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

Время Кита. Осеннее небо Время Кита. Осеннее небо

Этой осенью мы завершаем разговор о созвездиях семейства Персея

Наука и жизнь
Как развивать российское производство в эпоху потрясений? Как развивать российское производство в эпоху потрясений?

«Армед»: от перепродажи из Китая до собственного производства медтехники в РФ

Монокль
Разорвавшие шаблон Разорвавшие шаблон

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

Вокруг света
Обойти на повороте Обойти на повороте

Как на самом деле России догнать и перегнать Америку

Деньги
Смех – подарок культуры Смех – подарок культуры

Арсений Дежуров напоминает: человека от животного отличает способность смеяться

Правила жизни
Надеяться и делать Надеяться и делать

О стрит-арте: почему Португалия — не лучшая страна для современного художника

Seasons of life
CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией

Частично обездвиженные заболеванием люди начали ходить с помощью CAR-T-терапии

N+1
Стандартная модель устояла под натиском измерений Стандартная модель устояла под натиском измерений

Итоги грандиозного международного эксперимента Muon g-2

Монокль
Активный сезон Активный сезон

Самые классные и полезные летние развлечения

Лиза
Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать

Какие продукты стоит внести в меню, чтобы поддерживать тело в тонусе?

Правила жизни
От Бармалеевой до Фонтанки От Бармалеевой до Фонтанки

Отрывки романа Евгения Водолазкина с предисловием автора

СНОБ
Секреты лабораторий Секреты лабораторий

Косметика будущего сможет адаптироваться под индивидуальные запросы каждого

Лиза
Удивительный трубкозуб Удивительный трубкозуб

Ожившей химерой с прошедших веков трубкозуба, шутя, обзывают

Знание – сила
Как королевские особы влияли на моду? Посмотрите на примеры королевы Виктории и принцессы Дианы Как королевские особы влияли на моду? Посмотрите на примеры королевы Виктории и принцессы Дианы

Влияние монархов на стиль даже в XXI веке куда глубже, чем кажется

ТехИнсайдер
«Люблинская уния» «Люблинская уния»

Дискуссии о механизме объединения Польши и Литвы продолжались несколько лет

Дилетант
Константин Бронзит Константин Бронзит

Константин Бронзит о «Лунтике» — смешении одиссеи и Достоевского с цензом 0+

Собака.ru
Как начать переписку с девушкой, чтобы она точно ответила Как начать переписку с девушкой, чтобы она точно ответила

Лучшие заменители опостылевшего всем «Привет! Как дела?»

Maxim
Сергей Ромашов: Желания обкэшиться в собственных интересах сейчас нет Сергей Ромашов: Желания обкэшиться в собственных интересах сейчас нет

Зачем группе ВИС выход на IPO и каков статус автодорожных строек компании

Ведомости
Как все успеть и не сойти с ума! Как все успеть и не сойти с ума!

Пройди наш тест и узнаешь, какая стратегия победы над стрессом подходит тебе

Лиза
ВТБ поймал волну ВТБ поймал волну

Как проходит пилотный этап

Ведомости
Алексей Фурсин: «Креативная индустрия – это, как правило, всегда венчур» Алексей Фурсин: «Креативная индустрия – это, как правило, всегда венчур»

Какое влияние стимулирование креативных индустрий оказывает на экономику

Ведомости
Чувствительность к горькой пище связана с заболеваниями почек и биполярным расстройством Чувствительность к горькой пище связана с заболеваниями почек и биполярным расстройством

Как отвращение к горькому вкусу брокколи связано с вашим здоровьем?

ТехИнсайдер
Петр Ефремов — Forbes: «Российское виноделие в возрасте начала плодоношения» Петр Ефремов — Forbes: «Российское виноделие в возрасте начала плодоношения»

Об условиях, в которых развивается российское виноделие

Forbes
10 неожиданных вопросов Кате Гусевой 10 неожиданных вопросов Кате Гусевой

Расспросили королеву ремиксов Катю Гусеву о вере в приметы и любви к собакам

VOICE
Отдают недорого: почему художники и галеристы рады случайным покупкам Отдают недорого: почему художники и галеристы рады случайным покупкам

Как импульсивные покупки из любопытства меняют рынок современного искусства

Forbes
Такой разный Гоголь Такой разный Гоголь

Из-за мистической натуры Николая Гоголя его биография окутана домыслами

Караван историй
Жизнь вечная Жизнь вечная

Глагол — это жизнь как она есть

Seasons of life
Следствие ведут неудачники Следствие ведут неудачники

«Отдел нераскрытых дел» — сканди-нуар на шотландской почве

Weekend
Автобиографии бизнесменов: топ-10 по версии «Инк.» Автобиографии бизнесменов: топ-10 по версии «Инк.»

Автобиографии предпринимателей, которые помогут понять, как строить бизнес

Inc.
Безопасность использования ИИ в банках: что важно знать Безопасность использования ИИ в банках: что важно знать

Как именно работает искусственный интеллект в финансовом секторе

Inc.
Открыть в приложении