Происхождение каменных планет
Пояс астероидов

Астероиды – каменные тела с максимальными диаметрами около 500км и средней температурой на поверхности -75°C. Большая часть известных астероидов находится в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера; там же расположена малая планета Церера имеющая размеры около 975×909 км. Два других крупнейших астероида Паллада и Веста имеют диаметр более 500 км. Обнаружено уже около 800 000 объектов пояса астероидов, для большинства из которых определены орбиты.

Каменно-ледяная планета Церера – диаметр около 940 км. Масса планеты составляет 32% от общей массы пояса астероидов или 1,3% от массы Луны. Церера содержит около 200 млн. кубических километров воды. Её недра дифференцированы на каменное ядро (70% массы) и ледяную мантию

Гора высотой 22км на Весте в кратере Реясильвия – вторая по высоте гора Солнечной системы после Олимпа высотой 25км на Марсе

Классификация астероидов основана на характеристиках их орбит и описании видимого спектра солнечного света, отражаемого их поверхностью.
Спектральные классы астероидов:
Класс A – характеризуются достаточно высоким альбедо (отражательная способность поверхности; значение альбедо для диапазона длин волн зависит от спектральных характеристик отражающей поверхности) и красноватым цветом в видимой части спектра.
Класс B – в целом относятся к астероидам класса C, но почти не поглощают волны ниже 0,5 мкм, а их спектр слегка голубоватый. Альбедо в целом выше, чем у других углеродных астероидов.
Класс С – углеродные, 75 % известных астероидов.
Класс D – характеризуются очень низким альбедо и ровным красноватым спектром без чётких линий поглощения.
Класс E – поверхность этих астероидов содержит в своём составе минерал энстатит и может иметь сходство с ахондритами.
Класс F – в целом схожи с астероидами класса B, но без следов воды.
Класс G – характеризуется низким альбедо и почти плоским и бесцветным в видимом диапазоне спектром отражения, что свидетельствует о сильном ультрафиолетовом поглощении.
Класс M – металлические с высокими содержаниями железа и никеля – 10% известных астероидов.
Класс P – с низким альбедо и ровным красноватым спектром без чётких линий поглощения.
Класс S – силикатные, 17 % астероидов.
Класс Q – на длине волны 1 мкм в спектре этих астероидов присутствуют яркие и широкие линии оливина и пироксена, кроме того, есть особенности, указывающие на наличие металла.
Класс R – относительно высокий альбедо и красноватый спектр отражения на длине 0,7 мкм.
Класс T – низкий альбедо и красноватый спектр, который похож на спектр астероидов P и D классов, но по наклону занимающий промежуточное положение.
Класс V – астероиды этого класса умеренно яркие и довольно близки к более общему S классу, которые также в основном состоят из камня, силикатов и железа, но отличаются от S более высоким содержанием пироксена.
Класс J – образовались, предположительно, из Весты. Спектры близки к спектрам астероидов V класса, но их отличает особо сильные линии поглощения на длине волны 1 мкм.
По характеристикам орбит астероиды объединяют в группы и семейства. Группы – относительно рассеянные образования; семейства – более компактные и образованы при разрушении крупных астероидов от столкновений с другими объектами.

Метеориты – это упавшие на Землю астероиды. Метеориты делятся на 3 группы и 5 подгрупп:
группа каменных метеоритов: подгруппа хондриты – наиболее распространённая группа метеоритов. Они составляют 85,7 % от общего числа метеоритов; состоят из сферических или эллиптических образований (хондр) диаметром от долей до нескольких мм преимущественно из оливинов (Fe,Mg)2SiO4 и пироксенов (Fe,Mg)2Si2O6. Считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружавшего Солнце; подгруппа ахондриты – составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки протопланетных и планетных тел, прошедших плавление и разделение своих недр на металлическое ядро и силикатную мантию.

