Астероиды, сближающиеся с Землёй

Первую малую планету вне пояса астероидов открыл 13 августа 1898 г. в обсерватории «Урания» немецкий астроном К.Г Витт; ее назвали Эрос. Лишь в афелии Эрос касается края пояса астероидов, а большая часть его орбиты уходит глубоко внутрь орбиты Марса. В перигелии Эрос приближается к орбите Земли на расстояние 22 млн. км. Его уточнённые с помощью космического зонда размеры — 40 x 16 км. Спустя много лет, в 1932 г., был открыт еще один астероид с похожей орбитой. Он получил имя Амур.

Этот астероид размером менее километра подходит к земной орбите ещё ближе — на 15 млн. км. Спустя несколько месяцев после открытия Амура был обнаружен Аполлон, который проникает внутрь орбит Земли и Венеры. Расстояние между Аполлоном и нашей планетой может составлять всего 3 млн. км. Определённое опасение вызывало и сближение с нашей планетой в 1936 г. малой планеты Адонис, которая прошла на расстоянии около 2 млн. км. А уже в следующем году другой космический пришелец — 1,5-км астероид Гермес — приблизился к нам на 750 тыс. км, что равно удвоенному расстоянию до Луны.
Другая известная малая планета, открытая в 1949 г., была названа Икаром. Подобно герою греческой легенды о Дедале и Икаре, астероид устремляется к Солнцу. В перигелии Икар с огромной скоростью проносится мимо Солнца на расстоянии в два раза меньшем радиуса орбиты Меркурия, раскаляясь при этом на поверхности до 600 °С!
Сейчас опасно сближающимися космическими объектами считают те, которые подходят к орбите Земли на расстояние меньше 0,05 а.е. (7,5 млн. км.)
Исследование астероидов, сближающихся с Землёй (АСЗ), имеет особое значение. Их структуру, механические свойства и состав надо знать, чтобы в случае необходимости представлять возможные последствия их падения на Землю, а также для принятия адекватных мер защиты.
Абсолютное большинство АСЗ имеет сравнительно небольшие размеры — от сотен метров до нескольких километров. Поэтому изучать свойства этих «летающих гор» можно либо во время их сближения с Землёй, либо с помощью космических зондов. В первом случае большого эффекта удается добиться с помощью радиолокации.
Исследования показали, что АСЗ под действием гравитационных возмущений со стороны планет относительно быстро изменяют свои орбиты.
В последние десятилетия по мере совершенствования техники наблюдений учёным удаётся обнаруживать вблизи Земли опасные астероиды очень малых размеров. Например, 19 мая 1996 г. на удалении всего 450 тыс. км (вблизи лунной орбиты) пронесся астероид поперечником около 500 м. В сентябре 2002 г. мимо Земли промчался объект на расстоянии в несколько раз меньшем радиуса лунной орбиты. Причём он был замечен уже после опасного сближения с нашей планетой. Поперечник пролетевшего космического тела был примерно с футбольное поле, что сопоставимо с размером Тунгусского метеорита.
Как известно, некоторые из тел, сближающихся с Землёй, сталкиваются с планетами, другие падают на Солнце или в результате гравитационного взаимодействия с ним даже выбрасываются за пределы Солнечной системы. Казалось бы, количество АСЗ должно уменьшаться.
Откуда берутся АСЗ и каким образом пополняются их запасы в наших космических окрестностях? Долгое время основным источником опасных астероидов считали их главный пояс. Это подтверждает сходство природы многих исследованных вблизи Земли астероидов и малых планет основного кольца. Там астероиды время от времени сталкиваются, дробятся и рассеиваются по Солнечной системе. Во внутренние зоны Солнечной системы астероиды могут попасть и под влиянием возмущающего действия планет — прежде всего Юпитера. Среди АСЗ многие выброшены им из резонансных зон пояса астероидов. По современным представлениям, около 2% астероидов не принадлежит к поясу малых планет и движется по более вытянутым орбитам. Первоначально орбиты вытесненных астероидов будут иметь очень вытянутые орбиты (с эксцентриситетами 0,4–0,6 и полуосями, равными 2–3 а.е.). В дальнейшем при тесных сближениях с Марсом или с Землёй они могут значительно уменьшить эксцентриситет и полуось орбиты, став опасными для нас.
Среди объектов, сближающихся с Землёй, — кометы прежде всего короткопериодические. Наиболее долгоживущие из них, потеряв при многократных сближениях с Солнцем большую часть газовой составляющей, становятся похожими на астероиды. Разумеется, могут приблизиться к нам и «живые» кометы, относительно недавно пришедшие во внутренние области Солнечной системы из облака Оорта. Другими источниками потенциально опасных объектов астрономы считают области между планетамигигантами и транснептуновый пояс Койпера.
Математические расчёты подтверждают, что орбиты долгопериодических комет могут измениться при их тесном сближении с планетами-гигантами, в особенности с Юпитером. Кометную активность (образование головы и хвоста) порой проявляют известные астероиды, к примеру Фаэтон. (Так назвали астероид № 3200.)
Итак, некоторая, небольшая часть астероидов оказывается вблизи орбиты Земли или пересекает её. Рано или поздно некоторые из них могут столкнуться с Землёй.
В зависимости от параметров орбит астероиды относят к трем типам.
1. Астероиды типа Амура не заходят внутрь орбиты Земли. Они подходят к земной орбите с её внешней стороны, поскольку их перигелии — ближайшие к Солнцу точки орбит — лежат вне земной орбиты. К этой группе относится, в частности, астероид Гидальго. Не пересекаясь с земной орбитой, астероиды типа Амура в ближайшем будущем опасности не представляют. Они составляют около четверти открытых АСЗ.
2. Малые планеты типа Аполлона пересекают орбиту Земли. (Их афелий лежит вне земной орбиты, а перигелий — внутри неё.) Такие астероиды составляют больше половины известных АСЗ. Они и представляют для нас самую большую опасность.
3. Наибольшая часть орбиты астероидов типа Атона помещается внутри земной орбиты. И только вблизи своего афелия астероиды этого типа пересекают орбиту нашей планеты. Считали, что их доля от всех АСЗ менее 10%. Но, быть может, эти данные не отражают истинную картину. Ведь объекты, приближающиеся со стороны Солнца, трудно обнаружимы. Это делает астероиды типа Атона очень опасными.
Как видим, по случайному совпадению название всех трёх групп АСЗ начинаются с буквы «А». Поэтому их часто называют AAA-астероиды. Ежегодно открываются новые потенциально опасные астероиды. Причём с уменьшением размеров число астероидов более чем квадратично возрастает (в степени 2,4).
Такое увеличение числа объектов с уменьшением их размеров, характерное для астероидов, комет и метеоритов, свидетельствует, что они, скорее всего, образуются в результате дробления более крупных тел. Это же подтверждает и тот факт, что среди АСЗ нет объектов крупнее 40 км.