Вычислите эксцентриситет самого яркого астероида веста если он в максимуме

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 04.10.2024

Вычислите эксцентриситет самого яркого астероида веста если он в максимуме

Призрачно все в этом мире бушующем,
Есть только миг, за него и держись,
Есть только миг между прошлым и будущим.
Именно он называется жизнь.
Вечный покой сердце вряд ли обрадует.
Вечный покой для седых пирамид.
А для звезды, что сорвалась и падает,
Есть только миг, ослепительный миг.
А. Зацепин

Тема: Астероиды и метеориты. фотогалерея Астероиды

Цель: Познакомить с закономерностями в расстояниях планет от Солнца (Правило Тициуса-Боде). Рассмотреть понятие астероида, первые открытия, их характеристиками и пояса. Исследование астероидов КА. Дать представление о метеорите, их классификацию, изучение и значимость, а также угрозе Земле.

Задачи:
1. Обучающая: Дать представление о закономерностях в удаленности планет от Солнца, продолжить формирование понятий: астероид, метеориты. Ввести понятия: метеорное тело, метеорит, метеоритный кратер, пояса астероидов и астероидной опасности.
2. Воспитывающая: Показать несостоятельность суеверий, связанных с метеорами, метеоритами, а также всякого рода пророчеств о якобы возможной гибели Земли вследствие столкновения с астероидом, необыкновенные небесные явления, к числу которых издавна относили «падающие звезды», получили естественное научное объяснение, и их исследование имеет важное значение для разработки проблем происхождения Солнечной системы. Акцентировать внимание учащихся на том, что метеоритные кратеры, обнаруженные в настоящее время на Луне, спутниках Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, а также на всех планетах земной группы, свидетельствуют об интенсивной метеоритной бомбардировке, которой подвергались эти небесные тела в период их формирования. На примере исследования астероида Эрос показать необходимость и плодотворность международного сотрудничества ученых.
3. Развивающая: Выделить главное в изучаемом материале: основные сведения, касающиеся природы метеорных тел, метеоритов, астероидов. Для развития познавательных интересов и способностей учащихся затронуть вопрос о гипотезах, связывающих с кометами зарождение жизни на Земле. Для развития наиболее подготовленных учащихся предусмотреть подготовку ими рефератов о современных исследованиях астероидов.

Знать:
1-й уровень (стандарт) – правило Тициуса-Боде, понятие астероида, первое их открытие, основные пояса. Понятие метеорита, результат его действия, значимость с научной точки зрения, их классификацию
2-й уровень - правило Тициуса-Боде, понятие астероида, первое их открытие, основные пояса. Понятие метеорита, результат его действия, значимость с научной точки зрения, их классификацию.
Уметь:
1-й уровень (стандарт) – вести простой расчет орбиты астероида.
2-й уровень – вести простой расчет орбиты астероида, находить в "Red Shift 5.1" астероиды и получать о них информацию для любого времени.

Оборудование: Таблица “Солнечная система”, кометы и метеоры. В/ф "Астрономия", часть 2, фр.3 "Малые тела". Д/ф “Малые тела Солнечной системы”, “Происхождение и развитие небесных тел”,фотографии, диапозитивы, видеофильм «Астрономия». CD- "Red Shift 5.1" экскурсии= Кометы и астероиды; лекции = Кометы и астероиды. Фотографии и иллюстрации астрономических объектов из мультимедийного диска «Мультимедиа библиотека по астрономии».

Межпредметные связи: природоведение (первоначальные сведения о малых телах Солнечной системы), физика (спектральный анализ, флуоресценция), обществоведение (необходимость разоблачения религиозных суеверий), математика (вычислительные навыки, степень числа).

1. Повторение изученного (15 мин).
а)У доски

  1. Общая характеристика планет земной группы.
  2. Общая характеристика планет гигантов.
  3. Рассказ об одной из планет (по усмотрению ученика)

б) Один-трое - "Red Shift 5.1" – найти любую планету и описать ее характеристики, показать фотографии, условия видимости и так далее.
в) Трое по карточкам

  1. Большая полуось Марса 1,5 а.е. Чему равен звездный период его обращения вокруг Солнца? (по 3-му закону Кеплера, взяв вторым телом Землю. Т 2 м / Т 2 з =а 3м/ а 3 з, тогда Т 2 / 1= 1,5 3 / 1, получаем Т ≈ 1,84 лет)
  2. Чему равен угловой диаметр Фобоса наблюдаемого с Марса с расстояния 6000 км, если его диаметр 20 км. (из D = 206265.r/p получим p≈ 688"=11'28")
  1. Большая полуось Венеры 0,7 а.е. Чему равен ее звездный период его обращения вокруг Солнца? (Т ≈ 0,59 лет)
  2. С какого расстояния астронавт в ходе путешествия на КК мог бы увидеть невооруженным глазом Большое Красное пятно на Юпитере, если его диаметр 15000 км, а разрешаемость глаза равна 2´. (из D = 206265 . r/p получим D≈ 25,78 млн.км)
  1. Большая полуось орбиты Юпитера 5 а.е. Чему равен звездный период его обращения вокруг Солнца? (Т ≈ 11,2 лет)
  2. На каком расстоянии находится КА от Венеры, если она видна под углом 0,5 о при линейном диаметре 12100 км? (из D = 206265 . r/p получим D≈ 13,87 млн.км)

г) Остальные самостоятельно

  1. Используя данные Приложения (табл. IХ) определить минимальное и максимальное удаление планеты от Солнца (по выбору ученика). Решениеamin, max=a±c, где с=а . е
  2. Найдите ошибки в описании полета КК.


КК после долгого полета мягко приземлился на поверхность Юпитера. На поверхности было жарко, ярко светило Солнце и слегка дул ветерок. Астронавты, ступив на поверхность планеты, сняли скафандры чтобы насладиться свежим воздухом. (Ошибки подчеркнуты).