Спил хондрита (каменный метеорит) Ефремовка. Москва, Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана 

Хондровая текстура хондрита

Образование различных по составу и структуре хондр объясняется следующим образом: После того как основная масса железа сконцентрировалась в ядре растущей планеты, на ее поверхности отлагаются более низкотемпературные конденсаты: диопсид, анортит и энстатит. Вместе с этими фазами на поверхность планеты поступают обломки, образованные при разрушении первичных зародышей: капли железа, обломки палласитового состава и высокоглиноземистый материал, выброшенный из центральных частей первичных зародышей. Все это отлагалось на разогретую поверхность ядра.
В результате между ядром и поверхностью растущей планеты возникает слой расплава, перекрытый относительно тонким слоем твердого рыхлого материала. В этом слое присутствуют все компоненты, необходимые для формирования обыкновенных и энстатитовых хондритов и все условия для формирования типичной для этих метеоритов структуры.
За счет тепла, которое переносится конвективным потоком к основанию твердого слоя, у поверхности растущей планеты возникали четыре температурных зоны: 1 – зона полного плавления; 2 – зона частичного плавления; 3 –зона высокотемпературного метаморфизма; 4 – зона, сложенная рыхлым мелкозернистым материалом.
При ударах планетезимазей о планету на стадии формирования силикатной оболочки с ее поверхности выбивался в зону питания материал из всех четырех зон. Выброшенные ударами фрагменты разного минералогического состава переходили на орбиты спутников, где из них формировались новые планетезимали.

Каменный метеорит (хондрит) Каракол. Падение: 1840 год, Восточно-Казахстанская область. Масса – 2,7кг. Москва, Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана 

группа железных метеоритов: состоят из железо-никелевого сплава; 5,7 % метеоритов; вероятно, являются фрагментами металлических ядер крупных шарообразных космических тел, недра которых успели дифференцироваться;

Фрагмент Сихотэ-Алинского железного метеорита. Падение: 1947 год, Приморье. Масса метеорита – более 27 тонн. Москва, Минералогический музей Ферсмана 

Спил железного метеорита New Westville. Находка 1941 года, США. Минералогический музей Ферсмана 

 

группа железо-каменных метеоритов (1,5 % падений): подгруппа палласиты – железо-никелевый сплав с вкраплениями оливина; подгруппа мезосидериты – брекчия с неравномерной текстурой из обломков железо-никелевого сплава и силикатов; известно немногим более 200 метеоритов этой подгруппы.

Палласит – железо-оливиновый метеорит (спил). Минералогический музей Ферсмана. Наличие в палласитах крупных округлых кристаллов оливина, равномерно распределенных в железо-никелевой матрице, говорит о том, что разделение вещества на железную и силикатную составляющие произошло в расплавленном состоянии (выше 1900° С – температуры плавления оливина), вследствие несмесимости металлического и силикатного расплавов. Равномерное распределение кристаллов оливина в матрице палласитов говорит о том, что их текстура сформировалась в телах размером в первые сотни километров

Палласит Ямышева, упавший в 1885 г. в Павлодарской области. Будапештский музей естественных наук. 174г

Мезосидерит. Австралия

Считается, что планетезимали в поясе астероидов эволюционировали так же, как и в других областях солнечной туманности до того времени, пока Юпитер не достиг своей текущей массы, после чего вследствие орбитальных резонансов с Юпитером из пояса было выброшено более 99 % планетезималей. Исследования показывают, что астероиды диаметром более 120 км (в пределах пояса насчитывается более 200 астероидов с диаметром более 100 км) образовались в результате агломерации, а меньшие тела являются осколками в результате столкновений между астероидами во время или после рассеивания изначального пояса гравитацией Юпитера.

Внутреннее строение Весты

Есть группа околоземных астероидов семейства Атиры, орбиты которых полностью находятся внутри орбиты Земли (их расстояние от Солнца в афелии меньше перигелия орбиты Земли). Период обращения астероида 2021 PH27 из семейства Атиры вокруг Солнца составляет 113 дней – это самый короткий период обращения из астероидов и второй среди всех объектов Солнечной системы после Меркурия.
За главным поясом астероидов находятся Троянцы. Большинство троянских астероидов обнаружено у Юпитера. Самый крупным из них – Гектор с диаметром 370 км.
Между орбитами Юпитера и Нептуна, располагается пояс Кентавров – астероидов проявляющих одновременно свойства и астероидов, и комет. Самый крупный Кентавр –  Харикло диаметром около 260 км.

Астероид Итокава: масса около 35 млн тонн, максимальный диаметр немного превышает полкилометра. Судя по внешнему виду этот небольшой астероид образовался путем слипания, а не столкновений

 

© 2021 - 2022
Александр Бабкин babkin.ag65@gmail.com