефьён	(1272) Гефьён	2,74 ... 2,82	0,08 ... 0,18	7,4 ... 10,5	89
Семейство Хлориды	(410) Хлорида	2,71 ... 2,74	—		—		24
Семейство Доры		(668) Дора	2,77 ... 2,80	—		—		78
Семейство Эригоны	(163) Эригона	—		—		—		47
Семейство Кибелы	(65) Кибела	3,27 … 3,7	<0,3		25°		11
Семейство Хильды	(153) Хильда	3,7 ... 4,2	>0,07		<20°		1100
Семейство Карины	(832) Карин	—		—		—		90
Семейство Лидии		(110) Лидия	—		—		—		38
Семейство Массалии	(20) Массалия	2,37 ... 2,45	0,12 ... 0,21	0,4 ... 2,4	47
Семейство Мелибеи	(137) Мелибея	—		—		—		15
Семейство Мерксии	(808) Мерксия	—		—		—		28
Семейство Мисы		(569) Миса	—		—		—		26
Семейство Наэмы		(845) Наэма	—		—		—		7
Семейство Немезиды	(128) Немезида	—		—		—		29
Семейство Рафиты	(1644) Рафита	—		—		—		22
Семейство Веритас	(490) Веритас	—		—		—		29
Семейство Теобальды	(778) Теобальда	3,16 ... 3,19	0,24 ... 0,27	14 ... 15	6
Семейство Гантриш	(3330) Гантриш				—			14
Семейство Нохавицы	(6539) Нохавица				—			7
Семейство Оджилви	(3973) Оджилви				—			6
Семейство Сатц		(5300) Сатц				—			6
Семейство Икенозенни	(4945) Икенозенни			—			6
Семейство Глерниш	(2914) Глерниш				—			5
Семейство EG1		(8454) 1981 EG1				—			5
Семейство EO19		(12203) 1981 EO19			—			7
Семейство Асты		(1041) Аста				—			7
Семейство Эолии		(396) Эолия				—			7
Семейство Бернеса	(3038) Бернес				—			6
Семейство Цеплехи	(2198) Цеплеха				—			6
Семейство Деяниры	(157) Деянира				—			5
Семейство Фаины		(751) Фаина				—			12
Семейство Амнериды	(871) Амнерида				—			22
Семейство Ханко		(2299) Ханко				—			9	
Семейство Хенана	(2085) Хенан	2,69 ... 2,76		—			22
Семейство Гестии	(46) Гестия				—			10
Семейство Хофмейстера	(1726) Хофмейстер			—			22
Семейство Джерома	(1454) Джером				—			11
Семейство Юноны		(3) Юнона				—			9
Семейство Килопи	(3142) Килопи				—			8
Семейство Лаодики	(507) Лаодика				—			5
Семейство Либератрикс	(125) Либератрикс			—			44
Семейство Неле		(1547) Неле				—			6
Семейство Ноктюрны	(1298) Ноктюрна				—			18
Семейство Пуланы	(142) Пулана				—			102	
Семейство Региниты	(1117) Регинита				—			19
Семейство Симпсона	(4788) Симпсон				—			7
Семейство Суламиты	(752) Суламита				—			7
Семейство Тайюань	(2514) Тайюань				—			9
Семейство Цуругисан	(4097) Цуругисан			—			5
Семейство Туники	(1070) Туника				—			11
Семейство Вибилии	(144) Вибилия				—			6
Семейство Винцентины	(366) Винчентина			—			8
Семейство Фокеи		(25) Фокея				—			—
Семейство Алинды	(887) Алинда				—			—
Семейство Гриква	(1362) Гриква				—			—
Семейство Венгрии	(434) Венгрия				—			—
Семейство Ватсонии	(729) Ватсония	2,74 ... 2,79		—			7
Семейство Верингии	(226) Верингия	2,71 ... 2,78		—			4
Семейство Евгении	(45) Евгения	2,72 ... 2,77		—			11
Семейство Целестины	(237) Целестина	2,72 ... 2,78	0,08 ... 0,10			7
Семейство Фисбы[	(88) Фисба	2,70 ... 2,77		—			4
Семейство Фео		(322) Фео	2,77 ... 2,80		—			4
Семейство Беллоны	(28) Беллона	2,75 ... 2,81		—			9
Семейство Агнии		(847) Агния	2,76 ... 2,81		—			16
Семейство Мениппы	(188) Мениппа	2,69 ... 2,76		—			4
Семейство Паллады	(2) Паллада	—		—	—			—

