Классификации малых планет
Классифика́ции ма́лых плане́т — группы и классы различных малых тел Солнечной системы, которые объединены в них на основании орбитальных (степень удалённости от Солнца, взаиморасположение с планетами) и физических параметров. Группы эти, как правило, получают название в честь своего первого открытого или самого крупного представителя (которым, зачастую, является одно и то же тело) или же, исходя из места расположения орбит представителей группы.
Вулканоиды
Вулканоиды — группа гипотетических астероидов, которые могут иметь орбиту в динамически стабильной зоне между 0,08 и 0,21 а.е., то есть двигаются в непосредственной близости от Солнца внутри орбиты Меркурия. Из-за их близости к Солнцу наблюдение и обнаружение астероидов этого класса сопряжено с серьёзными трудностями: поскольку вулканоиды никогда не удаляются от Солнца на значительное угловое расстояние, то они просто теряются в его лучах, что делает их обнаружение с поверхности Земли практически невозможным. Именно этим обстоятельством можно объяснить тот факт, что пока не удалось обнаружить ни одного подобного астероида[1][2]. Поскольку ни одного вулканоида обнаружить ещё не удалось, эту группу астероидов на данный момент не выделяют как часть официальной классификации малых планет.
Астероиды, сближающиеся с Землёй
Астероиды, сближающиеся с Землёй — астероиды, чьи орбиты проходят вблизи орбиты Земли или пересекают её. Основным классифицируемым параметром у околоземных астероидов является расстояние от Солнца в перигелии (q), которое у таких астероидов меньше 1,3 а.е. Такие астероиды ещё иногда называют околоземными астероидами[3], поскольку их орбиты располагаются в относительной близости от земной орбиты. Всего выделено 4 группы околоземных астероидов в зависимости от расположения орбит по отношению к земной орбите: Атиры, Атоны, Аполлоны и Амуры. Согласно сложившейся традиции, все группы околоземных астероидов были названы в честь своего первого открытого представителя, за исключением Амуров, первым открытым представителем которых является астероид (433) Эрос. По классификации центра малых планет астероиды группы Атиры рассматриваются как подгруппа астероидов группы Атона с афелиями внутри орбиты Земли[4]. Наиболее известным астероидом этого класса является астероид (99942) Апофис[5].
- Атиры — орбиты полностью лежат внутри земной орбиты (расстояние до Солнца в афелии (Q) меньше перигелийного расстояния Земли, ). К этой группе относятся все астероиды, чьи орбиты лежат внутри земной, в частности, астероиды, движущиеся по орбитам вблизи Меркурия и Венеры. Одним из наиболее известных астероидов этого класса является астероид (163693) Атира.
- Атоны — пересекают земную орбиту с внутренней стороны (расстояние до Солнца в афелии больше перигелийного расстояния Земли, , но большая полуось (a) ещё меньше земной ). Орбиты этих астероидов большей частью по-прежнему лежат внутри земной орбиты, но уже начинают пересекаться с ней вблизи своих афелиев. Одним из наиболее известных астероидов этого класса является астероид (2062) Атон.
- Аполлоны — пересекают земную орбиту с внешней стороны (расстояние до Солнца в перигелии меньше, чем афелийное расстояние Земли , но большая полуось уже больше земной ). Орбиты этих астероидов большей частью уже лежат снаружи земной орбиты, но теперь начинают пересекаться с ней вблизи своих перигелиев. Одним из наиболее известных астероидов этого класса является астероид (1862) Аполлон[6], также астероиды этого класса (162173) Рюгу и (101955) Бенну исследовались с помощью АМС.
- Амуры — орбиты полностью лежат снаружи земной орбиты (их перигелий больше афелия Земли, но меньше 1,3 а.е., ). К этой группе также относятся астероиды, движущиеся вблизи Марса, обладающие большим эксцентриситетом. Эти астероиды не пересекают земную орбиту, но вследствие гравитационных возмущений со стороны планет могут перейти в группу Аполлона. Одним из наиболее известных астероидов этого класса является астероид (1221) Амур. Сюда же входит астероид (433) Эрос, который является единственным околоземным астероидом этого класса, исследованным с помощью АМС.
