Расстояние от астероида веста до солнца изменяется

Астероид Веста: описание, орбита, история открытия и исследования

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

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.

Список использованных источников

Источник

XX Всероссийская олимпиада по астрономии

XX Всероссийская олимпиада по астрономии

Решения. 5-7 класс.

Задача 1. Фигуры каких созвездий нарисованы?

а) Кассиопея б) Лебедь в) Лев

Задача 2. Предположим, сегодня Луна выглядит так:

Нарисуйте, как будет выглядеть Луна завтра.

Изображён растущий лунный серпик. Завтра он станет немного толще.

Задача 3. Какое астрономическое явление запечатлено на фото?

Когда земляне наблюдали его в последний раз? Когда смогут увидеть его в следующий раз?

На фото запечатлено прохождение Венеры по диску Солнца. Последний раз земляне наблюдали его 6 июня 2012 года, в следующи й раз увидят 11 декабря 2117 года.

Задача 4. У детской поэтессы Риммы Алдониной в книге «О звёздах и планетах» есть стихотворение под названием «Метеорит»:

Когда он в космосе летит,

Он называется болид;

Ворвется в атмосферу скоро —

И будет зваться метеором.

Когда на Землю упадёт,

На лужице ломая лёд,

Тогда прохожий говорит:

— А вот лежит метеорит!

Правильно ли поэтесса употребляет термины «болид», «метеорит», «метеор»?

Небольшой камень, летящий в космосе, следует называть метеорным телом или метеороидом. Упавший на землю небесный камень поэтесса правильно называет метеоритом. Однако на поверхность планеты выпадают только относительно крупные метеорные тела. Космические пылинки полностью сгорают в атмосфере, оставляя за собой светящийся след. Явление свечения атмосферных газов, разогретых при падении такого микрометеорита, и называется метеором. Сгорание в атмосфере более крупного метеорного тела сопровождается сильным свечением и взрывом — это явление и называется болидом. Таким образом, поэтесса правильно употребила только один из трёх терминов.

Задача 5. Свет от Солнца достигает Земли за 500 секунд, свет от ближайшей к Солнечной системе звезды Проксима в созвездии Центавра – за 4,22 года. Во сколько раз Проксима дальше Солнца?

Определим число секунд в году: 60х60х24х365= с.

Свет от Проксимы достигает Земли за 4,22х=133 млрд. с (примерно)

Разделив это время на 500 с, получим примерно 266 тысяч – во столько раз Проксима дальше Солнца. Находить расстояние до Проксимы в километрах не требовалось.

XX Всероссийская олимпиада по астрономии

Школьный этап (октябрь 2012 г).

Решения. 8-9 класс.

Задача 1. Пользуясь подвижной картой звёздного неба, определите, какие созвездия могут проходить через зенит на широте Москвы.

Через зенит на широте Москвы проходит созвездия, расположенные на 56о склонения: Большая Медведица, Рысь, Жираф, Кассиопея, Цефей и Дракон. Решая задачу при помощи подвижной карты, следовало учесть, что из-за особенностей проекции градус меридиана вблизи Полюса Мира короче, чем вблизи небесного экватора.

Задачаноября 2012 года в Тихом океане будет наблюдаться полное солнечное затмение. Исходя из этого, определите дату ближайшего (октябрьского) полнолуния.

Солнечные затмения происходят в новолуние. Октябрьское полнолуние было на 14,5 суток раньше, т. е. 30 октября.

Задача 3. Какое астрономическое явление запечатлено на фото?

Читайте также: Заход солнца григ авторы

Когда земляне наблюдали его в последний раз? Когда смогут увидеть его в следующий раз?

Задача 4. В набросках к научно-фантастическому рассказу «Вахта Хромова» описывается эпизод, когда оператор научной станции, расположенной вблизи одной из планет Солнечной системы, запрашивает «Центр» (Землю): «Отправив сообщение, Алексей продолжал сидеть у монитора и ждать. Ждать ответа. Он знал, что даже теоретически, даже если «Центр» примет решение за считанные минуты, всё равно ответ придёт не ранее, чем через пять часов. « На какой планете работал Алексей?

За пять часов сигнал проделает двойной путь: до Земли и обратно. Расстояние от планеты до Земли, таким образом, составляет 2,5 световых часа или 9000 световых секунд. Расстояние 1 а. е. свет проходит за 500 с, следовательно, до планеты 18 а. е. Очевидно, это Уран вблизи противостояния.

Задача 5. Искусственный спутник, находящийся на низкой околоземной орбите, пролетел над Харьковом (50о с. ш., 36о в. д.) Над какой местностью (приблизительно) пролетит этот спутник через один оборот вокруг Земли?

Период обращения спутника по низкой орбите – примерно полтора часа. Через полтора часа спутник вернётся на ту же широту, но Земля под ним повернётся примерно на 22 градуса к востоку. Координаты местности, над которой пролетит спутник: 50о с. ш., 14о в. д. – это столица Чехии Прага.

XX Всероссийская олимпиада по астрономии

Школьный этап (октябрь 2012 г).

Задача 1. В некоторой местности Земли в полдень 21 марта высота Солнца над горизонтом была равна 45о. Какой будет в этой местности высота Солнца в полдень 22 июня?

