التقطت المركبة الفضائية Dawn هذه الصورة في 17 يوليو 2011. وكان يقع على بعد حوالي 15000 كيلومتر (9500 ميل) من فيستا. مصدر الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

فيستا هو ثاني أكبر جسم ضخم في حزام الكويكبات، في المرتبة الثانية بعد سيريس، الذي يصنف على أنه كوكب قزم. فيستا، الكويكب الأكثر سطوعًا في السماء، يمكن رؤيته أحيانًا من الأرض بالعين المجردة. وهذا هو أول كويكب تتم زيارته مركبة فضائية. أظهرت لنا مهمة داون فيستا في عام 2011، حيث قدمت لنا بيانات جديدة حول هذا العالم الصخري.

في عام 1596، بعد دراسة مدارات الكواكب، توصل يوهانس كيبلر إلى استنتاج مفاده أنه لا بد من وجود كوكب في المنطقة الواقعة بين المريخ والمشتري. يبدو أن الحسابات الرياضية التي أجراها يوهان دانيال تيتيوس ويوهان إليرت بودي في عام 1772، والتي عُرفت لاحقًا باسم قانون تيتيوس-بود، تدعم هذا التنبؤ. وفي أغسطس 1798، بدأت مجموعة من علماء الفلك بالبحث عن هذا الكوكب المفقود. وكان من بين هؤلاء عالم الفلك الألماني هاينريش أولبرز. اكتشف أولبرز الكويكب الثاني المعروف في ذلك الوقت - بالاس. وأوجز في رسالته إلى علماء الفلك نظرية أصل هذه الكويكبات.

وكتب: "ربما يكون سيريس وبالاس مجرد قطعتين من كوكب أكبر حجما، وكان يقع بين المريخ والمشتري".

واعتقد أولبرز أن شظايا هذا الكوكب ستتقاطع عند نقطة الدمار وعلى الجانب الآخر من المدار. وقد لاحظ هاتين المنطقتين واكتشف فيستا في 29 مارس 1807، ليصبح أول شخص يكتشف كويكبين.

يعتبر فيستا فريدًا بين الكويكبات حيث أن المناطق الفاتحة والداكنة على سطحه تشبه تلك الموجودة على القمر. وأظهرت الملاحظات الأرضية أن الكويكب يحتوي على مناطق بازلتية، مما يشير إلى أن الحمم البركانية تدفقت على طول سطحه في الماضي. لها شكل غير منتظم، تقريبًا مثل الشكل الكروي المفلطح.

عندما اقترب فيستا من الأرض في عام 1996، قام تلسكوب هابل الفضائي بتصوير بعض السمات الطبوغرافية لهذا الجسم. على سبيل المثال، حفرة كبيرة في القطب الجنوبي، يبلغ متوسط ​​قطرها حوالي 460 كيلومترًا، في حين يبلغ عرض فيستا نفسها 530 كيلومترًا فقط. يبلغ عمق الحفرة حوالي 13 كيلومترًا، ومن المرجح أنها تشكلت نتيجة اصطدام كبير في وقت مبكر من حياة الكويكب. أدت المادة المقذوفة من هذا الاصطدام إلى ظهور عدد من الكويكبات الصغيرة الأصغر التي كانت تدور حول الكويكبات الأم، بالإضافة إلى النيازك التي اصطدمت بالأرض.

على عكس معظم الكويكبات، فإن بنية فيستا مختلفة. مثل الكواكب، يحتوي الكويكب على قشرة من الحمم البركانية المبردة التي تغطي الوشاح الصخري ونواة من الحديد والنيكل. هذه الخصائص هي حجة لصالح حقيقة أن فيستا ينبغي اعتباره كوكبًا أوليًا وليس كويكبًا.

في الواقع، لولا كوكب المشتري، لكان لدى فيستا فرصة جيدة ليصبح كوكبًا.

قال ديفيد أوبراين، زميل المعهد في توكسون، أريزونا: "كانت السرعات في حزام الكويكبات عالية حقًا، وكلما زادت السرعات، أصبح من الصعب على الكواكب المصغرة أن تتجمع معًا".

وفي عام 1960، تم اكتشاف أن كرة نارية انطلقت عبر سماء أستراليا كانت جزءًا من كوكب فيستا. يتكون النيزك بالكامل تقريبًا من البيروكسين، وله نفس الخصائص الطيفية مثل فيستا.

في أكتوبر 2010، ركز تلسكوب هابل الفضائي على فيستا مرة أخرى. وأظهرت النتائج أن ميل الكويكب يزيد بنحو أربع درجات عما كان يعتقده الباحثون سابقا. ساعدت هذه البيانات وكالة ناسا على وضع المركبة الفضائية Dawn في مدار قطبي حول الكويكب.

واكتشفت مركبة داون الفضائية، التي كانت تدرس الكويكب منذ عام 2012، وجود كمية كبيرة بشكل مدهش من الهيدروجين على سطح هذا الجسم الصخري. واكتشف أيضًا المناطق العاكسة الساطعة التي ربما ظهرت بعد ولادته.

وقال جيان يانغ لي: "يظهر تحليلنا أن هذه المادة اللامعة لم تتغير بشكل ملحوظ منذ تشكل فيستا قبل أكثر من 4 مليارات سنة".

يحتوي القطب الجنوبي لفيستا على جبل ضخم يصل ارتفاعه إلى أكثر من 20 كيلومترًا (65000 قدم)، مما يجعله تقريبًا مثل ارتفاع أوليمبوس مونس على المريخ. أوليمبوس هو أكبر جبل (وبركان) في النظام الشمسي. يرتفع 24 كيلومترًا (15 ميلًا) فوق سطح المريخ.

بالإضافة إلى ذلك، يعتقد علماء الفلك أنه كان هناك كوكب على الكويكب الماء السائل. التقطت الصور التي التقطتها المركبة الفضائية Dawn أخاديد منحنية ورواسب على شكل مروحة في ثماني حفر مختلفة على فيستا. ويعتقد أن جميع الحفر الثمانية قد تشكلت في بضع مئات الملايين من السنين الماضية، وهو أمر حديث نسبيا بالنسبة لكويكب عمره 4.5 مليار سنة.