2. Новый материал (20 мин)

3. Метеориты
Это обнаруженный фрагмент метеороида, который "пережил" прохождение сквозь атмосферу Земли. Метеориты обычно называются по имени места, где они упали. Изучение траекторий небольшого числа метеоритов, которые наблюдались как болиды и были обнаружены впоследствии, показывает, что они двигались по траекториям, берущим свое начало в поясе астероидов. При движении в атмосфере впереди метеорного тела образуется ударная волна внутри которой температура достигает порядка 10-100 тысяч градусов. Разрушение и испарение летящего тела сопровождается звуком. Достигает земной поверхности в среднем один их 40000 метеорных тел. Их возраст оценивается в 4,39-4,59 млрд лет. Химический и минералогический состав метеоритов изучается очень внимательно, так как они, по-видимому, являются образцами населения удаленных частей Солнечной системы и поэтому дают ключ к пониманию ее происхождения и эволюции. Вот почему любой найденный метеорит является достоянием государства и имеет большую научную ценность. Особенно ценны метеориты с Луны и Марса. Африканский охотник за метеоритами нашел два чрезвычайно ценных метеорита в 2001 году: один с Луны, а другой с Марса. Лунный метеорит (15 из открытых лунных метеоритов) весом в 1 кг был найден в Алжире, в то время как марсианский метеорит (17 из открытых марсианских) имеет вес 28 грамм и найден был в Марокко.
Метеориты подразделяются на три основных класса: железные (сидериты), железо-каменные (сидеролиты или литосидериты) и каменные (аэролиты). Каменные метеориты в свою очередь разделяются на два важных подкласса: хондриты и ахондриты. Хондриты характеризуются наличием хондр - небольших сферических включений, которые могут состоять из металлов, силикатов или сульфидов. В ахондритах хондр нет. СПИСОК
История собрания метеоритов в России началась в 1749 году в Сибири, недалеко от Красноярска возле село Убей, где казак Медведев нашел необычную железную глыбу – железокаменный метеорит (палласит) весом 687 кг. По распоряжению академика Петра Палласа она была доставлена в Петербург. Назван Палласово Железо (Pallas Iron).
Основная коллекция метеоритов России находится в Институте геохимии и аналитической химии имени В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ) и является частью Метеоритной коллекции РАН. В 1999 году коллекции исполнилось 250 лет. Она содержит примерно 180 отечественных и свыше 800 зарубежных метеоритов (более 16 тысяч образцов) практически всех типов из 45 стран мира. Общий вес коллекции более 30 тонн. Кроме того существуют на территории нынешней Российской Федерации еще 8 музеев в которых хранятся метеориты, в том числе и в г. Новосибирск - Сибирское отделение РАН (Центральный Сибирский геологический музей).
У нас в рамках нынешних границ Новосибирской области найдены также метеориты. Вот некоторые:

  1. Метеорит Новосибирск каменный, хондрит (11,41 кг), найден весной 1978г на окраине г. Новосибирска, в районе Гусинобродского шоссе. Метеорит нашли во время земляных работ на глубине 1,5 м.
  2. Метеорит Орловка каменный, хондрит (40,543 кг), найден в 1928 году в Кыштовском районе.
  3. Метеорит Крутиха каменный, хондрит (845,2 гр) найден в июле 1907 года в Кыштовском районе.
  4. Метеорит Венгерово каменный, хондрит (2 экземпляра общим весом 9,3 кг), падение 11.10.1950г в 17 ч. 46 м. возле села Ново-Кулики, Венгеровского района.
  5. Метеорит Кузнецово каменный, хондрит. Падение 26 мая 1932 года в 17-18 ч., Татарский район. Метеоритный дождь, собрано 6 экземпляров общим весом (предпол.) около 7 кг, сохранилось 5 целых и расколотых экземпляров общим весом около 4кг.
  6. Метеорит Маслянино железный (октаэдрит, тонкозернистый с силикатными включениями, 26 кг), найден 25 мая 1992 года между Маслянино и селом Петушиха, Маслянинского района.

3 Закрепление материала [10 мин]

  1. Что описывает правило Тициуса-Боде?
  2. Что такое астероид? Кто и когда открыл первый?
  3. Что такое метеорит?
  4. Оценки

Домашнее задание: §16, вопросы стр. 95, Найти в печати пример падения какого либо метеорита на Землю. Изучение астероидов КА.

Астероид Веста

Астероид (4) Веста - второе по массе тело в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
Вообще, правильнее её называть - "малая планета Веста". Она является самой большой из малых планет в этом поясе астероидов.

Астероид Веста
Астероид Веста.
Снимок НАСА/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA, с борта станции АМС Dawn, 24 июля 2011г. Снимок сделан с расстояния примерно 5200 км.

Отчётливо видно, что Весте не хватило собственной гравитации, чтобы принять форму шара.
Любопытно для сравнения: спутник Сатурна Мимас имеет меньшие размеры, но он смог приобрести шаровидную форму.

Характеристики орбиты астероида Веста
характеристиказначение
Эксцентриситет (e)0,089
Большая полуось (a)353,201 млн. км. (2,361 а. е.)
Перигелий (q)321,766 млн. км. (2,151 а. е.)
Афелий (Q)384,635 млн. км. (2,571 а. е.)
Период обращения (P)1325,081 суток (3,628 земных года)
Средняя орбитальная скорость19,346 км/с
Наклонение (i)7,135°
Долгота восходящего узла103,915°
Аргумент перигелия149,855°
Средняя аномалия (M)144,864°
Минимальное расстояние до Земли177 млн. км. (сравните с минимальным расстоянием до Марса - 55,75 млн. км.)
Физические характеристики астероида Веста
характеристиказначение
Размеры578 х 560 х 458 км.
Масса (m)2,75 х 10 20 кг.
Средняя плотность3,5 г/см 3
Ускорение свободного падения на поверхности0,22 м/с 2 (0.0224 g)
Альбедо0,4228
Период вращения5,342 ч.
Cпектральный классV
Абсолютная звёздная величина3,2 m

Веста, Церера, Луна
Астероид Веста стала самым массивным астероидом в поясе астероидов между Юпитером и Марсом, после того как Церера была переведена в разряд карликовых планет. Но, по размеру планета Веста уступает Палладе, другой малой планете.

