Šeit ir 6 iemesli, lai pētītu asteroīdus un komētas

Šis video klips tika sastādīts no attēliem, ko NASA EPOXI misijas kosmosa kuģis ir ieguvis komētas Hartley 2 lidojuma laikā 2010. gada 4. novembrī. Attēls, izmantojot NASA / JPL-Caltech / UMD.

EarthSky 2019. gada Mēness kalendāri ir klāt! Pasūtiet savu, pirms viņi vairs nav. Padara lielisku dāvanu.

Finansējums nelielu objektu izpētei - asteroīdiem un komētām - ir palielinājies pēdējo desmitgažu laikā, galvenokārt kopš astronomi saprata, ka kosmosa ieži dažreiz sit uz Zemi. Tagad - pateicoties pietiekamam finansējumam gadu desmitiem ilgi - zinātnieki uzskata, ka viņiem ir labs ceļš pa galveno asteroīdu ceļiem cauri kosmosam - tie, kas burtiski šūpo mūsu pasauli, ja viņi saduras ar mums. Un, par laimi, šobrīd nav zināms, ka lielākais asteroīds varētu atrasties sadursmē ar Zemi. Bet arī mazi asteroīdi mūs vienmēr pārvietojas masu diapazonā, kas var radīt vietēju kaitējumu. Daži tuvu ejoši asteroīdi tiek atklāti tikai pēc tam, kad tie ir nobraukuši vistuvāk. Turklāt zinātnieki visdziļākajā veidā ir atzinuši, ka asteroīdi var kalpot par resursiem cilvēcei, jo īpaši tāpēc, ka mēs dodamies uz kosmosu. Tādējādi NASA joprojām ir all-in asteroīdu izpētei, un 2018. gada 7. novembrī tā izlaida šos sešus iemeslus. Ņemiet vērā, ka mēs esam mainījuši šo sešu priekšmetu secību no NASA oriģinālā raksta.

Šis ir Ceres, pirmais asteroīds, kas jebkad ticis atklāts, 1801. gadā. Pēdējos gados Dawn kosmosa kuģis to ir riņķojis un ieguvis satriecošus tuvplāna attēlus. Tas, ko jūs šeit redzat, ir Occator Crater (neīstā krāsā), kur dzīvo Ceres slavenākie spilgtie punkti, kas acīmredzami ir sāls nogulsnes. Attēls, izmantojot NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

1. Asteroīdi var kalpot kā pieturas vietas un sniegt resursus turpmākai kosmosa izpētei.

Pirms gadu desmitiem vizionāri sāka nopietni runāt par asteroīdiem un komētām kā vietām, kur iegūt resursus, kas nepieciešami kosmosā dzīvojošiem cilvēkiem. NASA norādīja:

Kosmosā vēl nav degvielas uzpildes staciju, taču zinātnieki un inženieri jau sāk domāt par to, kā asteroīdi kādu dienu varētu kalpot par kosmosa kuģu uzpildes stacijām, dodoties uz tālākiem galamērķiem. Šīs mazās pasaules varētu arī palīdzēt astronautiem atjaunot krājumus. Piemēram, asteroīdam Bennu [notiekošās OSIRIS-REx misijas mērķis], iespējams, ir ūdens, kas saistīts ar māla minerāliem, ko varbūt kādu dienu varētu novākt izslāpušu kosmosa ceļotāju mitrināšanai.

Zinātnieki arī ierosina, ka varētu tikt iegūti asteroīdi, un kosmosā esošos materiālus izmanto kosmosā tālākai izpētei.

Šis asteroīda Bennu “superizšķirtspējas” skats tika izveidots, izmantojot 8 attēlus, kas iegūti NASA kosmosa kuģī OSIRIS-REx 2018. gada 29. oktobrī no aptuveni 205 jūdžu (330 km) attāluma. Attēls caur NASA / Goddard / Arizonas Universitāti.