وقالت جينيفر سكالي، طالبة الدراسات العليا في جامعة فيستا، في بيان: "لم يتوقع أحد العثور على دليل على وجود الماء على فيستا لأن سطحه بارد للغاية ولا يوجد به غلاف جوي، مما يتسبب في تبخر أي ماء على سطحه بسرعة". لوس أنجلوس.

وجدت داون أيضًا أدلة على وجود معادن رطبة (مواد تحتوي على جزيئات الماء) على سطح فيستا، مما قد يشير أيضًا إلى وجود الجليد تحت السطح.

كويكب يتجه نحو الأرض اليوم 2017: سيمر الجرم السماوي يوم 18 يناير على مسافة 229 مليون كيلومتر من الأرض.

سيتمكن سكان كوكبنا من رؤية كويكب فيستا في ليلة عيد الغطاس في الفترة من 18 إلى 19 يناير 2017، والذي سيصبح الأكثر سطوعا هذا العام، لأنه سيكون في مواجهة الشمس.

ونقلت تاس عن ممثل القبة السماوية في موسكو: "نظرًا للطقس الصافي، يمكن ملاحظته بالعين المجردة".

يحتل الكويكب فيستا المرتبة الثانية من حيث كثافته في حزام الكويكبات الرئيسي com.intkbbachبين المريخ والمشتري. تم اكتشاف الجسم السماوي من قبل هاينريش أولبرز في 29 مارس 1807، وحصل الكويكب على اسمه تكريما للإلهة فيستا، حارس الموقد.

وكما يشير العلماء، فإن كويكب فيستا يتمتع بسطح لامع للغاية وهو الجسم السماوي الوحيد من نوعه الذي يمكن رؤيته بالعين المجردة من الأرض في ليلة صافية. ويبلغ حجمها 576 كيلومترا. وهو قادر على الاقتراب من كوكبنا لمسافة صغيرة بالمعايير الكونية تبلغ 177 مليون كيلومتر.

"في 18 يناير، سيكون فيستا على مسافة حوالي 229 مليون كيلومتر من الأرض، ويمكن رصد فيستا عند خط عرض موسكو طوال الليل، من المساء إلى الصباح، بدءا من الساعة 17:00 بتوقيت موسكو وحتى الساعة 07:00 بتوقيت موسكو. وشددت القبة السماوية على أن تألق فيستا خلال فترة التقابل سيصل إلى 6.2 متر (حجم نجمي)، مما سيجعل من الممكن مراقبة الكويكب بالعين المجردة، مع مراعاة الطقس الصافي الغائم.

لقد اعتدنا أن نتخيل المجموعة الشمسية كعائلة واسعة من الكواكب مع أقمارها الصناعية، وفي وسطها شمس ضخمة ضخمة، تحدد حركة الكواكب بجاذبيتها. والكواكب الكبرى حسب بعدها عن الشمس هي: عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، المشتري، زحل، نبتون، أورانوس، وبلوتو. لكن لا يعلم الجميع أنه بالإضافة إلى الكواكب التسعة "الكبيرة"، هناك أيضًا عشرات الآلاف من الكواكب الصغيرة، غير المرئية بالعين المجردة، والتي تتحرك حول الشمس، بشكل رئيسي بين مداري المريخ والمشتري.

مسافات الكواكب عن الشمس

إن مسافات الكواكب عن الشمس كبيرة جدًا، ومن غير المناسب قياس هذه المسافات بالمقاييس الأرضية العادية: ستكون الأرقام كبيرة جدًا (كما لو بدأنا في قياس المسافات بين المدن بالملليمتر). ولذلك، لقياس المسافات في النظام الشمسي، تم اعتماد وحدة فلكية خاصة - المسافة من الأرض إلى الشمس، تساوي 149.5 مليون كيلومتر. تشكل مسافات الكواكب من الشمس تسلسلاً متزايدًا بشكل منتظم؛ فقط بين المريخ والمشتري تكون الفجوة كبيرة بشكل غير متناسب. وقد لاحظ ذلك عالم الفلك الألماني الشهير كيبلر في القرن السادس عشر، والذي اقترح أنه يجب أن يكون هناك كوكب غير معروف يسد هذه الفجوة.

كوكب غير معروف

في أواخر الثامن عشرفي القرن الماضي، تم طرح مشروع للبحث المنهجي عن مثل هذا الكوكب. لكن اكتشافًا غير متوقع سبق تنفيذه. في ليلة الأول من يناير عام 1801، لاحظ عالم الفلك الإيطالي بيازي، وهو يراقب النجوم في المرصد في باليرمو (جزيرة صقلية)، نجمًا لم يشاهده أحد في هذا المكان من قبل. وفي اليوم التالي، تحول هذا النجم قليلاً بالنسبة إلى النجوم المجاورة. تابع بيازي تحركاتها عن كثب لمدة ستة أسابيع، حتى أجبره مرض مفاجئ على التوقف عن المراقبة. وبعد تعافيه، لم يعد قادرًا على العثور على الغريبة المتجولة، التي ابتعدت كثيرًا عن وضعها السابق وتاهت بين النجوم الساطعة. أبلغ بيازي أصدقاءه الفلكيين في ألمانيا باكتشافه. واقترحوا اكتشاف كوكب يملأ الفجوة بين المريخ والمشتري. ولكن كيف تجد الهارب مرة أخرى وكيف تشير إلى المكان الذي تبحث عنه؟

الحسابات الغوسية

أصبح عالم الرياضيات الألماني الشاب غاوس مهتمًا بهذه القضية. لقد تمكن من حل مشكلة كيفية تحديد مدار الكوكب من خلال معرفة ثلاثة مواقع محددة بدقة للكوكب. أظهرت نتائج حسابات غاوس أن الجسم الذي اكتشفه بيازي هو بالفعل كوكب يتحرك في مدار بيضاوي الشكل بين المريخ والمشتري، على مسافة 2.8 وحدة فلكية من الشمس. تنبأ غاوس بمكان وجود هذا الكوكب بعد عام من اكتشافه. وفي ديسمبر 1801، تم العثور عليها مرة أخرى في المكان الذي كان من المفترض أن تكون فيه بالضبط. يعد هذا الاكتشاف، الذي تم على أساس الحسابات النظرية الأولية، بمثابة مثال صارخ على البصيرة العلمية.