Астероид Эфра и его положение в Солнечной системе

(132) Эфра (лат. Aethra) — астероид, относящийся к группе астероидов пересекающих орбиту Марса, принадлежащий к спектральному классу M (металлических), открыт 13 июня 1873 году американским астрономом Дж. К. Уотсоном в Энн-Арбор, США

Aethra в плоскости эклтптики
Наклон Эфра

Из-за большого значения эксцентриситета его орбита пересекает орбиту Марса и Эфра порой подходит к Солнцу ещё ближе, чем он. Это был один из первых открытых астероидов, пересекающих орбиту Марса. Особенности кривой блеска говорят о неправильной форме астероида.

Aethra

Эксцентриситет (e)		0,38920
Большая полуось (a)		390,48 млн км
(2,61020 а. е.)			Перигелий (q)	
238,505 млн км			(1,59431 а. е.)
Афелий (Q)			542,455 млн км	(3,62609 а. е.)		
Период обращения (P)		1540,313 сут (4,217 г.)
Средняя орбитальная скорость	17,714 км/с
Наклонение (i)		2	5,055°
Долгота восходящего узла (Ω)	258,945°
Аргумент перигелия (ω)		254,330°
Средняя аномалия (M)		89,813°

Физические характеристики	

Диаметр				42,87 км
Масса				8,2·1016 кг
Плотность			2,000 г/см³
Ускорение свободного 
падения на поверхности		0,012 м/с²
2-я космическая скорость	0,023 км/с
Период вращения			5,1684 ч
Спектральный класс		M
Видимая звёздная величина	15,79m (текущая)
Абсолютная звёздная величина	9,21m
Альбедо				0,1990
Средняя температура поверхности	168 К (−105 °C)
Текущее расстояние от Солнца	3,615 а. е.
Текущее расстояние от Земли	3,932 а. е.

Примерно так можно собирать информацию о каждом астероиде Солнечной системы, чем многие и занимаются. Но перед нами сейчас стоит вполне конкретная цель: изучить, как можно подробнее астероид Итокава и комету Чурюмова-Герасименко, которые детально обследовались космическими аппаратами и зондами. Это занятие представляется более интересным и поучительным, чем обыкновенное составление очередного справочника по всем объектам подряд, которые летают по бескрайним просторам космоса.

Itokawa-orbi
orbita-kometi-churymova-gerasimenko



*
*   *

Традиционно считается, что масса тела наряду с пространственными, временными и динамическими характеристиками, является важнейшим параметром космического объекта. Ниже приводится диаграмма и справочная табличка для планет Солнечной системы.

Масса планет Солнечной системы Параметры планет Солнечной системы
Пара кадров из фильма Эфир (Часть 5). Космические вихри и его текстовый файл

Однако для астероидов этот параметр становится неважным. Почему? Судите сами. Масса Цереры составляет ~32% от общей массы всех астероидов, масса Весты – 9%, масса Паллады 7%, Гигея — 3%. Совокупная масса четырех названных астероидов дает уже больше половины от общей массы пояса астероидов. Таким образом, абсолютное большинство этих небольших космических тел имеет ничтожную по астрономическим масштабам массу. Спрашивается, о какой силе гравитации, которая, якобы, сформировала планеты и спутники планет Солнечной системы здесь можно говорить?

Раньше думали, что пылинки и камни притягиваются друг к другу — пусть даже с микроскопической силой. Так, постепенно, под действием сил гравитационных вещество цементируются и, в итоге, из обыкновенного облака пыли и газа, которое почему-то стало вращаться, сформировались планеты и спутники удивительным образом не похожие друг на друга.