2. Daži asteroīdi vai komētas var būt bīstami Zemei.

Runājot par bīstamiem asteroīdiem, NASA atkal pieminēja asteroīdu Bennu. Kā tas notiek, šis asteroīds ir viens no šobrīd zināmajiem Zemei potenciāli bīstamākajiem asteroīdiem, kaut arī ir maz ticams, ka tas varētu sadurties ar Zemi. NASA teica:

… Zinātnieki lēš, ka Bennu ir viena no 2 700 iespējamība ietekmēt mūsu planētu vienā no tās ciešajām pieejām Zemei 22. gadsimta beigās. Šobrīd zinātnieki diezgan precīzi var paredzēt Bennu ceļu cauri 2135. gadam, kad asteroīds veiks vienu no saviem tuvākajiem gājieniem pa Zemi. Tieši OSIRIS-REx novērojumi ļaus iegūt vēl stingrāku rokturi Bennu ceļojumā un palīdzēs zinātniekiem, kas strādā, lai aizsargātu mūsu planētu pret bīstamiem asteroīdiem, lai labāk izprastu, kas būtu nepieciešams, lai novirzītu vienu no trieciena trajektorijas.

Šī animācija parāda, kā NASA dubultās asteroīdu novirzīšanas tests (DART) mērķētu un notriec binārā asteroīda Didymos mazāko (kreiso) elementu, lai parādītu, kā kinētiskā ietekme potenciāli varētu novirzīt asteroīdu kā daļu no aģentūras. s planētu aizsardzības programma.

Vēl viena gaidāmā misija, kurā tiks pārbaudīta tehnika, kā aizsargāt planētu no dabiski radītām trieciena briesmām, ir NASA divkāršā asteroīda novirzīšanas testa (DART) misija, kas mēģinās precīzi mainīt nelielu asteroīda kustību, saduroties ar to.

DART mērķis ir Didymos, binārs asteroīds, kas sastāv no diviem objektiem, kas riņķo ap otru. Lielāks korpuss ir apmēram pusjūdzes (800 metru) šķērsgriezumā, un ar mazu mēnesskrāsu ir mazāk nekā viena desmitdaļa jūdzes (150 metru) plata. Šāda izmēra asteroīds varētu izraisīt plašu reģionālu postījumu, ja tas varētu ietekmēt Zemi.

DART apzināti ietriecas moonletā, lai nedaudz mainītu mazā objekta orbītas ātrumu. Tad uz Zemes esošie teleskopi izmērīs šīs ātruma izmaiņas, novērojot jauno laika periodu, kas nepieciešams, lai mēnesnesis noorganizētu orbītu ap galveno ķermeni, un paredzams, ka izmaiņas būs mazākas par viena procenta daļu. Bet pat ar nelielām izmaiņām varētu būt pietiekami, lai prognozētais triecienelektors varētu palaist garām Zemi kādā turpmākā ietekmes scenārijā. Kosmosa kuģi, kuru būvē Džons Hopkinsa universitātes Lietišķās fizikas laboratorija, paredzēts sākt nolaišanai 2021. gada pavasarī-vasarā.

Didimoss un Bennu ir tikai divi no gandrīz 19 000 zināmajiem Zemes tuvumā esošajiem asteroīdiem. Ir zināmi vairāk nekā 8300 Zemes tuvumā esošo asteroīdu, kas ir Didimosa mēness izmēra un lielāki, taču zinātnieki lēš, ka Zemes tuvumā kosmosā pastāv apmēram 25 000 šāda izmēra asteroīdu.

Mākslinieka koncepcija parāda plaša lauka infrasarkanā starojuma pētnieku jeb WISE, kosmosa kuģi, tā orbītā ap Zemi. Misijā NEOWISE tā atrod un raksturo asteroīdus. Attēls, izmantojot NASA / JPL-Caltech.