21 марта, в день весеннего равноденствия, Солнце пересекает небесный экватор, его склонение равно 0, и в полдень на высоте 45о оно наблюдается с параллелей 45о северной и южной широты. 22 июня – день летнего солнцестояния, склонение Солнца равно +23о26′. На северной широте 45о полуденная высота Солнца будет на 23о26′ больше, чем в равноденствие, т. е. 68о26′. На южной широте 45о полуденная высота Солнца будет на 23о26′ меньше, чем в равноденствие, т. е. 21о34′. Решение следовало сопроводить чертежами для обоих случаев.

Солнечные затмения происходят в новолуние. Октябрьское полнолуние было на 14,5 суток раньше, т. е. 30 октября.

Задача 3. Какое астрономическое явление запечатлено на фото?

Когда земляне наблюдали его в последний раз? Когда смогут увидеть его в следующий раз?

Задача 4. Расстояние от астероида Веста до Солнца изменяется в пределах от 2,2 до 2,6 а. е. Найдите период обращения астероида.

Большая полуось орбиты астероида равна 2,4 а. е. По третьему закону Кеплера, период обращения составляет (2,4 а. е.)3/2 = 3,7 года

Задача 5. Двойная звезда состоит из одинаковых компонентов по 2m. Сравните её по блеску с двойной звездой, компоненты которой имеют видимые величины 1m и 3m.

Ярче вторая звезда, т. к. звезда 1m превосходит по блеску две звезды 2m.

XX Всероссийская олимпиада по астрономии

Школьный этап (октябрь 2012 г).

Читайте также: Солнце ходит по двору

Солнечные затмения происходят в новолуние. Октябрьское полнолуние было на 14,5 суток раньше, т. е. 30 октября.

Задача 3. Какое астрономическое явление запечатлено на фото?

Когда земляне наблюдали его в последний раз? Когда смогут увидеть его в следующий раз?

Задача 4. Космический зонд начинает падать на Солнце с орбиты Земли без начальной скорости. Оцените время падения.

Представим траекторию зонда как узкий полуэллипс. Большая полуось этого полуэллипса равна 0,5 а. е. По третьему закону Кеплера, период обращения по полному эллипсу составил бы (0,5 а. е.)3/2 = 0,354 года или 129 суток. Зонд будет падать половину этого времени. Ответ: примерно 65 суток.

Задача 5. Известно, что от звезды 0m за 1 секунду падает около 1010 фотонов на 1 м2 площади, перпендикулярной лучу зрения. Оцените, сколько фотонов в секунду попадает в человеческий глаз от полной Луны. Звёздную величину полной Луны принять равной -12,5m.

Заметим, что световой поток от светила -12,5m больше светового потока от светила 0m ровно в 100000 раз: (10^2/5)^25/2 = 105.. Световой поток от полной Луны составляет 1015 фотонов на 1 м2. Этот поток нужно умножить на площадь зрачка. Диаметр зрачка в темноте достигает 6 мм, а его площадь — 30 мм2 или 3*10-5 м2. Ответ: 3*1010 фотонов.

Источник

Астероид Веста

Астероид Веста, обозначается (4) Веста, является одним из крупнейших объектов в поясе астероидов. Веста имеет диаметр 525 км. Открыт Генрихом Вильгельмом Ольберсом 29 марта 1807 года. Названный в честь Весты – девственной богини дома и очага в римской мифологии. Астероид Веста является вторым по массе телом в поясе астероидов. Астероиды трудно обнаружить с Земли, наблюдатели северного полушария, иногда могут видеть Весту с помощью небольших и средних телескопов.

Физические характеристики астероида Весты

Астероид Веста является вторым по массе телом в поясе астероидов, после Цереры, которая занимает первое место. В то время как Веста менее плотная, чем четыре планеты земной группы, она более плотная, чем большинство других астероидов и спутников Солнечной системы, за исключением спутника Юпитера, Ио.

Астероид имеет 10-километровую по толщине кору и имеет сплюснутому форму. Масса Весты менее 5×1020 кг и большие поверхностные неровности на его южном полюсе препятствуют его классификации как карликовой планеты. Кроме того, данные, полученные от космического аппарата “Рассвет”, показали, что астероид Веста не находится в гидростатическом равновесии. Это является основным требованием для классификации в качестве карликовой планеты в соответствии с резолюцией XXVI 5 Международного астрономического союза (МАС).

Гидростатическое равновесие относится к состоянию, в котором тело формируется в сферу или эллипсоид под действием собственной силы тяжести. Поверхностные неровности являются результатом локальных особенностей в тонкой, но твердой коре. Это является основным отличительным критерием, который определяет, классифицируется ли тело как карликовая планета или небольшое тело Солнечной системы. При этом последнее является отдельной категорией классификации. Кроме Солнца, в настоящее время известно только 31 известный объект Солнечной системы, который находится в гидростатическом равновесии.

Температура на поверхности астероида Весты

Температура на поверхности астероида Весты оценивается примерно в -20º C, когда Солнце находится в зените, снижаясь примерно до -190 ºC на полюсах. Типичные средние температуры в дневное время составляют около -60º C, в ночное время снижаются до -130º C. Эти оценки относятся к началу мая 1996 года, когда астероид был почти в самой близкой точке приближения к Солнцу. Поэтому температура на астероиде Весте может варьироваться в широких пределах, в зависимости от того, где он находится на своей орбите относительно Солнца.

Источник