За этой допотопной картиной мира с самого начала не стояло никакой осмысленной науки. Люди, хоть немного разбирающиеся в физике отчетливо понимают, что ничего подобного происходить не может. Всё, что вращается вокруг центрального тела, находится в условиях свободного падения, движется по инерции. Так что пыль и камни не могут образовать какие-то "сгустки". Об этом в связи с наблюдением за астероидом Итокава не раз говорилось. Таким образом, мы видим, как в отсутствии разумной теории рождается чудовищный миф, живущий в головах миллионов долгие века.

Итокава 7
Итокава 6
Итокава 5
Итокава 2
Задержитесь на этих фотографиях астероида Итокавы и еще раз
внимательно рассмотрите его поверхность. Подумайте, как
удерживаются на его поверхности камни?

Кстати, в одном из японских фильмов, найденных в Интернете, промелькнул портрет Итокавы. Где его разместить — не знаю; пусть находится здесь.

д-р Хидео Итокава
Д-р Хидео Итокава —
отец японского ракетостроения
Миссия Hayabusa начата в 1994 году

Странно сформированная поверхность Итокавы показывалась в фильме КП 88. Там же демонстрировалась анимация, авторы которой пытались объяснить, как сформировался астероид. В ход пошел излюбленный прием катастрофистов — соударения двух исходных кусков, которые изначально представлены неизвестно как слепленными булыжниками. Ниже приведена раскадровка, в отношении которой возникает больше вопросов, чем ответов. Механизм сборки астероида абсолютно непонятен.

кадр 34 кадр 35
кадр 36 кадр 37
кадр 38 кадр 39
кадр 41 кадр 42
Раскадровка анимации, как возник астероид Итокава.
Механизм его формирования абсолютно непонятен.





*
*   *

В фильме КП 88 уделено много места комете Чурюмова-Герасименко, приводятся любопытные фотографии. Хочу привести их и здесь, но прежде процитирую несколько абзацев из статьи COMET SINKHOLES GENERATE JETS Предупреждаю, перевод с английского языка сделан машинным транслятором плюс совсем чуть-чуть добавлена моя правка.

"Rosetta осуществляет мониторинг активности кометы 67P / Чурюмов-Герасименко в течение года, наблюдая, как растет ее ореол пыли и газа, как комета приближается по своей орбите к Солнцу.

С расстояния в несколько сот километров, Розетта наблюдает сложную структуру пылевых струй, выбрасываемых из ядра, как они идут потоком в космос. Но теперь, благодаря высокому разрешению изображения с камеры OSIRIS с расстояния всего 10-30 км от центра кометы в прошлом году, по крайней мере, некоторые из этих пылевых струй могли быть прослежены в определенных местах на поверхности, впервые это можно увидеть.

Ямы имеют размеры от несколько десятков до нескольких сот метров в ширину и доходят до 210 метров в глубину, от поверхности к гладкому покрытому пылью полу (дну). Материал идет потоком из самых активных ям.

«Мы видим струи, идущие от внутренних стенок ям, в которых имеются трещины. Эти трещины означают, что летучие вещества, захваченные под поверхностью могут быть нагреты быстрее, а затем улетучиться в космос», — говорит Жан-Батист Винсент из Института Макса Планка по исследованию Солнечной системы, ведущий автор исследования.

Ученым, анализирующим изображения, представляется, что ямы формируются в тот момент, когда потолок подземной полости становится слишком тонким, чтобы поддерживать свой вес (?) и он падает как в крастовой яме (??). Это выражается разрушением внутренней строением кометы, что позволяет скрытому материалу сублимировать и, тем самым, продолжить разрушать яму с течением времени".

Рядом со словом «вес» я поставил знак вопроса. Мне кажется, что в данной ситуации ни о каком весе речи быть не может, поскольку комета не обладает полем тяготения, которое могло бы привести к образованию крастовой ямы. Подобные ямы на комете и Земле могут выглядеть одинаково, но механизм их генезиса явно различный.

"Авторы замечают, что внутренние особенности, обнаруженные на стенах ям изменяются довольно значительно от ямы к яме, и включают в себя растрескавшийся материал и террасы, горизонтальные и вертикальные слои, бороздки, и/или глобулярные структуры прозванные «мурашками».