Kosmosa teleskops šobrīd palīdz zinātniekiem atklāt un izprast šos Zemes tuvumā esošos objektus, ieskaitot iespējamos draudus. To sauc NEOWISE, un Emy Mainzer ir tā galvenā izmeklētāja. Viņa teica:

Lielākajai daļai asteroīdu mēs par viņiem zinām maz, izņemot to orbītu un to, cik spilgti tie izskatās. Izmantojot NEOWISE, mēs varam izmantot no objektiem izstaroto siltumu, lai labāk novērtētu to izmērus. Tas ir svarīgi, jo asteroīdu triecieni var sabīdīt diezgan daudz, un enerģijas daudzums ir ļoti atkarīgs no objekta lieluma.

Bet asteroīdus un komētas - pat tos, kas atrodas Zemes tuvumā - ne vienmēr uzskatīja par briesmām mūsu pasaulei. Patiesībā …

3. Asteroīdi un komētas, iespējams, ir piegādājuši dzīvības elementus uz Zemes.

Atkal apsveriet asteroīdu Bennu, OSIRIS-REx misijas mērķi. Bennu var piepildīt ar oglekļa un ūdens molekulām, kas ir nepieciešamas dzīvībai, kā mēs to zinām. Zinātnieki uzskata, ka Zemei veidojoties un pēc tam, tādi objekti kā Bennu nolija lietus un nogādāja šos materiālus uz mūsu planētas. Šiem objektiem pašiem nebija okeānu, bet drīzāk ūdens molekulām, kas saistījās ar minerāliem. Tiek uzskatīts, ka ievērojama daļa Zemes ūdens nāk no maziem ķermeņiem, piemēram, Bennu (pārējais Zemes ūdens, iespējams, nāca no vēl primitīvāka avota - Saules miglāja). NASA teica:

Pētot Bennu, mēs varam labāk izprast objektu veidus, kas ļāva neauglīgai jaunai Zemei uzziedēt dzīvībai.

Iespējams, ka Bennu izcelsme bija galvenajā asteroīdu joslā starp Marsu un Jupiteru, un domājams, ka tā ir pārdzīvojusi katastrofālu sadursmi, kas notika starp 800 miljoniem un 2 miljardiem gadu atpakaļ. Zinātnieki domā, ka liels, ar oglekli bagāts asteroīds ir sadalījies tūkstošos gabalu, un Bennu ir viena no paliekām. Drīzāk kā ciets priekšmets tiek uzskatīts, ka Bennu ir “gruvešu kaudzes” asteroīds - brīva akmeņu kolekcija, kas savilkta kopā gravitācijas ietekmē, un citu spēku zinātnieki sauc par kohēziju. OSIRIS-REx, kas ieradīsies Bennu 2018. gada decembra sākumā pēc 1, 2 miljardu jūdžu (2 miljardi km) brauciena, 2023. gadā atgriezīs šī intriģējošā objekta paraugu uz Zemes parauga atgriešanas kapsulā.

Japānas Hayabusa 2 misijā tiek apskatīts arī asteroīds no tās pašas ķermeņu ģimenes, kas, domājams, ir piegādājuši dzīvībai nepieciešamās sastāvdaļas uz Zemes. Pašlaik orbītā asteroīdā Ryugu ar maziem lēciena roveriem virspusē (skat. Attēlus no roveriem šeit) misija savāks paraugus un kapsulas veidā tos atgriezīs Zemei analīzei līdz 2020. gada beigām.

Bet tur ir vairāk. Nelieli ķermeņi kosmosā ne tikai piegādāja sastāvdaļas dzīvībai . Viņi piegādāja arī pašu planētu sastāvdaļas, ieskaitot Zemi.

Mākslinieka koncepcija par NASA Lūcijas misiju, kas tiks uzsākta 2021. gada oktobrī. Misija pirmo reizi izpētīs asteroīdu, kas pazīstami kā Trojas zirgi, barus, kuri riņķo Jupitera orbītā. Tajā tiks rūpīgi izpētīti 6 Trojas zirgi (3 asteroīdi katrā no 2 Trojas bariem). Attēls caur NASA / SwRI