4 самых больших астероида Главного пояса

Астероид Веста - довольно яркий астероид, единственный, который можно увидеть невооружённым глазом. Несколько других астероидов тоже теоретически видны без телескопа, но уже на пределе возможностей наших глаз, для этого нужно хорошее зрение и истинно чёрное небо, без засветок.

С помощью телескопа Хаббл было получено представление о поверхности Весты и о её составе.
В 2011 году, аппарат "Dawn" ("Рассвет") приблизился к Весте и сделал более точные снимки.
Весь южный полюс и прилегающие области занимает огромный кратер Реясильвия, диаметром около 460 км. Назван он так в честь весталки Реи Сильвии, матери основателей Рима, Ромула и Рема. Название пишется именно в одно слово, так решено, чтобы не использовать двойных имён.

Кратер Реясильвия на Весте
Снимок южного полушария Весты с аппарата "Рассвет".
Снимок сделан 17 июля 2011 года с расстояния 15000 км.

В центре видна центральная горка кратера Реясильвия.
А вот стен кратера не видно, потому что кратер Реясильвия настолько велик, что почти равен диаметру самой Весты.
Дно кратера расположено на 13 км. ниже среднего уровня поверхности Весты, а края на 4-12 км выше.
Центральная горка кратера - 18 км. высотой.

Предполагают, что многие астероиды того же класса V - обломки Весты.

Кратер Реясильвия на Весте
Карта высот Южного полушария астероида Веста. Самые высокие места показаны красным.
Большая красная окружность - стенки кратера Реясильвия.
Красное пятно посередине окружности - центральная горка этого кратера.
Снимок сделан из той же точки, что и верхнее изображение, но немного сдвинут по часовой стрелке.
Если присмотреться, то можно заметить, что форма Реясильвии не представляет собой окружность - на снимке она разорвана внизу, а дальше лежит другая полуокружность. Это ещё более древний кратер - Вененейя, диаметром около 400 км.
Вененейя образовалась 2-3 миллиарда лет назад от столкновения Весты с тёмным астероидом, богатым углеродом.
А, один миллиард лет назад, Веста столкнулась с другим астероидом из более стветлого вещества, в результате чего образовался кратер Реясильвия.

Удары был воистину чудовищными и непонятно как бедняга Веста вообще осталась цела.
Если вы обратили внимание на размеры Весты по трём координатам, то наверняка заметили, что два размера по 500 км., а по третьей - около 400. Из этого можно было сделать вывод, что Веста сильно сплющена.
Посмотрите на анимацию её вращения, которую составили из последовательных снимков: Веста и впрямь сплющена с полюсов. Это и есть последствия от столкновения с астероидами, которые образовали кратеры Реясильвия и Вененейя.
Кроме того, посмотрите внимательнее: по-ходу вращения, вдоль экватора, можно заметить продольные борозды. Предполагают, что это грабены - геологические складки, точнее сбросы породы, которые образовались от столкновения с этими астероидами.

Впрочем, Весте доставалось не один раз, о чём свидетельствуют другие кратеры, размером в десятки километров.

Снеговик на Весте
Эта цепочка из трёх кратеров на Весте получила название "Снеговик". Находится в Северном полушарии.
Их названия с Запада на Восток, то есть слева направо на фотографии: Марсия, Кальпурния и Минуция (Marcia, Calpurnia и Minucia).
Марсия, чей диаметр около 50-60км, - самый молодой из этих кратеров, поскольку перекрывает Кальпурнию.
Минуция - самый сташий, что видно по сглаженный стенкам и целостности стен Кальпурнии с его стороны.

Ядро астероида Веста - железно-никилевое. Мантия каменная. После первичного разогрева и расплавления пород от ядерных реакций, начался период остывания и кристаллизации, что привело к разнообразию горных пород на Весте. Это видно из спектрального анализа метеоритов класса V, которые долетают до Земли.

До сих пор Весту изучали только через телескопы. Но, в августе 2011 г., американский аппарат АМС Dawn (NASA), запущенный в 2007 году, уже вышел на орбиту Весты и передал её первые качественные снимки. В апреле 2012 года он покинул Весту и направился к Церере.
6 марта 2015 аппарат вышел на орбиту Цереры.

Астероид Веста: описание, орбита, история открытия и исследования

Астероид, 4 Веста, пояс астероидов, фото, снимок, телескоп

Веста – это один из крупнейших объектов в главном поясе астероидов, находящемся между Марсом и Юпитером. По ряду причин Веста особенно интересна астрономам.

Общие сведения

На сегодняшний день именно Веста признается крупнейшим астероидом главного пояса как по размеру, так и по массе. Однако вплоть до начала XXI в. она занимала по этим показателям третье и второе место соответственно. Однако сначала статус Цереры, однозначно крупнейшего объекта в главном поясе, был «повышен» астрономами от «астероида» до «карликовой планеты». Потом была произведена переоценка диаметра Паллады, и она оказалась меньше Весты. Таким образом Веста стала лидером по обоим показателям.
Примечательно, что Веста – единственный объект в поясе астероидов, который можно наблюдать невооруженным взглядом. Даже для наблюдения огромной Цереры необходим бинокль.

Орбита

Орбита Весты располагается во внутренней части главного пояса и представляет собой эллипс с малым эксцентриситетом, то есть близкий к окружности. Расстояние между Вестой и Солнцем изменяется от минимума в 2,15 а.е. (321,8 млн км) до максимума в 2,57 а.е. (384,6 млн км). На один оборот вокруг звезды Веста затрачивает 1325 дней, или 3,6 года. Орбита имеет небольшой наклон к плоскости эклиптики, составляющий 7,1°. Средняя скорость движения астероида в космосе оценивается в 19,3 км/с.

Вращается Веста также и вокруг собственной оси. Один такой оборот занимает у астероида всего 5,3 часа.

Физические характеристики


Габариты Весты составляют 573х557х446 км. Приближенно астероид можно считать шаром с диаметром 525 км. Масса Весты равна 2,59•10 20 кг. Это означает, что астероид примерно в 23 тысячи раз легче нашей планеты.