Активные ямы особенно с крутыми склонами, тогда как ямы без какой-либо наблюдаемой активности мельче, и вместо этого могут указывать регионы, которые были активны в прошлом. Команда предполагает, что активные ямы самые молодые, в то время как ямы среднего возраста демонстрируют валуны на своих этажах, которые упали с боков. Между тем, самые старые ямы с разрушенными террасами заполнены пылью.

Rosetta была свидетелем одного из взрывов во время своего подхода к комете в апреле 2014 года, который, как полагают, выбросил от 1000 кг до 100 000 кг материала. Авторы утверждают, что крах (или откупорка?) ямы мог бы быть движущей силой этого взрывы, но лишь небольшая часть от общего объема типичной ямы могла быть освобождена в то время.

Например, если измеренная средняя кометы плотность имеет 470 кг на кубический метр, то быстрый отвод типичной большой ямы шириной 140 м и 140 м в глубину могло бы привести к выбросу около одного миллиарда килограммов материала, т.е. на несколько порядков больше, чем это наблюдалось в апреле 2014 года".

кадр 71 кадр 72
кадр 73 кадр 74
кадр 78 кадр 79
кадр 80 кадр 81
кадр 83 кадр 84
кадр 85 кадр 89
кадр 90 кадр 91
Кадры из фильма КП 88. Последние 3 фотографии — это крастовые ямы на Земле
Внешне они похожи на ямы, которые мы видим на комете 67P / Чурюмов-Герасименко,
но механизм их образования принципиально различный.

Похоже, специалисты, изучающие комету 67P, не особенно задумывались над ее последовательным формированием. Я не нашел рассуждения, где бы они отвечали на вопрос, который нас волновал при рассмотрении астероида Итокава. Они, конечно, молодцы, что опубликовали тучу превосходных панорамных снимков, на которых видны горы пыли, песка, щебня, камней и огромных булыжников. Но ужас, ужас, ужас! Фотографы ни слова не сказали, почему всё это «добро» оказалось здесь в одном месте бесконечного космоса?

Ведь размеры кометы 67 P всё еще не достаточны, чтобы притянуть, например, голову и туловище «утенка» друг к другу. Полюбуйтесь, как многотонные глыбы беспечно возлежат на поверхности этого, в принципе, очень небольшого космического объекта. Между тем, среди читателей, кажется, уже не осталось тех, кто всё еще не понял, что сил гравитации здесь не хватит для притяжения даже самых крохотных камешков. А наши уважаемые «эксперты-профессионалы» упорно молчат относительно, по сути, главного мировоззренческого вопроса современной космогонии, а именно: как формируются кометы, планеты, звезды и галактики.

камни, притянутые аттрактором

Эти камни, по всей видимости, притянуты к поверхности кометы 67 P не силами гравитации,
а благодаря пролеганию в этом месте пространства эфирного аттрактора


Граница между регионами Аш и Сета — отличное доказательство хрупкости кометы 67P, слева мы видим обвалы вызванные испарением льдов, справа показана граница большого провала в области Сета

Похоже на песчаные дюны, а красные стрелки указывают на следы от ветра

Похоже на песчаные дюны, а красные стрелки как будто бы указывают на следы от ветра. Имеется поясняющая надпись: «На этом фото региона Хапи явно видны доказательства переноса пыли под воздействием газов. Считается, что испарения газов CO и CO2 льда из-под поверхности кометы достаточно сильны для того, чтобы создать такие образования на поверхности в условиях низкой гравитации. Также не исключается возможность электростатического переноса пыли под влиянием солнечного света».

При подготовке файла УСС-4 были просмотрены тексты и фотографии периода активного наблюдения за "Розеттой", в частности, и такая:

Сравнение размеров

Крупный план любопытной фактуры поверхности прозванной «мурашки». Характерный масштаб всех бугорков видели на Comet 67P / Чурюмов-Герасименко в камеру OSIRIS составляет приблизительно 3 м, простирающийся по регионам, превышающих 100 м. Они видны на очень крутых склонах и на открытых скальных склонах, но механизм их образования еще предстоит разгадать.

Есть образ и словосочетание «мурашки по коже». Может быть, имеются в виду эти «мурашки»?