Среди околоземных астероидов отдельно выделяют астероиды, сближающиеся с Землёй на расстояние менее 0,05 а.е. Считается, что такие астероиды потенциально опасны, так как несут угрозу столкновения с нашей планетой.
- Квазиспутник — обособленная группа малых планет, не относящаяся напрямую к околоземным астероидам, но по типу орбит очень схожая с четырьмя вышеперечисленными группами. В зависимости от их расстояния до Солнца в перигелии они относятся либо к атонам, либо к аполлонам. Значения больших полуосей их орбит совпадают со значением большой полуоси планеты (не обязательно Земли), то есть находятся с ней в орбитальном резонансе 1:1, что обеспечивает равенство периодов обращения планеты и спутников и позволяет им оставаться вблизи друг друга на протяжении многих орбитальных циклов[7]. При этом их орбиты могут обладать как очень высоким эксцентриситетом[8], так и довольно низким, сравнимым с эксцентриситетом Земли[9].
Астероиды, пересекающие орбиту Марса
Астероиды, пересекающие орбиту Марса — немногочисленный класс астероидов, орбиты которых лежат в промежуточной области, расположенной между околоземными астероидами и главным поясом (их перигелий больше 1,3 а.е., но меньше афелия Марса , а большая полуось ). Эти астероиды пересекают орбиту Марса и имеют высокую вероятность попасть в зону действия его гравитации, что может, либо создать угрозу столкновения астероида с поверхностью Марса, как это было с 2007 WD5, либо переход астероида на более вытянутую орбиту. Оба варианта представляют собой значительный интерес для астрономов. Но второй вариант, помимо всего прочего, в конечном итоге также может привести к переходу астероида на околоземную орбиту, что наглядно иллюстрирует промежуточную стадию одного из возможных путей миграции малых тел из главного пояса в околоземную область[10]. Одним из наиболее известных астероидов этого класса является астероид (9969) Брайль.
Главный пояс астероидов
Пояс астероидов — область пространства Солнечной системы, располагающаяся между орбитами Марса и Юпитера и являющаяся местом скопления большей части известных на данный момент астероидов.
- планеты-гиганта. А если речь идёт об орбитальном резонансе, то такие сближения происходят регулярно. В результате, гравитационные воздействия происходят со строгой периодичностью и с каждым разом усиливают друг друга, как бы раскачивая астероид на его орбите, что в конце концов приводит к переходу астероида на новую, зачастую сильно вытянутую, орбиту. Причём, речь идёт не о существовании каких-то пустых областей в главном поясе, в которых отсутствуют астероиды, а лишь о некоторых значениях больших полуосей(средних расстояний астероидов от Солнца), которые почти не встречаются среди астероидов. Такие области обозначаются соотношением периодов обращения астероида и Юпитера, и называются щелями Кирквуда. Таких щелей, то есть — резонансов, существует достаточно много, но наиболее крупными являются резонансы 3:1 и 5:2, именно они и являются условными границами, разделяющими пояс астероидов на три части, которые несколько различаются между собой по составу и структуре:
- Внутренний — между резонансами 4:1 и 3:1 (между 2,06 и 2,5 а.е.), наклон не более 18°. Крупнейший представитель — астероид (4) Веста. Внутреннюю часть главного пояса, в свою очередь, можно разделить ещё на две зоны:
- Ia — между резонансами 4:1 и 10:3 (между 2,06 и 2,33 а.е.)
- Ib — между резонансами 10:3 и 3:1 (между 2,33 и 2,5 а.е.)
- Средний — между резонансами 3:1 и 5:2 (между 2,5 и 2,82 а.е.), наклон не более 33°. Крупнейший представитель — Церера. Среднюю часть главного пояса, в свою очередь, можно разделить ещё на две зоны:
- IIa — между резонансами 3:1 и 8:3 (между 2,5 и 2,706 а.е.)
- IIb — между резонансами 8:3 и 5:2 (между 2,706 и 2,82 а.е.)