Видимая звездная величина Весты колеблется от 5,1 до 8,48, что делает ее ярчайшим объектом в поясе астероидов. Ее яркость объясняется сразу тремя причинами:

  • большие размеры астероида;
  • меньший радиус орбиты, и, следовательно, меньшее расстояние между Землей и Вестой;
  • высокое альбедо (отражающая способность) планеты, составляющее 42%.

Например, Церера значительно крупнее Весты, но менее яркая, так как Церера отражает лишь 7% падающего на него света, а ее орбита проходит дальше от Земли, чем орбита Весты.

Считается, что Веста неоднородна по составу – у нее, как и у планет, есть железное ядро и мантия из камня. Веста относится к классу V астероидов. Собственно, Веста считается родоначальником этого класса – почти все астероиды, относящиеся к нему, являются осколками Весты, образовавшимися при ее столкновениях с другими телами.

В составе Весты преобладают силикаты и железо, а также отмечается необычайное большая концентрация пироксенов.
Температура на освещенной Солнцем поверхности астероида достигает – 20° С. В тени же она падает до – 130° С.

Главной достопримечательностью рельефа Весты является кратер Реясильвия, чей диаметр достигает 500 км. Его глубина составляет 25 км, что делает кратер одним из глубочайших в Солнечной системе. Ученые до сих пор не понимают, как Веста могла пережить столкновение, при котором образовался столь большой кратер – согласно расчетам астероид должен был развалиться на осколки.

В центре Реясильвии располагается гора, чья относительная высота составляет 22 км. Только гора Олимп на Марсе может похвастаться большей высотой в Солнечной системе.

История открытия

Веста была обнаружена Г. Ольберсом 29 марта 1807 г. Это был четвертый объект в главном поясе астероидов, открытый человечеством. Стоит отметить, что тогда все эти астероиды считались планетами. Сам Ольберс ещё в 1802 г. открыл астероид Палладу, поэтому астроном решил передать право на выбор имени для нового небесного тела другому ученому.

Эта возможность была предоставлена математику К. Гауссу, который выбрал для астероида имя Веста. Веста – это древнеримская богиня домашнего очага. Она отождествляется с древнегреческой богиней Гестией. Примечательно, что после обнаружения Весты астрономы в течение 38 лет не могли обнаружить никаких других объектов в главном поясе.

Исследования

иллюстрация, автоматическая межпланетная станция, АМС, Dawn, астероид, Веста, карликовая планета, Церера, космос, компьютерная графика

Первые фотометрические наблюдения за Вестой организованы в Гарварде ещё в 1880 г. Благодаря ним и похожим исследованиям в Тулузе к 1950 г. удалось примерно оценить скорость вращения астероида вокруг собственной оси.

Веста – это первый астероид, чью массу удалось оценить. Дело в том, что каждые 18 лет с Вестой сближается астероид Арета, причем дистанция между ними оказывается меньше 0,04 а. е. Благодаря такому сближению гравитация Весты сильно искажает орбиту Ареты, что и позволило в 1966 г. Г. Герцу оценить массы Весты.

Первый проект полета к астероиду был предложен ещё в 1981 г., однако тогда он был отклонен. Благодаря телескопу «Хаббл» к 2000 г. получилось рассмотреть рельеф Весты.

В 2007 г. был запущен аппарат Dawn, который в июле 2011 г. стал искусственным спутником Весты. Dawn передал на Землю 31 тысячу фотографий, благодаря которым удалось составить детальную карты Весты. Также он исследовал гравитационное поле астероида и точно измерил его массу. Аппарат получил более 20 млн спектров Весты в инфракрасном и видимом диапазоне. Выяснилось, что северное полушарие астероида сильно отличается от южного – возраст его поверхности превышает 4 млрд лет, а на юге этот возраст равен 1-2 млрд лет. В сентябре 2012 г. Dawn покинул орбиту Весты и отправился к Церере.

Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Астероиды и метеориты"

Бесплатные разработки открытых уроков по астрономии в школе.
Конспекты уроков по астрономии, презентации по астрономии в школе - скачать бесплатно
Тематическое, календарное, поурочное планирование по астрономии скачать бесплатно

Тема урока по астрономии: Астероиды и метеориты.

Ход урока астрономии

1 Повторение изученного

  • 1. Общая характеристика планет земной группы.
  • 2. Общая характеристика планет гигантов.
  • 3. Рассказ об одной из планет (по усмотрению ученика)

б) Один -"Red Shift 3" – найти любую планету и описать ее характеристики, показать фотографии, условия видимости и так далее.

в) Трое по карточкам

г) Остальные самостоятельно

1. Используя данные Приложения (табл. IХ) определить минимальное и максимальное удаление планеты от Солнца (по выбору ученика).

2. Найдите ошибки в описании полета КК.

КК после долгого полета мягко приземлился на поверхность Юпитера. На поверхности было жарко, ярко светило Солнце и слегка дул ветерок. Астронавты, ступив на поверхность планеты, сняли скафандры чтобы насладиться свежим воздухом.

2 Новый материал

1. Закономерность в расстояниях планет от Солнца.

Уточняя данную формулу немецкий астроном Иоганн БОДЕ в 1772г публикует уточненную формулу в виде r=0,3.2n +0,4 (формула получила название правило Тициуса-Боде, где n номер присвоенный им планете: -?-Меркурий, 0-Венера, 1-Земля, 2-Марс, 3- (неизвестная), 4-Юпитер, 5-Сатурн)

13 марта 1781г В.Гершель открывает Уран (проверьте для n=6, сравните с таблицей).

А теперь возьмем n=3, получим расстояние 2,8 а.е. Значит на таком расстоянии надо искать планету, которой даже дали заблаговременно название Фаэтон.

2. Астероиды

Только астрономы Европы запланировав, начали c 21 сентября 1800г интенсивный поиск Фаэтона, как неожиданно Джузеппе ПИАЦЦИ в новогоднюю ночь 1 января 1801г в Палермо открыл первую малую планету - самый крупный астероид Церера (диаметр 960х932 км) и дал ей название - “малые звезды” назвал астероидами. До недавнего времени это был самый большой астероид (но с 24.08.2006 года решением МАС отнесен к разряду карликовых планет).