В Сети есть множество фотографий загадочных ям. Говорят, что их видели на всех исследованных кометах, которые испускают джеты. Однако происхождение ям и их функционирование остаются полной загадкой. Приведем фотографии ям, которых не было в КП 88.

ямы-0
ямы-1
ямы-2
ямы-3
ямы-4
Красный кружок — это намеченное место посадки Розетты возле ямы Сет_01

И еще. Проводить параллель между ямами на Земле и кометах, наверное, допустимо, но при этом обязательно нужно подчеркивать и их принципиальное различие.

"Эти странные ямы, мы насчитали 18 штук, имеют круглую форму, они глубоки примерно так же, сколь и широки. "Розетта" может заглянуть прямо в них, – рассказывает соавтор исследования астроном Деннис Боудвиц (Dennis Bodewits) из университета Мэриленда. – Они достаточно большие – от десятков метров в диаметре до нескольких сотен метров в поперечнике. Самая большая из воронок достигает 183 метров в диаметре – это больше футбольного поля. Мы полагаем, что они могут представлять собой карстовые воронки, которые образуются примерно таким же образом, как и земные, когда подземные воды удаляют большое количество материала из-под поверхности и образуются пустоты. Тогда верхние слои обрушиваются под собственным весом, и образуется воронка".

Последнее предложение выдает полное непонимание автором физики данных космических явлений.

«Первоначально команда "Розетты" подозревала, что к созданию глубоких ям привели отдельные события (подобные взрывам). Один такой взрыв "Розетта" наблюдала во время своего приближения к комете 30 апреля 2014 года. Однако расчёты не подтвердили предложенную гипотезу – взрыв был недостаточной силы, чтобы образовать настолько масштабный котлован.

камни, притянутые аттрактором

Откупоривание ям сопровождается взрывом и испусканием света, газа, вылетом пыли и камней. На этой фотографии, снятой 5 сентября 2015 года, вверху над кометой видны светлые точки — это более или менее крупные камни, вылетевшие во время взрыва из только что открывшихся ям.

камни, притянутые аттрактором

Эта последовательность снимков, сделанных с OSIRIS узкоугольной камерой Розетты, показывает валун размером около 50 метров. Его выброс произошел в результате очередного взрыва вблизи ядра кометы 67P / Чурюмова-Герасименко. Изображения захвачены 30 июля 2015 года с расстояния около 185 км от кометы.
Там, где происходят взрывы, наблюдается сотрясение грунта, которое неизбежно сопровождается перемещением камней на поверхности кометы — это нормально. Но то, что на комете 67 P периодически случаются взрывы, сопровождающиеся вылетом камней и больших объемов пыли, полностью отметает теорию, которая утверждает, будто ямы возникают под действием «тяжести» поверхностного слоя грунта и его провала, как это предположительно происходит на Земле при появлении крастовых ям.



*
*   *

Напомним кратко весь ход миссии. «Розетта» стартовала 2 марта 2004 года, достигла кометы через 10 лет, летом 2014 года. Отделившийся от «Розетты» спускаемый аппарат «Филы» совершил посадку на голову «утёнка» 12 ноября 2014 года. 30 сентября 2016 года, т.е. спустя 12,5 лет после старта, «Розетта» совершила контролируемый спуск на поверхность кометы.

Комета 67 Р делает примерно два оборота за сутки, точнее, ее период равен 744 минуты (12,5 часа).
Это важно?
Не очень.
Тогда на что мы должны, прежде всего, обратить внимание?
На удивительно изменчивый и необъяснимый с точки зрения обыкновенной физики ход изменения температуры.

Температура на освещённой стороне колеблется между −183 и −143 °C. Но посмотрите, как она меняется.

Сразу после прибытия «Розетты» на место, поверхностные температуры ядра кометы были в районе –70°C. В апреле-мае 2015, когда комета подходила к своему перигелию, она заметно поднялась и стала всего на несколько градусов ниже нуля. А во время перехода через перигелий масса кометы стала быстро разогреваться и сделалась на несколько десятков градусов выше нуля. В таком состоянии она продержалась в течение месяца, потом шло остывание в обратном порядке.