4. Būtībā asteroīdi bija planētu celtniecības bloki.

Mūsu Saules sistēma, kā mēs to šodien pazīstam, veidojas no putekļu graudiem - sīkām akmeņu, metāla un ledus daļiņām -, kas virpuļo diskā ap mūsu zīdaiņa sauli. Lielākā daļa materiāla no šī diska iekrita jaundzimušajā zvaigznē, bet daži biti izvairījās no šī likteņa un iestrēga kopā, izaugdami par asteroīdiem, komētām un pat planētām. Daudzi šī procesa pārpalikumi ir saglabājušies līdz mūsdienām. Planētu augšana no mazākiem objektiem ir mūsu vēstures gabals, kuru asteroīdi un komētas var mums palīdzēt izmeklēt. NASA teica:

Divas senās fosilijas, kas sniedz norādes uz šo stāstu, ir Vesta un Ceres, lielākie ķermeņi asteroīdu joslā starp Marsu un Jupiteru. NASA kosmosa kuģis Dawn, kurš nesen pabeidza savu misiju, riņķoja ap abiem… Kamēr daudzi asteroīdi ir brīvas gruvešu kolekcijas, Vesta un Cēres interjeri ir slāņaini, un to kodolos ir blīvākais materiāls… Tas norāda, ka abi šie ķermeņi atradās uz viņu veids, kā kļūt par planētām, bet to izaugsme bija apdullināta. Viņiem nekad nebija pietiekami daudz materiālu, lai tie būtu tik lieli kā lielākās planētas.

5. Asteroīdi un komētas palīdz astronomiem izsekot Saules sistēmas evolūcijai.

NASA teica:

Lielākā daļa materiālu, kas veidoja mūsu Saules sistēmu, ieskaitot Zemi, nedzīvoja, lai pastāstītu stāstu. Tas iekrita saulē vai tika izmests ārpus mūsu visspēcīgākajiem teleskopiem; tikai neliela daļa veidoja planētas. Bet ir dažas atjaunojošo spēku paliekas no pirmajām dienām, kad planētu priekšmeti saulaini virpuļoja ar nenoteiktu likteni.

Īpaši katastrofāls laiks Saules sistēmai bija no 50 līdz 500 miljoniem gadu pēc tam, kad saule izveidojās. Jupiters un Saturns, mūsu sistēmas masīvākie milži, pārkārtoja objektus ap tiem, jo ​​to smagums mijiedarbojās ar mazākām pasaulēm, piemēram, asteroīdiem. Iespējams, ka Urāns un Neptūns ir cēlušies tuvāk saulei un tika izšauti uz āru, kad Jupiters un Saturns pārvietojās. Saturns faktiski varēja neļaut Jupiteram “ēst” dažas sauszemes planētas, ieskaitot Zemi, jo tā smagums neitralizēja Jupitera turpmāko virzību uz sauli.

Tālāk kosmosa kuģis New Horizons šobrīd atrodas tālā objektā ar nosaukumu 2014 MU69, ko misija iesaukuši par “Ultima Thule”. Miljons jūdžu tālāk no saules nekā Plutons, MU69 ir Kuipera jostas iedzīvotājs - ledus bagātu priekšmetu reģions ārpus Neptūna orbītas. Objekti, piemēram, MU69, var attēlot primitīvāko vai nemainīto materiālu, kas paliek Saules sistēmā. Kaut arī planētas riņķo elipsēs ap sauli, MU69 un daudziem citiem Kuipera jostas objektiem ir ļoti apļveida orbītas, kas liek domāt, ka tās nav pārvietojušās no sākotnējiem ceļiem 4, 5 miljardu gadu laikā. Šie objekti var attēlot Plutona un citu tālo apledojošo pasaulu, piemēram, celtniecības blokus. New Horizons savu vistuvāko pieeju MU69 izteiks 2019. gada 1. janvārī - tālākais planētas lidojums vēsturē.

Mākslinieka izstrādātā NASA kosmosa kuģa New Horizons koncepcija, kas 2019. gada 1. janvārī sastopas ar 2014. gada MU69 - Kuipera jostas objektu, kas riņķo ap sauli 1 miljarda jūdžu (1, 6 miljardi kilometru) aiz Plutona. Attēls, izmantojot NASA / JHUAPL / SwRI.