Хроника открытий астероидов.

Вторую малую планету - (2) Pallas (Паллада) - удалось обнаружить 28 марта 1802 года немецкому астроному Г.В.Ольберсу. Третью - (3) Juno (Юнона) - открыл 1 сентября 1804 года немецкий астроном К.Гардинг. Четвертую - (4) Vesta (Веста) - открыл 29 марта 1807 года все тот же Г.В.Ольберс.

Первый с помощью фотографии был открыт 20 декабря 1891г №323 (Бруция)

На 2 октября 2001г астрономы всего мира наблюдали 146.677 астероидов. Орбиты 30.716 из них определены и они получили собственные номера. Имена присвоены 8.914 астероидам.

Распределение астероидов.

Большинство орбит астероидов сконцентрировано в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от 2,0 до 3,3 а.е. от Солнца. Имеются, однако, и астероиды, чьи орбиты лежат ближе к Солнцу, типа группы Амура, группы Аполлона и группы Атена. Кроме того, имеются и более далекие от Солнца, типа центавров. На орбите Юпитера находятся троянцы. За Нептуном находится пояс Койпера. Первым свидетельством существования пояса Герарда Койпера (предсказанного в 1951г) было открытие в 1992г слабого объекта 1992 QB1, находящегося на квазикруговой орбите на расстоянии около 50 а.е. от Солнца. В настоящее время астрономам известно уже свыше 1 тыс. транснептуновых объектов (на 01.09.2006г), однако самый маленький из них имеет в поперечнике около 25 км. В 2006 году открыт еще один пояс - троянцы у Нептуна (первый астероид открыт в 2001г).

Астероидная опасность Земли.

Путешествуя по своим орбитам, астероид под воздействием силы тяготения планеты (особенно массивного Юпитера) могут менять орбиту, а потому могут близко подойти к Земле и даже столкнуться с ней. Столкновение с астероидом более 1 км диаметром может быть катастрофическим для Земли. Подсчитано, что в среднем раз в 100000 лет такое столкновение происходит. В 1995г NASA организует службу NEAT (Near Earth Asteroid Tracking – слежения за околоземными астероидами) 3. Метеориты

Это обнаруженный фрагмент метеорита, который "пережил" прохождение сквозь атмосферу Земли. Метеориты обычно называются по имени места, где они упали. Изучение траекторий небольшого числа метеоритов, которые наблюдались как болиды и были обнаружены впоследствии, показывает, что они двигались по траекториям, берущим свое начало в поясе астероидов. При движении в атмосфере впереди метеорного тела образуется ударная волна внутри которой температура достигает порядка 10-100 тысяч градусов. Разрушение и испарение летящего тела сопровождается звуком. Достигает земной поверхности в среднем один их 40000 метеорных тел. Их возраст оценивается в 4,39-4,59 млрд лет. Химический и минералогический состав метеоритов изучается очень внимательно, так как они, по-видимому, являются образцами населения удаленных частей Солнечной системы и поэтому дают ключ к пониманию ее происхождения и эволюции. Вот почему любой найденный метеорит является достоянием государства и имеет большую научную ценность.

Метеориты подразделяются на три основных класса: железные (сидериты), железо-каменные (сидеролиты или литосидериты) и каменные (аэролиты). Каменные метеориты в свою очередь разделяются на два важных подкласса: хондриты и ахондриты. Хондриты характеризуются наличием хондр - небольших сферических включений, которые могут состоять из металлов, силикатов или сульфидов. В ахондритах хондр нет. СПИСОК

История собрания метеоритов в России началась в 1749 году в Сибири, недалеко от Красноярска найден первый железокаменный метеорит (палласит) весом 687 кг. По распоряжению академика Петра Палласа она была доставлена в Петербург. Назван Палласово Железо (Pallas Iron).

Основная коллекция метеоритов России находится в Институте геохимии и аналитической химии имени В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ). Она содержит примерно 180 отечественных и свыше 800 зарубежных метеоритов (более 16 тысяч образцов) практически всех типов из 45 стран мира. Общий вес коллекции более 30 тонн. Кроме того существуют на территории нынешней РФ еще 8 музеев в которых хранятся метеориты, в том числе и в г. Новосибирск - Центральный Сибирский геологический музей.

В рамках нынешних границ области найдены также метеориты. Вот некоторые:

  • 1. Метеорит Новосибирск каменный, хондрит (11,41 кг), найден весной 1978г на окраине г. Новосибирска, в районе Гусинобродского шоссе. Метеорит нашли во время земляных работ на глубине 1,5 м.
  • 2. Метеорит Орловка каменный, хондрит (40,543 кг), найден в 1928г. Кыштовский район.
  • 3. Метеорит Крутиха каменный, хондрит (845,2 гр) найден в июле 1907 года.
  • 4. Метеорит Венгерово каменный, хондрит (2 экземпляра общим весом 9,3 кг), падение 11.10.1950г в 17 ч. 46 м. возле села .Ново-Кулики, Венгеровского района.
  • 5. Метеорит Кузнецово каменный, хондрит. Падение 26 мая 1932 г. в 17-18 ч., Татарский район. Метеоритный дождь, собрано 6 экземпляров общим весом (предпол.) около 7 кг, сохр. 5 целых и расколотых экземпляров общим весом около 4кг.
  • 6. Метеорит Маслянино железный (октаэдрит, тонкозернистый с силикатными включениями, 26 кг), найден 25 мая 1992г. между Маслянино и селом Петушиха, Маслянинского района.