سيريس، بالاس، جونو، فيستا - شظايا كوكب كبير

أطلق بيازي على الكوكب الجديد اسم سيريس تكريما لإلهة الخصوبة الرومانية، التي كانت تعتبر ذات يوم راعية صقلية. في مارس 1802، اكتشف عالم الفلك الألماني الهاوي أولبرز، الذي كان يراقب سيريس، كوكبين بدلاً من كوكب واحد، وبالتالي اكتشف كوكبًا صغيرًا آخر يسمى بالاس. قاد هذا أولبرز إلى فكرة أن كلا الكوكبين كانا عبارة عن شظايا من كوكب كبير تمزق إلى أجزاء تحت تأثير أسباب غير معروفة. وإذا كان الأمر كذلك، فلا بد أن تكون هناك شظايا أخرى. وبدأ علماء الفلك بحثهم، الذي كان ناجحا: في عام 1804، تم اكتشاف الكوكب الثالث - جونو، وفي عام 1807 الرابع - فيستا.

اكتشاف الكوكبين الخامس والسادس

وبعد ذلك، لمدة 38 عامًا، لم يتم اكتشاف كوكب واحد. ومع ذلك، فإن البحث لم يتوقف. يمكن الحكم على مدى عظمة الأمل في العثور على كوكب جديد من خلال حقيقة أن عالم الفلك الهاوي مسؤول البريد الألماني جينكي كرس 15 عامًا من حياته للبحث. وتمت مكافأة اجتهاده: ففي عام 1845 اكتشف الكوكب الخامس، وبعد ذلك بعامين الكوكب السادس، وهكذا بدأت سلسلة من الاكتشافات التي استمرت حتى يومنا هذا. وتبين أن الكواكب المكتشفة حديثًا صغيرة جدًا مقارنة بالكواكب الكبيرة المعروفة سابقًا في النظام الشمسي.

أحجام سيريس وبالاس وجونو وفيستا

بمساعدة التلسكوبات القوية للغاية، كان من الممكن تحديد أبعاد الأربعة الأولى منها: اتضح أن قطر سيريس يبلغ 768 كيلومترًا، وبالاس 489 كيلومترًا، وجونو 193 كيلومترًا، وفيستا 385 كيلومترًا. هذه الكواكب الصغيرة الأكبر حجمًا هي أصغر بعدة مرات من قمرنا. أصغر الكواكب التي يمكن ملاحظتها بالتلسكوبات الحديثة يبلغ قطرها أقل من كيلومتر واحد. أحيانًا تكون فيستا فقط مرئية بالعين المجردة؛ ويمكن رؤية أكبر أربعة كواكب صغيرة من خلال المنظار في لحظات تقابلها.

الكويكبات - الكواكب الصغيرة

في التلسكوب، كانت الكواكب الصغيرة تشبه النجوم، على شكل نقاط، لذلك سميت بالكواكب الصغيرة، أو الكويكبات، والتي تعني “شبيهة بالنجوم” (من كلمة يونانية"أسترون" - نجم). في الواقع، ليس لدى الكويكبات أي شيء مشترك مع النجوم. النجوم هي أجسام عملاقة ذاتية الإضاءة، مثل شمسنا، تقع على مسافة آلاف أو حتى ملايين الوحدات الفلكية من النظام الشمسي. وبسبب هذه المسافة تظهر لنا كنقاط مضيئة بشكل خافت، ساكنة. الكواكب الصغيرة هي أجسام صغيرة جدًا - أعضاء في النظام الشمسي، تتألق بالانعكاس ضوء الشمستتحرك من الأرض على مسافة عدة وحدات فلكية (وأحيانًا أجزاء من وحدة فلكية) وتتحرك عبر السماء على خلفية النجوم الثابتة.

خريطة السماء

تبين أن الكواكب الأربعة الأولى من الكواكب الصغيرة التي تم العثور عليها - سيريس، وبالاس، وجونو، وفيستا - هي الأكثر سطوعًا: فهي تتألق مثل النجوم من الدرجة السادسة إلى الدرجة التاسعة، أما البقية فهي أكثر خفوتًا بكثير. وللعثور على كوكب خافت، قام المراقبون برسم خريطة لمنطقة صغيرة من السماء واستخدموها لفحصها بعناية بحثا عن جسم غريب متحرك. لقد كان عملاً صعبًا ومضنيًا. تدريجيا، تم اكتشاف الكويكبات الخافتة. ولكشفها، كانت هناك حاجة إلى تلسكوبات كبيرة وخرائط نجمية مفصلة للغاية. أصبحت عمليات البحث عن الكويكبات غير متاحة للهواة.