- Внешний — между резонансами 5:2 и 2:1 (между 2,82 и 3,27 а.е.), наклон не более 30°, эксцентриситет не более 0,35. Крупнейший представитель — астероид (10) Гигея. Внешнюю часть главного пояса, в свою очередь, можно разделить ещё на две зоны:
- IIIa — между резонансами 5:2 и 9:4 (между 2,82 и 3,03 а.е.)
- IIIb — между резонансами 9:4 и 2:1 (между 3,03 и 3,27 а.е.)
- Внутренний — между резонансами 4:1 и 3:1 (между 2,06 и 2,5 а.е.), наклон не более 18°. Крупнейший представитель — астероид (4) Веста. Внутреннюю часть главного пояса, в свою очередь, можно разделить ещё на две зоны:
- Семейства астероидов — это группы астероидов, имеющих примерно схожие элементы орбит, такие как большая полуось, наклон орбиты и эксцентриситет. При этом, некоторые из них, чьи собственные элементы орбит одинаковы, скорее всего являются фрагментами разрушившихся в прошлом в результате столкновений более крупных астероидов. Астероиды семейств не группируются в какой-то определённой точке, а распределены по всему объёму главного пояса и определяются орбитальными параметрами своих представителей. Причём некоторые даже очень крупные семейства встречаются не только внутри главного пояса, но и на его границах (семейство Венгрии, семейство Хильды).
- Спектральные классы астероидов — это совокупность групп астероидов, каждая из которых характеризуется особыми параметрами спектра, цвета и альбедо, а следовательно — и химического состава поверхности. Наиболее широкое распространение получили два варианта этой классификации: Толена и SMASS. Классификация составленная в рамках проекта SMASS по сути является уточнённой и расширенной классификацией американского астронома Дэвида Толена и основные спектральные классы в них совпадают.
- Кометы главного пояса — это особый класс объектов, входящих в состав главного пояса астероидов наравне с другими астероидами и двигающихся по почти круговым орбитам[11]. Но в отличие от астероидов, на определённых участках орбит (наиболее близких к Солнцу), они способны проявлять кометную активность за счёт льда и замёрзших газов, сохранившихся неглубоко под поверхностью этих тел[12]. Не исключено, что многие астероиды ранее тоже относились к этому классу, но, исчерпав все запасы летучих веществ, стали выродившимися кометами ((14827) Гипнос)[13].
Троянские астероиды
Троянские астероиды — группы астероидов, которые движутся в окрестностях одной из двух точек Лагранжа L4 или L5 системы Солнце—планета. Эти астероиды находятся в резонансе с планетой 1:1 и располагаются примерно в 60° впереди (L4) или позади (L5) планеты. Первые такие астероиды получили названия (588) Ахиллес и (617) Патрокл. Впоследствии сложилась традиция называть астероиды в лагранжевых точках в честь героев Троянской войны, и такие астероиды получили название «троянских». Больше всего троянских астероидов обнаружено у Юпитера, что обусловлено размерами планеты и её близостью к поясу астероидов, одному из крупнейших источников малых тел Солнечной системы. Вторым по численности троянских астероидов является Нептун, у которого открыто всего девять таких тел, ещё четыре найдено у Марса, и два были обнаружены у Земли.
Таким образом, по планетарному признаку выделяются:
Кентавры
Кентавры — класс малых тел, орбиты которых располагаются между орбитами Юпитера и Нептуна (
Дамоклоиды
Дамоклоиды — немногочисленная группа астероидов, движущихся по кометообразным траекториям. Эти тела характеризуются высокоэксцентричными () сильно наклонёнными орбитами, схожими с орбитами комет, но не проявляющих кометной активности
Транснептуновые объекты
Транснептуновые объекты — обширный класс малых планет, который включает в себя большое количество крупных ледяных астероидов, находящихся за орбитой Нептуна, в том числе большинство карликовых планет (Плутон, Эрида). Точная иерархия в данной классификации отсутствует, так как отдельные группы объектов взаимопроникают друг в друга.