3 Закрепление материала

  • 1. Самостоятельная работа №8
  • 2. Дополнительно: Вычислите эксцентриситет самого яркого астероида Веста, если он в максимуме приближается к Солнцу на расстояние 2,2а.е., а удаляется на 2,6а.е.
  • 3. Каковы периоды обращения астероидов, отстоящих от Солнца на 2,2 а. е.? 3,6 а. е.?
  • 4. Найдите эксцентриситет орбиты Икара, зная, что его расстояние от Солнца в перигелии и афелии равно 0,18 а. е. и 1,97 а. е. соответственно. Изобразите в масштабе орбиты Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Икара.
  • 5. Все ли небесные тела, входящие в состав Солнечной системы, шарообразны?
  • 6. Какие небесные тела ученые уже сейчас могут исследовать в земных лабораториях?

Итог урока астрономии:

  • 1. Что описывает правило Тициуса-Боде?
  • 2. Что такое астероид? Кто и когда открыл первый?
  • 3. Что такое метеорит?
  • 4. Оценки

Домашнее задание по астрономии: §16, вопросы стр. 95, Найти в печати пример падения какого либо метеорита на Землю.

Конспект урока по астрономии по теме: "Астероиды и метеориты"

Презентация на тему астрономия

Урок 5/16 Тема: Астероиды и метеориты

б) Один - "Red Shift 3" – найти любую планету и описать ее характеристики, показать фотографии, условия видимости и так далее.

в) Трое по карточкам

Большая полуось Марса 1,5 а.е. Чему равен звездный период его обращения вокруг Солнца?

Чему равен угловой диаметр Фобоса наблюдаемого с Марса с расстояния 6000 км, если его диаметр 20 км.

Большая полуось Венеры 0,7 а.е. Чему равен ее звездный период его обращения вокруг Солнца?

С какого расстояния астронавт в ходе путешествия на КК мог бы увидеть невооруженным глазом Большое Красное пятно на Юпитере, если его диаметр 15000 км, а разрешаемость глаза равна 2´.

Большая полуось орбиты Юпитера 5 а.е. Чему равен звездный период его обращения вокруг Солнца?

На каком расстоянии находится КА от Венеры, если она видна под углом 0,5 о при линейном диаметре 12100 км?

г) Остальные самостоятельно

Используя данные Приложения (табл. IХ) определить минимальное и максимальное удаление планеты от Солнца (по выбору ученика).

Найдите ошибки в описании полета КК.

КК после долгого полета мягко приземлился на поверхность Юпитера. На поверхности было жарко, ярко светило Солнце и слегка дул ветерок. Астронавты, ступив на поверхность планеты, сняли скафандры чтобы насладиться свежим воздухом.

2 Новый материал

13 марта 1781г В.Гершель открывает Уран (проверьте для n =6, сравните с таблицей).

А теперь возьмем n = 3, получим расстояние 2,8 а.е. Значит на таком расстоянии надо искать планету, которой даже дали заблаговременно название Фаэтон.

2. Астероиды
Только астрономы Европы запланировав, начали c 21 сентября 1800г интенсивный поиск Фаэтона, как неожиданно Джузеппе ПИАЦЦИ в новогоднюю ночь 1 января 1801г в Палермо открыл первую малую планету - самый крупный астероид Церера (диаметр 960х932 км) и дал ей название - “малые звезды” назвал астероидами. До недавнего времени это был самый большой астероид (но с 24.08.2006 года решением МАС отнесен к разряду карликовых планет).

Хроника открытий астероидов.

Вторую малую планету - (2) Pallas (Паллада) - удалось обнаружить 28 марта 1802 года немецкому астроному Г.В.Ольберсу. Третью - (3) Juno (Юнона) - открыл 1 сентября 1804 года немецкий астроном К.Гардинг. Четвертую - (4) Vesta (Веста) - открыл 29 марта 1807 года все тот же Г.В.Ольберс.
Первый с помощью фотографии был открыт 20 декабря 1891г №323 (Бруция)
На 2 октября 2001г астрономы всего мира наблюдали 146.677 астероидов. Орбиты 30.716 из них определены и они получили собственные номера. Имена присвоены 8.914 астероидам.

Большинство орбит астероидов сконцентрировано в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от 2,0 до 3,3 а.е. от Солнца. Имеются, однако, и астероиды, чьи орбиты лежат ближе к Солнцу, типа группы Амура, группы Аполлона и группы Атена. Кроме того, имеются и более далекие от Солнца, типа центавров. На орбите Юпитера находятся троянцы . За Нептуном находится пояс Койпера . Первым свидетельством существования пояса Герарда Койпера (предсказанного в 1951г) было открытие в 1992г слабого объекта 1992 QB1, находящегося на квазикруговой орбите на расстоянии около 50 а.е. от Солнца. В настоящее время астрономам известно уже свыше 1 тыс. транснептуновых объектов (на 01.09.2006г), однако самый маленький из них имеет в поперечнике около 25 км. В 2006 году открыт еще один пояс - троянцы у Нептуна (первый астероид открыт в 2001г).

Астероидная опасность Земли.

Путешествуя по своим орбитам, астероид под воздействием силы тяготения планеты (особенно массивного Юпитера) могут менять орбиту, а потому могут близко подойти к Земле и даже столкнуться с ней. Столкновение с астероидом более 1 км диаметром может быть катастрофическим для Земли. Подсчитано, что в среднем раз в 100000 лет такое столкновение происходит. В 1995г NASA организует службу NEAT (Near Earth Asteroid Tracking – слежения за околоземными астероидами ) 3. Метеориты
Это обнаруженный фрагмент метеороида, который "пережил" прохождение сквозь атмосферу Земли. Метеориты обычно называются по имени места, где они упали. Изучение траекторий небольшого числа метеоритов, которые наблюдались как болиды и были обнаружены впоследствии, показывает, что они двигались по траекториям, берущим свое начало в поясе астероидов. При движении в атмосфере впереди метеорного тела образуется ударная волна внутри которой температура достигает порядка 10-100 тысяч градусов. Разрушение и испарение летящего тела сопровождается звуком. Достигает земной поверхности в среднем один их 40000 метеорных тел. Их возраст оценивается в 4,39-4,59 млрд лет. Химический и минералогический состав метеоритов изучается очень внимательно, так как они, по-видимому, являются образцами населения удаленных частей Солнечной системы и поэтому дают ключ к пониманию ее происхождения и эволюции. Вот почему любой найденный метеорит является достоянием государства и имеет большую научную ценность.
Метеориты подразделяются на три основных класса: железные (сидериты), железо-каменные (сидеролиты или литосидериты) и каменные (аэролиты). Каменные метеориты в свою очередь разделяются на два важных подкласса: хондриты и ахондриты . Хондриты характеризуются наличием хондр - небольших сферических включений, которые могут состоять из металлов, силикатов или сульфидов. В ахондритах хондр нет. СПИСОК

История собрания метеоритов в России началась в 1749 году в Сибири, недалеко от Красноярска найден первый железокаменный метеорит (палласит) весом 687 кг. По распоряжению академика Петра Палласа она была доставлена в Петербург. Назван Палласово Железо (Pallas Iron).