Необъяснимость хода изменения температуры заключается, во-первых, в слишком резком перепаде температур при столь огромной массе кометы — 10 млрд. тонн, и, во-вторых, в непонятном источнике тела.

Физические характеристики кометы 67 P
Физические характеристики кометы 67 P

В самом деле, плотность кометы в среднем в два раза меньше воды (0,47 г/см³), так как ее тело имеет пористую структуру (75-85% её объема составляет пустоту) При этом общий объем составляет 25 кубических километров; из них голова «утенка» имеет габаритные размеры 2,5×2,5×2,0 км, а тело — 4,1×3,2×1,3 км. Если теперь произвести тепловой расчет относительно таяния «грязного снежка», то окажется, что поступающего от Солнца тепла на описанные пертурбации будет сильно не хватать. Так откуда берется тепло?

Единственно правильный ответ — от маленьких вулканов, образующихся внутри самой кометы! Но ведь в таком случае нарушится тепловой баланс. Получается, что энергия берется из ничего! Или всё же из эфира, который, увы, нынешние исследователи не берут в расчет.

Анимация движения кометы
Анимация движения кометы

Вспомним, с самого начала мы называли вулканы на Земли, а также других планетах и их спутниках космическими струями, так как считали и продолжаем считаем, что струя — явление сугубо эфирное. Без него никак не обойтись; оно возникает вблизи или непосредственно на месте аттрактора.

Смотрим на орбиту 67 P. Вот здесь, на участке траектории, близкой к перигелию (13 августа 2015 года), но всё же вдали от Солнца (186 млн. км от него), где замороженные внутренности кометы не могли «оттаять» под действием его слабого освещения, мы наблюдаем прямо-таки настоящие вулканические извержения. На комете периодически происходят взрывы с выбросом большого объема пыли и камней.

Как это возможно и чему там, собственно, взрываться в этом, казалось бы, «мертвом» и холодном куске материи?

Орбита кометы 67 P
При прохождении кометой перигелия в течение нескольких недель Розетта зарегистрировала большое
количество взрывов и резкое увеличение оттока пыли и газа, в том числе, СО, CO2 и молекул воды H2O.

Странным является и то, что за два месяца до кульминации, т.е. где-то в середине июня 2015 года, в районе ядра кометы, получившем название Имхотеп, начались заметные изменения, хотя до этого в течение почти пяти лет, пока комета летела где-то в районе орбиты Юпитера, ничего не происходило.

В "провинции" Имхотепа имелись абсолютно ровные участки мелкозернистого материала (щебень, песок, пыль) с редкими вкраплениями больших валунов размером от 2 до 90 метров в поперечнике вдруг начались изменения. Бортовая камера Осирис уже 23 мая стала фиксировать морфологические перемены. Далее 18 июня и 2 июля были зафиксированы радикальные метаморфозы в ранее неподвижном космическом пейзаже. При этом особо отмечалось, что эти пертурбации не были связаны с увеличением тепла, идущего от Солнца. Медленное и равномерное увеличение энергии, не могло привести к столь резким и значительным переменам.


Песок, щебень и валуны равнинной области Имхотеп.
Снимок сделан камерой OSIRIS 5 октября 2014 года.


Равнинную область (D) окаймляет пять (A, B, C, F, E) так называемых накопительных резервуаров круглой формы, которые предположительно, наполнены тем же самым мелкозернистым материалом и валунами, которые мы видим в зоне D. «Специалисты» пишут, что область D тоже является накопительным резервуаром, что и остальные пять, только не имеет ярко выраженных границ округлой формы. Скорее всего, резервуары являются «отработанными» ямами, которые когда-то сами извергали космические струи из мелкого и крупного материала. Таким образом, комета периодически работает то, как пылесос, тихо и медленно собирая на своем пути космический «мусор», то, как неистовый вулкан, который извергает из своего нутра захваченный ранее «мусор». Когда и где на поверхности кометы откроется новая яма и закроется старая, регулируется эфиром.