- Пояс Койпера —область Солнечной системы от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до расстояния около 55 а.е. от Солнца. Он намного шире и в 20-200 раз массивней Главного пояса, но его объекты состоят в основном из летучих веществ (метан, аммиак, водный лёд).
- Классические объекты — имеют круговые слабонаклонённые орбиты, в диапазоне 40 — 50 а.е. от Солнца.
- Резонансные объекты — находятся в орбитальном резонансе с Нептуном. При этом особенно далёкие резонансы могут выходить за пределы пояса Койпера и относиться к объектам рассеянного диска.
- Плутино (2:3)
- Резонанс (3:5)
- Резонанс (4:7)
- Тутино(1:2)
- Резонанс (2:5)
- Другие резонансы
- Рассеянный диск — удалённый регион, слабо заселённый малыми телами. Внутренняя область рассеянного диска частично перекрывается с поясом Койпера (некоторыми резонансными объектами), но по сравнению с ним, внешняя граница диска пролегает гораздо дальше от Солнца и гораздо выше и ниже плоскости эклиптики.
- Обособленные объекты — представляются объектами расширенного рассеянного диска, характеризуются значительным удалением точки перигелия от орбиты Нептуна, в связи с чем они практически не испытывают никакого гравитационного взаимодействия с другими телами Солнечной системы, потому и называются обособленными.
- Облако Оорта — гипотетическая область пространства, внутренняя граница которого удалена от Солнца на 50 000 — 100 000 а.е. Предполагается, что оно является остатком исходного протопланетного диска. Именно сюда гравитацией Юпитера были выброшены большинство астероидов, оставшихся после формирования основных планет. Поэтому в нём должно находиться гораздо больше астероидов, чем в Главном поясе и Поясе Койпера, вместе взятых. Оно является источником долгопериодических комет, но может содержать и гораздо более крупные объекты (около 1000 км).
Примечания
- ↑ Вулканоиды . Дата обращения: 21 июля 2012. Архивировано 6 марта 2016 года.
- ↑ spacereal: Вулканоиды . Дата обращения: 26 июня 2020. Архивировано 31 марта 2022 года.
- ↑ Астероиды . Астронет. Астронет. Дата обращения: 18 декабря 2012. Архивировано 15 июня 2013 года.
- ↑ Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / Под ред. Б. М. Шустова, Л. В. Рыхловой. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. — С. 50. — 384 с. — ISBN 978-5-9221-1241-3.
- ↑ Башаков А. А., Питьев Н. П., Соколов Л. Л. Особенности движения астероида 99942 Апофис (недоступная ссылка — история). Астрономический вестник том 42, № 1, Январь-Февраль 2008, С. 1. (англ.)
- ↑ Аполлона група // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 25. — ISBN 966-613-263-X. (укр.)
- ↑ Луна и квазиспутники нашей Земли (недоступная ссылка)
- ↑ База данных JPL НАСА по малым телам Солнечной системы (3753) (англ.)
- ↑ База данных JPL НАСА по малым телам Солнечной системы (2010 SO16) (англ.)
- ↑ Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / Под ред. Б. М. Шустова, Л. В. Рыхловой. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. — С. 55. — 384 с. — ISBN 978-5-9221-1241-3.
- ↑ Main-Belt Comets Архивировано 26 октября 2011 года.
- ↑ Main-Belt Comets May Have Been Source Of Earths Water . Дата обращения: 28 декабря 2012. Архивировано 22 августа 2011 года.
- ↑ Whitman, Kathryn; Alessandro Morbidelli and Robert Jedicke. The Size-Frequency Distribution of Dormant Jupiter Family Comets (англ.) : journal. — 2006. Архивировано 28 июля 2020 года.
- ↑ Orbit Classification: Centaur . Solar System Dynamics. Архивировано 27 декабря 2012 года.
- ↑ .
- ↑ Nakamura criterion (недоступная ссылка) (англ.)
- ↑ The DAMOCLOIDS Архивная копия от 4 августа 2017 на Wayback Machine (англ.)
Ссылки
- Классификации астероидов на Minor Planet Center(англ.)