Між Марсом і Юпітером не порожнеча. Там обертаються мільйони кам’яних тіл, і це місце давно цікавить астрономів більше, ніж будь-яка інша частина Сонячної системи після самих планет.
Що за місце і де воно знаходиться
Пояс астероїдів міститься між орбітами Марса і Юпітера. Відстань від Сонця — приблизно від 2,2 до 3,2 астрономічних одиниці. Одна астрономічна одиниця дорівнює відстані від Землі до Сонця, тобто близько 150 мільйонів кілометрів. Тож пояс розташований доволі далеко, але за космічними мірками — у нас під боком.
Сам пояс не є суцільною стіною з каміння. Між окремими астероїдами — тисячі і навіть сотні тисяч кілометрів. Космічні апарати перетинали його без жодних зіткнень. Це скоріше розріджений рій, ніж щільна смуга уламків.
З чого складається пояс і які там об’єкти
Не всі астероїди однакові. Є кілька основних типів, і вони відрізняються не лише розміром, а й складом.
Типи астероїдів за складом
- C-тип — вуглецеві. Найпоширеніші, темні, поглинають майже все світло. Їх у поясі понад 75 відсотків.
- S-тип — силікатні. Світліші, містять залізо та магній. Переважають у внутрішній частині поясу.
- M-тип — металеві. Найрідкісніші й найцікавіші з точки зору видобутку — залізо, нікель, іноді платина.
Астрономи знають понад мільйон астероїдів із діаметром понад кілометр. Загальна ж кількість об’єктів, які перевищують 100 метрів, сягає кількох мільйонів. При цьому загальна маса всього поясу менша за масу Місяця — приблизно 4 відсотки від неї.
Найбільші об’єкти поясу
Серед усього цього різноманіття є кілька справжніх гігантів. Найбільший — Церера. Вона настільки велика, що її класифікують як карликову планету. Діаметр — близько 940 кілометрів.
| Назва | Діаметр (км) | Тип | Особливість |
|---|---|---|---|
| Церера | 940 | C-тип | Карликова планета, є вода |
| Веста | 525 | S-тип | Найяскравіший астероїд |
| Паллада | 512 | B-тип | Нахилена орбіта |
| Гігея | 434 | C-тип | Претендент на статус карликової планети |
Чому пояс досі не злипся в планету
Це питання здається очевидним, але відповідь не банальна. Юпітер — ключовий гравець. Його гравітація постійно збурює орбіти об’єктів у цій зоні, не даючи їм зближуватися і злипатися. Зіткнення відбуваються, але вони руйнівні, а не будівничі — уламки розлітаються, а не збираються.
Дослідники, які вивчають комп’ютерні моделі формування Сонячної системи, часто стикаються з однією і тією самою картиною: без Юпітера між Марсом і четвертою планетою від Сонця цілком міг би існувати ще один скелястий світ. Але гравітаційний вплив газового гіганта перекреслив цей сценарій на ранньому етапі.
Окрім Юпітера, є ще одна причина — резонанси. У деяких зонах поясу гравітаційний вплив планети створює так звані порожнини Кірквуда. Це ділянки, де астероїдів майже немає, бо їхні орбітальні періоди кратні орбітальному періоду Юпітера.
Як люди вивчали і вивчають цей регіон
Перший астероїд відкрили 1801 року. Джузеппе Піацці помітив Цереру, навіть не підозрюючи, що це лише один з мільйонів подібних об’єктів. Довгий час астероїди вважали просто дрібними планетами і не сприймали як окрему категорію тіл.
Місії до поясу
З часом до цієї зони відправили одразу кілька апаратів. Ось основні:
- Pioneer 10 і Pioneer 11 — перші апарати, що перетнули пояс у 1970-х, підтвердили: рухатися крізь нього безпечно.
- Galileo — по дорозі до Юпітера сфотографував астероїди Гаспра і Іда.
- NEAR Shoemaker — першим сів на поверхню астероїда. Об’єкт — Ерос, хоча він уже поза основним поясом.
- Dawn — досліджував Весту і Цереру, надіслав детальні знімки обох тіл.
- Hayabusa і Hayabusa2 — японські місії, які зібрали зразки ґрунту з астероїдів і доставили їх на Землю.
Що дають зразки
Аналіз матеріалу з астероїда Рюґу, доставленого місією Hayabusa2, показав наявність органічних молекул і амінокислот. Це не доказ життя, але підказка: будівельні блоки органіки є в Сонячній системі повсюди, і пояс астероїдів між орбітами планет — одне з місць, де вони зберігаються мільярди років.
Чому пояс астероїдів цікавий не лише астрономам
Останніми роками про видобуток ресурсів на астероїдах говорять все серйозніше. M-тип астероїдів теоретично містить колосальну кількість металів. Один астероїд Психея діаметром близько 220 кілометрів, за деякими оцінками, містить заліза і нікелю більше, ніж людство видобуло за всю свою історію.
Багато хто сприймає розмови про астероїдний видобуток як далеку фантастику і недооцінює, наскільки далеко просунулися технічні розрахунки. Інженери вже опрацьовують схеми доставки матеріалів на орбіту Землі — не як концепт, а як реальні бізнес-плани з конкретними цифрами витрат і термінів окупності.
Окрім металів, Церера цікавить вчених з іншої причини — там є вода у вигляді льоду. Якщо колись люди полетять до зовнішніх планет, пояс між орбітами Марса і Юпітера може стати зупинкою для поповнення запасів.
- Метали для промисловості — залізо, нікель, кобальт, платиноїди
- Вода — для виробництва палива і підтримки екіпажів
- Наукові зразки — для розуміння ранньої Сонячної системи
- Навігаційні орієнтири — для майбутніх міжпланетних маршрутів
Що насправді варто знати про цей регіон
Пояс астероїдів — це не небезпечна зона і не космічне сміттєзвалище. Це архів. Речовина тут практично не змінилася з часів формування Сонячної системи — близько 4,6 мільярда років тому. Вивчаючи астероїди, вчені фактично читають стару книгу про те, як з’явилися планети, включно з Землею.
Астрономи-аматори іноді плутають пояс Койпера і пояс астероїдів, вважаючи, що це одне й те саме або що вони розташовані поруч. Насправді пояс Койпера знаходиться за орбітою Нептуна — на відстані від 30 до 50 астрономічних одиниць від Сонця. Це принципово різні структури з різним складом і різним походженням.
Загалом цей регіон Сонячної системи дає відповіді на запитання, які людина ставить собі вже не одне століття: звідки взялися планети, де шукати ресурси і чи є у Всесвіті щось, крім нас. Пояс астероїдів між орбітами двох планет — тихе, розріджене місце, але з дуже насиченою біографією.