الفلك

في عام 1891، تم استخدام التصوير الفوتوغرافي لأول مرة لمراقبة الكواكب الصغيرة، مما سهّل إلى حد كبير البحث عن الكويكبات ودراستها. يتم التقاط صور لمناطق السماء باستخدام تلسكوبات خاصة - صور نجمية، حيث يتم استبدال جزء العدسة بشريط به لوحة فوتوغرافية. تم تركيب الفلكي بحيث يمكن لأنبوبه، الذي يتحرك بمساعدة آلية الساعة، أن يتبع الدوران الظاهري للسماء. إذا وجهنا الفلكي إلى جزء ما من السماء المرصعة بالنجوم وقمنا بتشغيل آلية الساعة، فلن تترك النجوم مجال رؤية الجهاز (وهو ما سيحدث مع أنبوب ثابت)، فسوف يسقط ضوءها دائمًا على نفس الأماكن على الطبق، بحيث تظهر النجوم على شكل دوائر أو نقاط صغيرة. إذا كان هناك في المنطقة المصورة من السماء كوكب صغير يتحرك بالنسبة للنجوم، فمع سرعة الغالق الطويلة سيظهر أثر على شكل شرطة على اللوحة، مما سيكشف عن وجوده. في بعض الأحيان يتم استخدام طريقة أخرى لاصطياد الكويكبات، والتي اقترحها عالم الفلك السوفيتي إس.ن.بلاجكو. فهم يلتقطون صورة بسرعة غالق قصيرة نسبيًا (عدة دقائق)، ثم يحركون اللوحة قليلاً ويلتقطون صورة ثانية (وأحيانًا ثالثة) على نفس اللوحة. وينتج عن ذلك صورتين (أو ثلاث) لكل نجم على شكل سلسلة، بحيث تكون جميع السلاسل متوازية مع بعضها البعض. وبما أن الكوكب الصغير سيكون لديه الوقت للتحرك أثناء التصوير، فإن السلسلة المقابلة لن تكون موازية للآخرين، ويمكن اكتشاف الكويكب بسهولة. ولكن لا يكفي العثور على أثر لكوكب صغير على لوحة التصوير الفوتوغرافي. لتتمكن من تحديد مدار الكويكب والتنبؤ بموقعه في المستقبل، عليك أن تعرف بدقة ثلاثة مواقع على الأقل في أوقات مختلفة. ولذلك، لا يتم فهرسة سوى عدد قليل من الكويكبات التي تكون مداراتها محددة جيدًا وإعطاؤها رقمًا واسمًا دائمًا. بحلول بداية عام 1955، كان كتالوج الكواكب الصغيرة يحتوي على 1605 رقمًا. يتم إجراء عمليات رصد الكواكب الصغيرة بواسطة العديد من المراصد. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تم تقديم مساهمة كبيرة في مراقبة الكويكبات المعروفة واكتشاف أخرى جديدة من قبل علماء الفلك في مرصد Simeiz في شبه جزيرة القرم: G. N. Neuymin، S. I. Belyavsky، V. A. Albitsky و P. F. Shain. في المجمل، تم اكتشاف أكثر من 800 كوكب في سيميز، منها 116 كوكبًا مفهرسة. لا يمكن ملاحظة كوكب صغير على مدار السنة; وهو مرئي فقط في وقت ما يسمى بالمعارضات، عندما يكون الكوكب في الاتجاه المعاكس المباشر للشمس كما يُرى من الأرض. في هذا الوقت، يكون الكوكب أقرب إلى الأرض، ويكون جانبه المرئي مضاء بشكل أفضل. بعد أن "أمسكنا" بكوكب يقترب من وقت معارضته، يجب علينا الانتظار لمدة عام أو أكثر لرؤيته مرة أخرى. ولكن للقيام بذلك، عليك أن تحدد مقدما المكان الذي يجب أن تبحث فيه عن الكوكب. لذلك، بالنسبة لجميع الكويكبات المرقمة، طوال مدة رؤيتها (عادة شهرين تقريبًا عند لحظة المعارضة)، يتم حساب ما يسمى بالتقويمات الفلكية (من الكلمة اليونانية ephemeris - صالحة ليوم واحد) سنويًا، أي الإحداثيات عند فترات منتظمة. ويتم استخدامها في رصد الكواكب الصغيرة في كافة المراصد حول العالم. على عكس الكواكب الكبيرة، تتحرك بعض الكويكبات في مسارات إهليلجية طويلة للغاية، ولهذا السبب يمكن أن تختلف مسافاتها عن الشمس والأرض ضمن حدود كبيرة جدًا. تتحرك جميع الكواكب الصغيرة تقريبًا في حلقة يحدها مدارات المريخ والمشتري. وتقع معظم الكويكبات في حزام ضيق على مسافة من 2 إلى 3.5 وحدة فلكية من الشمس. ولكن هناك كويكبات تتجاوز مدارات المريخ والمشتري. ويمكن لبعضها أن يدخل داخل مدار المريخ (إيروس)، والأرض (كيوبيد)، والزهرة (أبولو، وأدونيس، وهيرميس)، وإيكاروس، الذي اكتشف عام 1949، حتى أنه يتجاوز مدار عطارد ويمر على مسافة 0.2 فقط. الوحدات الفلكية من الشمس. وفي بعض السنوات، يمكن لهذه الكواكب الصغيرة أن تقترب جدًا من الأرض. وجميع هذه الكويكبات صغيرة جدًا، وتألقها ضعيف للغاية؛ ولم يكن من الممكن اكتشافها إلا لأنها مرت بالقرب من كوكبنا. أحجام مداراتها وفترات الثورة صغيرة. يُكمل إيروس دورته حول الشمس في 21 شهرًا، بينما يستغرق إيكاروس 13 شهرًا فقط. تم رصد الكواكب الصغيرة التي تقترب من الأرض قيمة عظيمة لأنها تجعل من الممكن تحديد المسافة من الأرض إلى الشمس بدقة، أي قياس طول الوحدة الفلكية بالكيلومترات. ملاحظات إيروس لها أهمية خاصة في هذا الصدد. إيروس هو ألمع كوكب في هذه المجموعة؛ يبدو وكأنه نجم بحجم 10-11، وبالتالي يمكن ملاحظته لفترة أطول وأفضل من غيرها. في بعض السنوات، يقترب إيروس من الأرض على مسافة 23 مليون كيلومتر. مدارات بعض الكويكبات. مدارات إيكاروس وهيدالجو ممدودة للغاية. ينتمي أخيل إلى مجموعة طروادة ويتحرك على نفس المسار تقريبًا مثل كوكب المشتري. مدار بالاس نموذجي لمعظم الكويكبات. ونظرًا لقربها منا، تختلف مواقعها الظاهرية بين النجوم بشكل ملحوظ عن بعضها البعض عند مراقبتها من مرصدين بعيدين. ومن خلال قياس هذه الإزاحة ومعرفة المسافة بين المراصد، يمكننا حساب المسافة إلى إيروس بالكيلومترات. ومن ناحية أخرى، وبتطبيق قانون نيوتن، يمكننا حساب المسافة إلى إيروس بالوحدات الفلكية. وبمقارنة الأرقام التي تم الحصول عليها نجد طول الوحدة الفلكية. هناك كويكبات يمكنها التحرك بعيدًا جدًا عن الشمس. المدار الأكبر والأكثر استطالة ينتمي إلى هيدالغو. ويقترب من الشمس على مسافة وحدتين فلكيتين، ويبتعد عنها مسافة 9.6 وحدة فلكية، أي مسافة زحل. هناك مجموعة من الكواكب تتحرك على نفس المسافة تقريبًا من الشمس مثل كوكب المشتري، وبعضها دائمًا ما يكون متقدمًا بحوالي 60 درجة قوسية عن المشتري، وبعضها على نفس المسافة خلفه، بحيث تكون الشمس والكويكب والمشتري تشكيل مثلث متساوي الأضلاع تقريبا. تسمى هذه المجموعة من الكواكب طروادة، حيث أن جميع أعضائها يحملون أسماء أبطال حرب طروادة. تتحرك الكواكب الكبيرة (باستثناء بلوتو) في نفس مستوى الأرض تقريبًا - مستوى مسير الشمس. تميل مدارات العديد من الكواكب الصغيرة إلى هذا المستوى بزوايا كبيرة، ولا يتحرك سوى عدد قليل منها في مستوى مسار الشمس. ماذا نعرف عن الطبيعة الفيزيائية للكويكبات؟ الكويكبات هي أجسام صغيرة جدًا لدرجة أنه من المستحيل فحص أسطحها بشكل مباشر حتى باستخدام أقوى التلسكوبات. ولذلك، فإن الشيء الوحيد الذي يمكن أن يساعدنا في الحصول على فكرة عن الطبيعة الفيزيائية للكويكبات هو تألقها. الكويكبات، مثل جميع الكواكب، تتألق من خلال ضوء الشمس المنعكس. يعتمد سطوع الكويكب على حجمه، وبعده عن الشمس وعن الأرض، والزاوية التي يعكس بها ضوء الشمس، وانعكاس سطحه (يسمى البياض). جسم صغير قريب من الأرض يبدو مشرقا مثل جسم أكبر بعيد عنا. ولذلك، لكي تتمكن من مقارنة أحجام الكويكبات، تحتاج إلى معرفة سطوعها على مسافة معينة. ومن خلال تقدير تألق كويكب بالقدر النجمي ومعرفة بعده عن الأرض وعن الشمس لحظة الرصد، يمكننا حساب كم سيكون تألقه على مسافة وحدة فلكية واحدة من كل من الشمس والأرض، ما يسمى بالتألق المطلق. يعتمد السطوع المطلق فقط على حجم الكويكبات وبياضها. بمعرفة أقطار الكويكبات الأربعة الأولى وسطوعها المطلق، يمكننا حساب بياضها، أي أنه يمكننا حساب النسبة المئوية للضوء الوارد الذي تعكسه. كما اتضح، يعكس سيريس 10% فقط من الأشعة الساقطة، ويعكس بالاس 13%، ويعكس جونو 22%، وألمع الكواكب الصغيرة، فيستا، 48%. بالمقارنة مع الأجسام الأخرى في النظام الشمسي، يعكس سيريس الضوء تقريبًا مثل القمر، وبالاس - مثل المريخ، وجونو أخف قليلاً من مابكا، وفيستا ساطع مثل كوكب الزهرة. وهكذا حصلنا على المعلومات الأولى الهزيلة للغاية حول الخصائص السطحية للكويكبات الأربعة الأولى. وبطريقة غير مباشرة، يمكننا الحصول على بعض المعلومات حول الكويكبات الأخرى. بادئ ذي بدء، من المثير للاهتمام تقدير أحجامها على الأقل. للقيام بذلك تحتاج إلى معرفة البياض بهم. لنفترض، على سبيل المثال، أن الكواكب الصغيرة في المتوسط ​​تعكس الضوء مثل المريخ. ومن ثم، بمعرفة السطوع المطلق للكواكب، يمكننا حساب أقطارها تقريبًا. هناك عدد قليل جدًا من الكويكبات الكبيرة: وفقًا لافتراضنا، يتبين أن 33 منها فقط يبلغ قطرها أكثر من 200 كيلومتر، ونصفها تقريبًا أقل من 40 كيلومترًا. هناك كويكبات صغيرة جدًا - يبلغ قطر الكويكبات القريبة من الشمس 1-2 كيلومتر فقط. ومن الواضح أنها لا يمكن رؤيتها إلا عندما تمر بالقرب من الأرض. الكويكبات البعيدة (على سبيل المثال، أحصنة طروادة) كبيرة نسبيا، ويبلغ قطرها أكثر من 40 كيلومترا (وإلا لم يكن من الممكن اكتشافها). يمكننا أن نفترض أن جميع الكويكبات الكبيرة معروفة لنا بالفعل. لقد لوحظ منذ بعض الوقت أن سطوع بعض الكويكبات يمكن أن يتغير. تم اكتشاف هذا لأول مرة في عام 1900 أثناء مراقبة إيروس: في 79 دقيقة، انخفض سطوعه بمقدار 11/2 درجة، ثم بدأ في الزيادة مرة أخرى. وتبين أن فترة التغيير الكاملة في سطوع هذا الكوكب الصغير تستمر 5 ساعات و 16 دقيقة. من المعروف الآن أن العديد من الكويكبات تتمتع بسطوع متغير، ولا يتغير سطوع أي كوكب بشكل كبير مثل سطوع إيروس: عادةً ما يكون التغيير بضعة أعشار فقط من الحجم. مثل هذه التقلبات في السطوع لا يمكن أن تكون ناجمة إلا عن حقيقة أن الكويكبات عبارة عن أجسام تدور بسرعة ذات شكل غير منتظم للغاية. على ما يبدو، هذه هي الحطام الدوار الضخم الذي نشأ خلال بعض الكوارث الكونية. عدد الكويكبات التي تتحرك حول الشمس في الفضاء بين الكواكب هائل. وبالإضافة إلى الكواكب الصغيرة المفهرسة البالغ عددها 1605، تم اكتشاف نحو 7 آلاف كويكب، لم يتسن بعد تحديد مداراتها بسبب قلة عمليات الرصد. هناك العديد من الكويكبات التي لم يتم رصدها من قبل. وفقا لحسابات الأكاديمي V. G. Fesenkov، فإن عدد الكويكبات التي تصل إلى الحجم الظاهري 19 يبلغ حوالي 40 ألف، وهناك عدد أكبر بما لا يقاس من الحجارة الطائرة. والسؤال الذي يطرح نفسه: هل من الممكن أن تصطدم إحدى هذه الشظايا التي لا تعد ولا تحصى بالأرض وهل ستتسبب في كارثة؟ في هذا الصدد، يمكننا أن نكون هادئين تمامًا: فاحتمال الاصطدام بكويكب كبير مستبعد تمامًا. جميع الكويكبات الكبيرة معروفة بالفعل، وهي تتحرك في مدارات تمر بعيدًا عن الأرض. ومن الممكن أن تصطدم بالكويكبات الصغيرة، لكن كوكبنا ليس في خطر. وفي أسوأ الحالات، لا يمكن أن يسبب سوى دمارًا محليًا على نطاق أصغر بكثير من، على سبيل المثال، ثوران بركان أو زلزال. النيازك هي الأجسام الكونية الوحيدة التي تسقط على الأرض من الفضاء بين الكواكب. دراسة الخصائص الفيزيائيةالنيازك – مظهرأسطحها، ألوانها، بياضها - تؤكد وجود علاقة بين الكويكبات والنيازك. لا يوجد سوى فرق شكلي واحد بينهما: الكويكبات هي أجسام أكبر يتم رصدها من الأرض كأجرام سماوية، والنيازك هي أجسام صغيرة لا يمكن دراستها إلا بعد اختراقها الغلاف الجوي للأرض وبعد سقوطها على الأرض. كيف يمكن أن تنشأ هذه التجوال بين الكواكب والكويكبات والنيازك؟ ومن المحتمل أنها حدثت نتيجة لتفكك جسم ما، ربما كوكب، يتحرك بين المريخ والمشتري. وتحت تأثير بعض الأسباب غير المعروفة حتى الآن، انقسم هذا الجسد إلى أجزاء اصطدمت ببعضها البعض وتحطمت؛ هذا التشظي، بمجرد أن يبدأ، يستمر أكثر، ويملأ الفضاء بين الكواكب بالشظايا والغبار.

يعد فيستا كويكبًا غريبًا من نواحٍ عديدة. هذا هو الكائن الوحيد الذي يمكن رؤيته بالعين المجردة. من حيث الكتلة والحجم، يتفوق فيستا على معظم الكويكبات الأخرى المعروفة في الفضاء بين مداري المشتري والمريخ. من حيث معالمه، فهو أقرب إلى تلك الموجودة في فيستا الرئيسية، ويشير إلى الأجسام التي تشكلت تقريبًا خلال نفس فترة الأرض، مما يعني أنه يمكن أن يخبرنا كثيرًا عن الماضي البعيد لنظامنا.

افتتاح

فيستا هو كويكب تم اكتشافه أثناء البحث عن كوكب يقع بين مداري المريخ والمشتري. ووفقاً لهذه النظرية، فإن توزيع المدارات في الفضاء حول الشمس يتبع نمطاً معيناً. جميع الكواكب المعروفة في بداية القرن التاسع عشر تتناسب مع هذه النظرية. الاستثناءات الوحيدة كانت كوكب المشتري والمريخ. يجب أن تكون المساحة الهائلة بينهما مخفية كوكبًا مجهولاً. أثناء بحثها، تم اكتشاف العديد من عناصر حزام الكويكبات الرئيسي.

تم اكتشاف فيستا في عام 1807 من قبل هاينريش فيلهلم أولبرز. أعطاها عالم آخر، كارل غاوس، اسم إلهة الموقد الرومانية القديمة. الاسم عالق ولا يزال يستخدم حتى اليوم.

خيارات

وبعد تصنيف سيريس ككوكب قزم، يحتل فيستا المرتبة الثانية من حيث الحجم بين الكويكبات بعد بالاس. معلماتها 578x560x458 كم. عدم التماثل الملحوظ في الشكل لا يسمح بتصنيف فيستا على أنه كوكب قزم. من حيث الكتلة (2.59 * 10 20 كجم) فهي تتقدم على بالاس، أي في حزام الكويكبات الرئيسي، فقط سيريس يتفوق عليها في هذه المعلمة.

هل يتمتع الكويكب فيستا بغلاف جوي؟

الكويكبات في فئة منفصلة لسبب ما الأجسام الكونية. وهي تختلف عن الكواكب في عدد من العوامل: الحجم والشكل والكتلة وما إلى ذلك. العلامات المميزة للكويكب لا تسمح له بالاحتفاظ بغلاف غازي. ولذلك فإن إجابة سؤال «هل للكويكب فيستا غلاف جوي» هي بالنفي. يوجد غلاف غازي مخلخل للغاية على سيريس. ولا يمكن للأجسام الأخرى في الحزام الرئيسي أن تتباهى بمثل هذه الخاصية، مثل الكويكب فيستا. لها الغلاف الجوي للأرض والزهرة والمريخ وعمالقة الغاز وبعض الأقمار الصناعية. الكويكبات صغيرة جدًا للقيام بذلك.

كيف ترى الكويكب فيستا؟

وبسبب سطوعه، يمكن رؤية فيستا بالعين المجردة. وعلى الرغم من أنه أصغر في الحجم من سيريس وبالاس، إلا أنه يتميز بانعكاسية أكبر. ولا يمكن رؤية الكويكبات الأخرى من الأرض دون معدات خاصة.

أفضل وقت للبحث عن كويكب في السماء هو خلال أيام المعارضة، عندما يقترب من الحد الأدنى للمسافة من الأرض. خلال هذه الفترات يزداد سطوعه إلى 5.1 م (الحد الأدنى لقيمة هذه المعلمة هو 8.5 م). آخر مرة حدثت فيها مثل هذه المواجهة كانت في أبريل 2014.

يقترب فيستا من الحد الأدنى لمسافة كوكبنا مرة كل 3-4 سنوات. بدون التلسكوب، يمكنك فقط ملاحظة ذلك في ظروف الرؤية الجيدة. ومع ذلك، فهو لا يختلف عن النجوم العادية.

حركة

يقع مدار فيستا في الجزء الداخلي من حزام الكويكبات الرئيسي. شكلها ممدود قليلاً فقط - إنها دائرة مثالية تقريبًا. يتميز المدار بميل طفيف إلى مستوى مسير الشمس. يُكمل فيستا دورة واحدة حول الشمس كل 3.6 سنة. وفي الوقت نفسه، لا يعبر الكويكب مدار كوكبنا أثناء حركته.

محطة الكواكب التلقائية الفجر

في عام 2011، في يوليو، تجاوز فيستا هذه النقطة الحد الأدنى للمسافةإلى كوكبنا. تم استخدام هذه الفترة لدراسة الكويكب بالتفصيل. في عام 2007، ذهبت AMC Dawn إلى Vesta. وتتمثل مهمة الجهاز في دراسة هذا الكويكب أيضًا كوكب قزمسيريس.

دخلت داون مدار فيستا الدائري في 16 يوليو 2011. وبحلول 12 ديسمبر/كانون الأول، وصلت إلى الحد الأدنى لارتفاعها فوق الكويكب. ومن مهام الجهاز قياس مجال الجاذبية، وتحديد طيف النيوترونات وكمات جاما التي تظهر عند سقوط الأشعة الكونية على كويكب فيستا. بدأت صور الجسم بالوصول إلى الأرض في 13 ديسمبر.

غادرت المركبة الفضائية Dawn الكويكب عام 2012 وتوجهت إلى سيريس. حتى الآن (ديسمبر 2015)، يستمر الجهاز في العمل في مدار الكوكب القزم.

رؤية

فيستا هو كويكب "تم فحصه" بعناية بواسطة تلسكوب هابل. تم إجراء البحث في التسعينيات من القرن الماضي. درس هابل سطح الكويكب. كانت الميزة الأكثر إثارة للإعجاب في التضاريس هي الحفرة العملاقة، التي سميت فيما بعد ريسيلفيا. ويتميز الأثر الذي من المفترض أن يتركه الاصطدام بقطر 460 كيلومترا وعمق 13 كيلومترا. لا يزال العلماء غير قادرين على الإجابة على سؤال حول كيفية تمكن فيستا من النجاة من مثل هذه الضربة.

قامت المركبة الفضائية Dawn أيضًا بدراسة حالة الحفرة. وفقا للعلماء، تشكلت ريسيلفيا قبل مليار سنة. يحجب حوض الحفرة جزئيًا تأثير اصطدام أقدم آخر، يسمى فوهة فينينيا. يوجد في وسط رياسيلفيا جبل يبلغ ارتفاعه 22 كم وقطره 180 كم. ومن حيث معالمه، فهو يتقدم على أوليمبوس العملاق الموجود على سطح المريخ، والذي كان يعتبر سابقًا أعلى جبل معروف في النظام الشمسي.

يقترح العلماء أن المواد المقذوفة أثناء الاصطدام كانت بمثابة مادة لتشكيل أجسام من عائلة فيستا وكويكبات الفئة الخامسة.

يحول الباحثون انتباههم إلى مثل هذه الأجسام لأنها يمكن أن تخبرنا الكثير عن الوقت الذي كان فيه النظام الشمسي قد تشكل للتو. فيستا كويكب يشبه في تركيبه الكواكب نوع الأرض. على الأرجح، ستخبر دراستها علماء الفلك كثيرًا عن الماضي البعيد لقطعتنا من المجرة.

وينقسم النظام الشمسي إلى قسمين رئيسيين بفعل فجوة واسعة بين المريخ (أبعد الكواكب الداخلية) والمشتري (أول الكواكب العملاقة). العلاقات العددية بين مسافات الكواكب عن الشمس، المعروفة باسم قانون بودي، دفعت علماء الفلك إلى التكهن بوجود كوكب آخر في الفجوة. في نهايةالمطاف القرن الثامن عشرقامت مجموعة من علماء الفلك بقيادة آي شروتر (1746 - 1816) وفون زاك (1754 - 1832) بتنظيم نوع من "دورية السماء"، وكانت مهمتها الرئيسية هي اكتشاف كوكب جديد. لكنهم كانوا متقدمين عليهم.

الكويكبات

الاكتشافات الجديدة: الكواكب الصغيرة

في ليلة رأس السنة الجديدة 1801 اكتشف بيازي (1746 - 1826) من باليرمو، صقلية، جسمًا يشبه النجم يتحرك بشكل ملحوظ من ليلة إلى أخرى. وتبين أنه كوكب يتحرك بين المريخ والمشتري. سميت سيريس تكريما للإلهة - راعية صقلية. على مدى السنوات القليلة المقبلة، اكتشفت "دورية السماء" ثلاثة كواكب أخرى: بالاس، جونو وفيستا. وقد أطلق عليها مع سيريس اسم "الكواكب الصغيرة" أو الكويكبات. يبلغ قطر جميعها، باستثناء سيريس، أقل من 500 كيلومتر. فيستا فقط يمكن أن تكون مرئية في بعض الأحيان بالعين المجردة.

ولم يتم العثور على كويكبات أخرى وتم حل "الدورية". ومع ذلك، في عام 1845، اكتشف كارل هينكي (1793 - 1866) الكويكب الخامس - أستريا، ومنذ عام 1850 لم يمر عام دون مثل هذه الاكتشافات. يمكن أن يتجاوز العدد الإجمالي للكواكب الصغيرة 50 ألفًا.

وفي عام 1977، تم اكتشاف جسم خافت بقوة 19 درجة بين زحل وأورانوس، ويتحرك على مسافة متوسطة من الشمس تبلغ 2600 مليون كيلومتر. وقد سُمي هذا الكويكب غير العادي، الذي يبلغ قطره حوالي 1000 كيلومتر، باسم تشيرون. وقد اقترح أنه كان في يوم من الأيام قمرًا صناعيًا لكوكب زحل.

مدارات غير عادية

لا تبقى جميع الكويكبات في منطقتها المحددة طوال الوقت. وفي عام 1888، اكتشف كارل ويت من كوبنهاغن الكوكب الصغير رقم 433، إيروس، الذي يمكن أن يذهب بعيداً في مدار المريخ، بل ويقترب أحياناً من الأرض على مسافة لا تتجاوز 24 مليون كيلومتر، كما حدث في عام 1931 ثم في عام 1975. في عام 1931، تمت مراقبة إيروس بشدة لأن الحساب الدقيق لمداره يمكن أن يساعد في تحديد الوحدة الفلكية - المسافة من الأرض إلى الشمس. إيروس له شكل ممدود بأبعاد حوالي 27 × 16 كم. على الرغم من صغر حجم إيروس، إلا أنه لا يزال أكبر من مثل هذه الكويكبات التي تقترب من الأرض، مثل هيرميس (يبلغ قطرها حوالي كيلومتر واحد فقط)، والتي كادت في عام 1937 "نفضت الغبار" عن الأرض، مروراً بها على مسافة 780 ألف كيلومتر فقط، أي أقل من ضعف المسافة إلى القمر. ومن شأن اصطدام الأرض بمثل هذه الكويكبات أن يؤدي إلى عواقب مدمرة للغاية، على الرغم من أن احتمال حدوث اصطدام مباشر من هذا النوع منخفض للغاية.

أحد الكويكبات، إيكاروس، يقترب من الشمس أقرب من عطارد. على ما يبدو، لا يوجد أي جسم آخر في النظام الشمسي يمكن أن يتعرض لمثل هذه التغيرات الهائلة في درجات الحرارة. وفي أقرب نقطة مداره إلى الشمس، على مسافة 28 مليون كيلومتر منها، يجب أن تتجاوز درجة حرارة سطح إيكاروس 500 درجة مئوية. وفي الأوج (أبعد نقطة في المدار)، وبعد 200 يوم فقط، أصبح بالفعل على مسافة 295 مليون كيلومتر - وهو أبعد بكثير من أبعد نقطة في مدار المريخ.

من ناحية أخرى، يمتلك الكويكب رقم 944، هيدالغو، مدارا مستطيلا يأخذه تقريبا إلى ما هو أبعد من مدار زحل، وتتحرك مجموعتان من كويكبات طروادة في مدار كوكب المشتري. تتقدم إحدى المجموعتين باستمرار بحوالي 60 درجة عن كوكب المشتري، والأخرى خلفه بمقدار 60 درجة، ولا يوجد خطر الاصطدام. على الرغم من أن أحصنة طروادة كبيرة جدًا على نطاق الكويكبات، إلا أنها بعيدة جدًا عن الأرض بحيث تكون رؤيتها ضعيفة للغاية.

ومن خلال التلسكوب تبدو الكويكبات وكأنها نجوم. الطريقة الوحيدة للتعرف عليهم هي اكتشاف حركتهم من ليل إلى آخر. يتم الآن اكتشاف الكويكبات فوتوغرافيًا. في كثير من الأحيان، أثناء التعرض، يتمكن الكويكب من التحرك كثيرا بحيث يبقى أثر ممدود، وليس نقطة، في الإطار. ولذلك فإن الكويكبات تسبب الكثير من المتاعب لعلماء الفلك. غالبًا ما تكون الصور المعروضة لأغراض أخرى مليئة بآثار عديدة للكويكبات، ويستغرق تحديد كل منها الكثير من الوقت.

لم يُعرف بعد تركيب الكويكبات بشكل كامل، لكن الصور الفوتوغرافية التي التقطتها مارينر 9 لاثنين من أقمار المريخ (فوبوس ودييموس)، والتي قد تكون كويكبات استولى عليها الكوكب، تشير إلى أن أسطح العديد منها قد تكون مغطاة بالحفر. . يمكن أيضًا "التقاط" الأقمار الصناعية الخارجية لعائلة المشتري، فيبي بالقرب من زحل، ونيريد بالقرب من نبتون.

أصل الكويكبات

أصل الكويكبات لا يزال مجهولا. وبحسب إحدى الفرضيات، فهي شظايا من كوكب (أو كواكب) سابقة كانت تدور حول الشمس خارج مدار المريخ وتعرضت لنوع من الكارثة في الماضي البعيد. ولكن بشكل عام، يبدو من الأرجح أن الكويكبات لم تكن أبدًا جزءًا من جسم أكبر.

كان من المفترض أن تمنع الجاذبية القوية للغاية لكوكب المشتري تكوين كوكب كبير في منطقة منطقة الكويكبات. بالإضافة إلى ذلك، تجدر الإشارة إلى أن جميع الكويكبات مجتمعة لا يمكن أن تشكل جسمًا واحدًا كبيرًا وضخمًا مثل القمر.