Какие силы в Солнечной системе влияют на астероиды и почему астероиды сталкиваются друг с другом, а не вращаются по своим орбитам как планеты.
Опубликовано: 25/10/2020
(Обновлено: 25/10/2020)

Солнечная система сейчас, т.е. по прошествии 4,5 миллиардов лет с момента появления Солнца, представляет собой довольно стабильную и предсказуемую упорядоченную систему. Орбиты планет, их вращение вокруг оси, их положение – все это действительно легко рассчитать на много лет вперед (или назад), причем практически без погрешности.

Однако, в прошлом Солнечная система представляла собой настоящее “поле боя” – многочисленные столкновения различных тел были в порядке вещей, но если со временем, в отношении по-настоящему больших небесных тел, все более-менее пришло в норму, то в области “малых” небесных тел, то есть комет, астероидов и т.п., до сих пор царит первобытный хаос. Почему же мы до сих пор не можем предсказать когда Земля столкнется с метеоритом размером в “жалкие” 15 метров и почему вообще происходят такие столкновения, спустя огромное количество времени прошедшее с начала процесса “упорядочивания” Солнечной системы? Об этом и поговорим сегодня.

Основная масса астероидов Солнечной системы сосредоточена в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, однако несколько достаточно больших групп (семейств) астероидов существуют обособлено. В первую очередь это «Троянцы» и «Греки»  - две группы астероидов, одна из которых «догоняет» Юпитер, а другая, напротив - «убегает»  от него

Основная масса астероидов Солнечной системы сосредоточена в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, однако несколько достаточно больших групп (семейств) астероидов существуют обособлено. В первую очередь это «Троянцы» и «Греки» – две группы астероидов, одна из которых «догоняет» Юпитер, а другая, напротив – «убегает» от него

Как оказывается, если посмотреть на орбиты “малых” планет солнечной системы – астероидов, то о чинности и размеренности движения “больших” планет не останется и следа. В более-менее длительном срезе наблюдений, астероиды мечутся туда-сюда как сумасшедшие.  Если поглядеть на главный пояс астероидов между Марсом и Юпитером, то условно можно разделать его на несколько зон – внутреннюю (обращенную к Солнцу), среднюю и внешнюю (обращенную к Юпитеру). Так вот, если у “внутренних” астероидов эксцентриситет (то есть окружность) орбиты близкий к нормальному кругу составляет 60% от общего числа, то у “средних” астероидов он составляет уже 44%, а у “внешних” доходит до 36%.

Иными словами – чем “дальше” астероиды из пояса астероидов от Солнца (а точнее – чем ближе к Юпитеру), тем менее стабильными становятся их орбиты.

Объяснить такой процесс возможно тем, что Юпитер “очищает” свою орбиту, потому как все тела, которые приближаются к нему ощущают значительные возмущения и могут быть выброшены из основного астероидного кольца как внутрь, так и наружу Солнечной системы.

По сути, относительно нетронутыми остаются только те астероиды, чьи орбиты были заведомо более правильными (т.е. круговыми) и недостижимыми для Юпитера. Юпитер здесь выступает в роли настоящего “космического хулигана”. Наибольшая планета Солнечной системы влияет на орбиты меньших небесных тел непрерывно, они постоянно ощущают возмущения, и в результате их орбиты заметно меняются.

4 самых больших астероида из главного пояса: Церера, Веста, Паллада и Гигия. Их орбиты неплохо известны, да и вообще - за этими здоровяками всегда ведется непрерывное наблюдение. Угрозы для Земли они не представляют

4 самых больших астероида из главного пояса: Церера, Веста, Паллада и Гигия. Их орбиты неплохо известны, да и вообще – за этими здоровяками всегда ведется непрерывное наблюдение. Угрозы для Земли они не представляют

Конечно же взаимное притяжение планет влияет не только на астероиды, но и на другие планеты, но эти возмущения слишком слабы, чтобы изменить Солнечную систему и потому не становятся причиной столкновения планет. Астероиды же меняют траекторию своего движения даже тогда, когда не сближаются с планетами непосредственно.



Вообще, все без исключения планеты воздействуют на астероиды, притягивая их к своим орбитам, но наиболее сильное влияние на данные небесные тела имеет именно “здоровяк” Юпитер (кроме всего, ещё и находящийся к поясу астероидов гораздо ближе, чем тот же Сатурн).

Таким образом, неизмеримо более легкие по массе, чем планеты, астероиды становятся “заложниками” массивных планет, оказывающих на них свое влияние даже тогда, когда реальное расстояние между объектами так велико, что по логике своей исключает любое влияние. Орбиты астероидов, таким образом, имеют свойство к непрерывной эволюции – их смещение хоть и небольшое, но все же имеет свойство быть постоянным, к тому же, за многие тысячи и даже миллионы лет, имеющее кумулятивный эффект.

Теоретические обоснования можно представить так: средний период “колебания” астероида от внешнего воздействия составляет от нескольких десятков и вплоть до сотен лет. За этот период происходит изменение полуоси эксцентриситета и наклона. Афелий и перигелий астероида непрерывно сближаются и отдаляются от Солнца.

Колебания такого типа относятся к колебаниям длительного периода от одной тысячи до десятков тысяч лет. При этом изменения амплитуды эксцентриситета и наклона изменяются постоянно, то есть орбита каждого астероида как бы постоянно пульсирует.

Памятный «челябинский метеорит» 2013 года. По сравнению с Вестой или Палладой - крошка, диаметром 20 метров... но весящий при этом почти 13 тысяч тонн. Именно «космические горы» такого относительно небольшого размера и представляют для нас настоящую опасность. И, по иронии судьбы, обнаружить их до столкновения с нашей планетой, практически невозможно

Памятный «челябинский метеорит» 2013 года. По сравнению с Вестой или Палладой – крошка, диаметром 20 метров… но весящий при этом почти 13 тысяч тонн. Именно «космические горы» такого относительно небольшого размера и представляют для нас настоящую опасность. И, по иронии судьбы, обнаружить их до столкновения с нашей планетой, практически невозможно

Именно такие постоянные возмущения планет, и приводят к регулярному отклонению движения астероида от оси движения, и как следствия – столкновению астероидов из-за смешивания их орбит друг с другом и с планетами солнечной системы.

Учитывая, что астероиды существуют с условного “начала времен”, т.е. времени образования Солнечной системы 4,5 млрд. лет назад, а их скорость относительно друг друга составляет приблизительно 5 км/с, легко представить насколько более частыми и мощными были такие столкновения в прошлом, и насколько отличался в большую сторону, размер самих астероидов и остатков протопланет в далеком прошлом и сейчас.

Это же объясняет и практически полную невозможность современной науки предсказать столкновение нашей планеты с любым не слишком крупным астероидом – подобных небесных тел слишком много, а их движение так хаотично, что отследить каждый из них в реальном времени и тем более точно спрогнозировать его дальнейшее направления движения, пока достаточно затруднительно.