Целый ряд особенностей можно разглядеть на этом изображении, полученном 5 сентября 2014 года с расстояния 43,5 км от центра кометы 67 P. Вокруг бывшей ямы-вулкана F мы видим наслоение, которое образует террасы. Слои примерно одинаковой толщины, что говорит о периодическом и примерно однотипном извержении из данного, в настоящее время «потухшего» и доверху заваленного мусором жерла вулкана. Выше, рядом с большим кратером F, мы видим несколько маленьких, которые, очевидно, тоже когда-то испускали небольшие струйки кометного вещества.


Так выглядит ландшафт вблизи посадки Розетты. В принципе, он не сильно отличается от только что рассмотренного ландшафта Имхотепа. Здесь видны те же накопительные резервуары — они же когда-то выступали в качестве ям-вулканов. Очевидно, что представленные здесь резервуары слишком переполнены содержимым. Кроме того, замечаем, что ямы эти расположены тесно, можно сказать, сидят друг на друге, особой округлости кратеров мы здесь не наблюдаем. Нет здесь и слоистой ступенчатой структуры, которую иллюстрирует нам более оголившийся кратер-накопитель F в районе Имхотепа. Так что создается впечатление, будто любой участок поверхности кометы может выступать в роли вулкана. Этот снимок сделан 30 сентября 2016 года. Через 100 или 1000 лет на перигелии снова начнут «фонтанировать» вулканы. Сейчас "трудились" 2-3 десятка ям-вулканов в одном месте, в будущем активизируются другие вулканы-ямы. Оккам учил: природа скупа и не роскошествует причинами вещей. Так может заваленные песком и камнями кратеры на астероиде Итокава являются такими же ямами-вулканами или резервуарами-накопителями, что образовались из грязи и снега на этой комете? Об этом, быть может, допустимо говорить, но надо помнить и другое. Специалисты-исследователи составили карту провинций, на которой отметили места чем-то заметно отличающиеся друг от друга. Таким образом, они констатируют богатое разнообразие морфологических форм.

На нижеследующих фотографиях с помощью разноцветных стрелок и специальных ухищрений отмечаются кое-какие изменения ландшафта области Имхотеп. Под фотографиями имеются необходимые разъяснения в отношении временных морфологических изменений, которые наблюдались на поверхности ядра кометы 67 P в предкульминационный период, т.е. примерно за 2,5 месяца до 13 августа 2015 года. Нашему заинтересованному читателю рекомендуем самому тщательно разобраться с фотографиями, приведенными по адресу COMET SURFACE CHANGES BEFORE ROSETTA’S EYES и где обо всём этом детально рассказывается.

Последовательность десяти изображений

Последовательность десяти изображений, показывающих изменения на комете 67P / CG в области Имхотеп. Изображения зафиксированы между 24 мая и 11 июля 2015 года камерой OSIRIS, установленной на Розетте.

Последовательность десяти изображений со стрелками
Та же последовательность с указанием даты и места морфологических изменений.

Сравнительный анализ изображений

Цветные изображения в области Imhotep на кометы 67P / CG, взятые 18 июня (верхний ряд), 2 июля (средний ряд) и 11 июля 2015 (нижний ряд). Первый столбец показывает снимки, сделанные с оранжевым фильтром (649 нм); второй показывает соотношение между снимками, сделанными с синим фильтром (481 нм) и с оранжевым фильтром для изображений 18 июня и 2 июля, и приводится соотношение между изображениями, сделанными с синим и красным (701 нм) фильтрами для изображения 11 июль; третий столбец показывает результаты, полученные путем комбинирования изображений в предыдущих двух столбцах. Желтые стрелки указывают на некоторые из новых функций, которые были обнаружены в области Имхотепа. Эти цветные изображения показывают, что некоторые участки на поверхности кометы отражают оранжевый / красный цвет менее эффективно, а синий более эффективно, чем их фон. Они появляются как ярко белые участки в центральном столбце, где цвет показан контрастно. Это указывает на наличие замороженной воды на уровне или чуть ниже поверхности этих участков.

Комета «ожила» в результате открытия каких-то своих внутренних источников тепла. Откуда они взялись, почему «проснулись» только при подходе кометы к перигелию? Никто не знает, хотя гипотез высказано предостаточно. Но все предположения ошибочны, поскольку никто не подумал о потенциальных возможностях эфира. «Хвалите» релятивистам, которые очистили умы человечества от этой ненужной «химеры».