6. Asteroīdi un komētas palīdz astronomiem izprast procesus mainīgajā Saules sistēmā

Vai esat kādreiz redzējuši zodiaka gaismu? Šajā gada laikā no ziemeļu puslodes to ir visvieglāk redzēt pirms rītausmas, un to dažreiz sauc par viltus rītausmu . Šī noslēpumainā gaisma ir patiešām izkliedēta saules gaisma no putekļiem debesu reģionā, kur riņķo planētas. Šie putekļi paliek pāri mazu sadursmju, piemēram, komētu un asteroīdu, sadursmēm. Zodiaka gaisma ir norāde, ka mūsu Saules sistēma joprojām ir aktīva, sacīja NASA, piebilstot:

Zodiaka putekļi ap citām zvaigznēm norāda, ka arī viņi var saturēt aktīvās planētu sistēmas.

Putekļiem, kas rodas no maziem ķermeņiem, ir bijusi nozīmīga loma it īpaši uz mūsu planētas. Katru dienu uz Zemes nokrīt apmēram 100 tonnas meteorītu un putekļu. Daļa no tā nāk no komētām, kuru darbība tieši ietekmē Zemes evolūciju. Kad komētas tuvojas saulei un izjūt tās karstumu, komētas iekšpusē esošās gāzes burbuļo un no komētas izvada putekļainus materiālus, ieskaitot sastāvdaļas dzīvībai. NASA kosmosa kuģis Stardust 2004. gadā lidoja ar komētu 81P / Wild un atklāja, ka komētas putekļos ir aminoskābes, kas veido dzīvības elementus.

Atsevišķi kometās novēroti gāzes un putekļu uzliesmojumi norāda uz aktivitāti uz to virsmām vai to tuvumā, piemēram, zemes nogruvumus. Eiropas Kosmosa aģentūras misija Rosetta, kas 2016. gadā pabeidza komētas 67P / Churyumov-Gerasimenko izpēti, sniedza vēl nepieredzētas atziņas par komētas darbību. Starp komētas izmaiņām kosmosa kuģis novēroja masīvu klints sabrukumu, liela plaisa kļūst arvien lielāka un laukakmens pārvietojās. ASV Kolorādo universitātes Bouldera zinātniskās grupas Rosetta El-Maarry pārstāvis 2017. gadā teica:

Mēs atklājām, ka laukakmeņi, kuru izmērs ir liels, var tikt pārvietoti pa komētas virsmu līdz 1 1/2 futbola laukumiem.

Komētas šodien ietekmē arī planētu kustību. Tā kā Jupiters turpina bēgt no komētām uz āru, tas arvien mazāk virzās uz iekšu, jo notiek gravitācijas deja ar ledainajiem ķermeņiem. Tikmēr Neptūns met komētas uz iekšu un, savukārt, saņem niecīgu virzienu uz āru. Arī Urāns un Saturns šajā procesā ļoti lēni virzās uz āru.

Tādējādi mazie kosmosa ķermeņi - asteroīdi un komētas - ir kļuvuši par dzīvībai svarīgiem astronomijas izpētes objektiem. NASA ir vairāk ko teikt par šo tēmu, kuru varat izlasīt šeit.

Šajā skatā ir redzama komēta 67P / Churyumov-Gerasimenko, kā to redzēja OSIRIS platleņķa kamera uz ESA kosmosa kuģa Rosetta 2016. gada 29. septembrī, kad Rosetta atradās 14 jūdžu (23 km) augstumā. Attēls, izmantojot ESA / Rosetta / MPS, OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA.

Animācija attēlo komētu, tuvojoties iekšējai Saules sistēmai. Saules gaisma sasilda komētas kodolu vai kodolu, tik mazu priekšmetu, ko šajā mērogā nevar redzēt. Noklikšķiniet šeit, lai skatītu animāciju. Attēls, izmantojot NASA / JPL-Caltech.

Grunts līnija: seši iemesli asteroīdu, komētu un citu kosmosa iežu izpētei.

Lasiet vairāk no NASA