Основная коллекция метеоритов России находится в Институте геохимии и аналитической химии имени В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ). Она содержит примерно 180 отечественных и свыше 800 зарубежных метеоритов (более 16 тысяч образцов) практически всех типов из 45 стран мира. Общий вес коллекции более 30 тонн. Кроме того существуют на территории нынешней РФ еще 8 музеев в которых хранятся метеориты, в том числе и в г. Новосибирск - Центральный Сибирский геологический музей.

У нас в рамках нынешних границ Новосибирской области найдены также метеориты. Вот некоторые:

Метеорит Новосибирск каменный, хондрит (11,41 кг), найден весной 1978г на окраине г. Новосибирска, в районе Гусинобродского шоссе. Метеорит нашли во время земляных работ на глубине 1,5 м.

Метеорит Орловка каменный, хондрит (40,543 кг), найден в 1928г. Кыштовский район.

Метеорит Крутиха каменный, хондрит (845,2 гр) найден в июле 1907 года.

Метеорит Венгерово каменный, хондрит (2 экземпляра общим весом 9,3 кг), падение 11.10.1950г в 17 ч. 46 м. возле села .Ново-Кулики, Венгеровского района.

Метеорит Кузнецово каменный, хондрит. Падение 26 мая 1932 г. в 17-18 ч., Татарский район. Метеоритный дождь, собрано 6 экземпляров общим весом (предпол.) около 7 кг, сохр. 5 целых и расколотых экземпляров общим весом около 4кг.

Метеорит Маслянино железный ( октаэдрит, тонкозернистый с силикатными включениями, 26 кг), найден 25 мая 1992г. между Маслянино и селом Петушиха, Маслянинского района.

3 Закрепление материала [10 мин]

Самостоятельная работа №8

Дополнительно: Вычислите эксцентриситет самого яркого астероида Веста, если он в максимуме приближается к Солнцу на расстояние 2,2а.е., а удаляется на 2,6а.е.

Каковы периоды обращения астероидов, отстоящих от Солнца на 2,2 а. е.? 3,6 а. е.?

Найдите эксцентриситет орбиты Икара, зная, что его расстояние от Солнца в перигелии и афелии равно 0,18 а. е. и 1,97 а. е. соответственно. Изобразите в масштабе орбиты Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и Икара.

Все ли небесные тела, входящие в состав Солнечной системы, шарообразны?

Какие небесные тела ученые уже сейчас могут исследовать в земных лабораториях?

Что описывает правило Тициуса-Боде?

Что такое астероид? Кто и когда открыл первый?

Что такое метеорит?

Домашнее задание: §16, вопросы стр. 95, Найти в печати пример падения какого либо метеорита на Землю.

Астероид Веста

Веста занимает второе место по массивности в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, уступая Церере (относится к классу карликовых планет). Это ярчайший астероид, поэтому иногда его можно отыскать без использования увеличительных приборов. В 2011 году Весту нашел аппарат Dawn.

Небесная полиция

В 1596 году Иоганн Кеплер вычислил эллиптическую форму планетарных орбит и выяснил, что между Марсом и Юпитером должна присутствовать еще одна планета. В 1772 году выходят математические расчеты от Иоганна Боде, поддерживающие эти выводы. Интересно, что в 1789 году несколько ученых создали группу «Небесная полиция», занимающуюся поиском пропавшей планеты. Среди них числился Генрих Ольберс, которому удалось обнаружить астероид Паллада. В описании своей теории он указывал, что Церера и Паллада способны выступать фрагментами от ранее крупной планеты. Рассмотрите фото астероида Веста ниже.

Это изображение добыто 17 июля 2011 года камерой кадрирования на аппарате Dawn при отдаленности в 15000 км от протопланеты Веста. Масштабирование – 1.4 км на пиксель

Это изображение добыто 17 июля 2011 года камерой кадрирования на аппарате Dawn при отдаленности в 15000 км от протопланеты Веста. Масштабирование – 1.4 км на пиксель

Ольберс считал, что эти осколки должны пересекаться в точке взрыва и на орбитальном пути. Он наблюдал за этими точками и 29 марта 1807 года заметил Веста. Он стал первым человеком, нашедшим два астероида. Ученый отправил свои заметки Карлу Гаусу, который за 10 часов определил орбиту Паллады.

Физические характеристики

Гигантский астероид Веста отображен аппаратом Dawn. На поверхности заметно огромное количество ударных кратеров.

Гигантский астероид Веста отображен аппаратом Dawn. На поверхности заметно огромное количество ударных кратеров.

Веста считается уникальным астероидным представителем из-за своих темных и ярких пятен, напоминающих лунную поверхность. Присутствуют базальтовые участки, а значит ранее по ним текла лава. Объект наделен неправильной формой (приплюснутый). Интересно, что астероид Веста имеет орбиту, близкую к круговой. Ниже расписаны характеристики размера и вращения.

  • Диаметр: 530 км.
  • Массивность: 2.67 × 10 20 кг.
  • Температурная отметка: от -188°C до -18°C.
  • Альбедо: 0.4322.
  • Период вращения: 5.342 часов.
  • Орбитальный период: 3.63 года
  • Афелий: 2.57 а.е.
  • Перигелий: 2.15 а.е.
  • Максимальное сближение с Землей: 1.14 а.е.

Поверхность, состав и формация

В 1996 году Веста приблизилась к Земле, и космическому телескопу Хаббл удалось зафиксировать ее топографический поверхностный слой вместе с формированиями на фото. Проявился крупный кратер на территории южного полюса с диаметром в 460 км (Веста простирается всего на 530 км). Кратер уходит вглубь на 13 км и появился, скорее всего, при древнем ударе. Толчок вырвал материал, который выбросился на орбиту и вращается вокруг астероида.

В отличие от других астероидов, внутренняя часть астероида Веста дифференцирована. То есть, присутствует кора охлажденной лавы, скалистая мантия и железно-никелевое ядро. Это говорит в пользу того, что перед нами протопланета.

На южной стороне Весты находится крупный кратер. Снимок добыт телескопом Хаббл (вверху слева) с добавлением теоретических расчетов (вверху справа) и топологической карты (внизу)

На южной стороне Весты находится крупный кратер. Снимок добыт телескопом Хаббл (вверху слева) с добавлением теоретических расчетов (вверху справа) и топологической карты (внизу)

В 1960 году над Австралией пролетела частичка Весты. Осколок полностью состоял из пироксена (обнаружен в лавовых потоках) и нес спектральные сигналы Весты. В 2012 году к астероиду летал аппарат Dawn. На поверхности зафиксировал огромное количество водорода. Также нашел яркие области с высоким показателем отражения. Полагают, что создался более 4 млрд. лет назад.

Веста обладает уникальным составом, поэтому его метеориты легко идентифицировать. Это HED-объекты, представленные эвкритами (застывшая лава), диогенитами (из-под поверхности) и говардитами (смесь обоих). Больше деталей демонстрирует карта астероида Веста.

Топографическая карта Весты

Топографическая карта Весты

Если орбита Весты расположена за Марсом, то как осколки достигли Земли? Метеориты проходят мимо Юпитера в три орбитальных облета вокруг Солнца и чувствуют на себе притяжение гиганта.

Изучение

В 2007 году НАСА запустили миссию Dawn, чтобы посетить Веста и Цереру. Это уникальный аппарат, так как впервые совершил поездку сразу по двум астероидным орбитам. К Весте прибыл в 2011 году, а к Церере – в 2015-м.

Задача Dawn – исследование характеристик ранней системы через анализ двух отличающихся между собою астероидов. Церера – влажная, с сезонными полярными шапками и способна располагать тонким атмосферным слоем. Веста – сухой и скалистый объект.

По размерам они напоминают скорее протопланеты, но гравитация Юпитера остановила их формирования. В октябре 2010 года телескоп Хаббл снова отобразил Весту на фото. Новые данные показали, что наклон оси на 4 градуса больше ранних предположений.

Веста (астероид)

4 Ве́ста (4 Vesta) — один из крупнейших астероидов в главном астероидном поясе. Среди астероидов занимает второе место по массе и третье место по размеру, после Паллады и Цереры. Это также самый яркий астероид из всех и единственный, который можно без усилий наблюдать невооружённым взглядом. Веста была открыта 29 марта 1807 года Генрихом Вильгельмом Ольберсом и по предложению Карла Гаусса получила имя древнеримской богини дома и домашнего очага Весты.

Содержание

Орбита

Орбита Весты лежит во внутренней части пояса астероидов, в пределах основного люка Кирквуда на 2,5 а. е. Орбита слабоэллиптичная с умеренным наклоном к плоскости эклиптики. Астероид не пересекает орбиту Земли, и оборачивается вокруг Солнца за 3,63 Юлианских лет. [1]

Физические характеристики

Размеры Весты составляют 578×560×458 км, и, если бы асимметрия формы была бы чуть поменьше, то, согласно новой редакции понятия «планета», её следовало бы отнести именно к этому классу небесных тел. С планетами Весту сближает и сложная геологическая история. Вскоре после формирования началась дифференциация её внутренней структуры: образовалось железо-никелевое ядро и каменная мантия. За счёт тепла, выделяемого при распаде радиоактивных изотопов, ядро и значительная часть мантии расплавились. На протяжении последующих эпох происходило постепенное остывание и кристаллизация пород мантии и коры, что в конечном итоге привело к чрезвычайному разнообразию минералов, составляющих Весту. Об этом мы можем судить по метеоритам и малым астероидам V-типа, родоначальницей которых является Веста.

В 90-х годах с помощью телескопа «Хаббл» удалось довольно подробно рассмотреть поверхность Весты и получить представление о её составе. Самой заметной деталью является огромный кратер 460 км в поперечнике, занимающий весь южный полюс. Дно кратера лежит на 13 км ниже среднего уровня, края на 4-12 км возвышаются над прилегающими равнинами, а центральная горка имеет высоту 18 км. Размеры кратера сопоставимы с размерами астероида; остаётся загадкой как Веста смогла пережить столь чудовищный катаклизм. Очевидно, что многочисленные астероиды V-типа — просто обломки, разлетевшиеся после столкновения. Спектрометрический анализ показывает, что кратер обнажил несколько слоёв коры Весты и частично — её мантию. На Весте обнаружены и другие крупные кратеры размерами до 150 км и глубиной до 7 км. Поверхность Весты существенно неоднородна, восточное полушарие имеет более высокое альбедо, западное же полушарие более тёмное, встречаются участки с аномально низким альбедо. Считается, что более тёмные области соответствуют базальтовым равнинам, аналогам лунных «морей», а более светлые — сильно кратерированным возвышенностям.

Дальнейшие исследования

Основные надежды на дальнейшее изучение Весты связаны с миссией АМС «Dawn», запущенной 27 сентября 2007 года. В 2011 году аппарат выйдет на орбиту вокруг Весты и будет изучать её в течение 9 месяцев, после чего отправится к Церере.

Интересные факты

Веста является самым ярким астероидом. Это единственный астероид, который в ясную ночь виден невооружённым глазом с Земли благодаря яркости его поверхности, его размеру, который составляет 576 км в поперечнике и тому, что он может приближаться к Земле на расстояние всего 177 млн км.

Читайте также: