XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование астероида Веста и метеорита Mirabib 022

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Рябий А.И. 1

---

1ГБОУ г. Москвы "Школа № 947"

Севрюков И.А. 1

---

1АО «Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н. А. Пилюгина», Госкорпорация «Роскосмос»

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Мне всегда нравилось узнавать новое про Солнечную систему: как она зародилась, как развивается и что с ней может произойти в будущем. Я думаю, что астероиды и метеориты, как настоящие осколки прошлого, могут очень помочь в изучении нашей родной системы. В данной работе я хочу проверить, можно ли находясь на Земле изучить астероид при помощи исследования его частички – метеорита.

Актуальность: изучение астероидов и метеоритов очень важно для понимания процесса зарождения Солнечной системы, однако, направлять аппараты для отбора грунта очень дорого. При этом на нашу Землю ежегодно падает множество метеоритов, которые можно изучить.

Цель проекта: изучить внеземное вещество метеорит Mirabib 022, сравнить полученные данные с известными характеристиками астероида Веста и подтвердить возможность изучения астероидов через их осколки, самостоятельно попавшие на нашу Землю (метеориты).

Задачи проекта:

• изучить известную литературу по данной теме;

• познакомиться с понятиями астероид и метеорит;

• изучить особенности астероида Веста по 3D модели NASA и данным миссии DAWN;

• провести микроскопическое исследование метеорита Mirabib 022;

• сопоставить характеристики метеорита Mirabib 022 с данными об астероиде Веста.

Гипотеза: Астероид можно изучить путем исследования его метеоритов, попавших на Землю.

Объект исследования: Астероид Веста и метеорит Mirabib 022.

Предмет исследования: Минералогический состав астероида Весты и метеорита Mirabib 022.

Методы исследования: сбор информации, наблюдение, экспериментальное исследование, анализ результатов.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

   1. Астероиды и история их появления

Астероиды – это небольшие каменные или металлические тела, движущиеся по орбите вокруг Солнца. Они расположены в Главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером, в поясе Койпера, за орбитой Нептуна и, возможно, встречаются в облаке Оорта, откуда к нам обычно прилетают кометы.

Их история на первый взгляд драматична. Когда образовалась Солнечная система, в ней сначала было только Солнце, а пылевещество сжалось в протопланетный диск, в котором было множество мелких тел. Эти тела соединялись в планетезимали, происходила аккреция – пыль и газ схлопывались в комки, комки в еще большие объекты, а потом эти объекты дорастали до протопланет. Некоторые планетезимали и протопланеты падали на Солнце или соединялись друг с другом. Так получились две ледяные планетезимали, которые начали вращаться на орбите вокруг Солнца и притягивать газ и вещество. И в итоге их масса сильно увеличилась и появился Юпитер и Сатурн. Однако потом именно из-за этих крупных протопланет остальным планетезималям, находящимся рядом с ними, стало невозможно плавно сливаться и набирать массу. Попадая в область действия резонанса при прохождении около Юпитера и Сатурна, планетезимали получали дополнительное ускорение, врезались друг в друга и дробились, вместо того чтобы объединяться. Так сформировался Главный пояс астероидов.

Получается, что астероиды – это кусочки прошлого, которые не смогли стать планетами и остались практически неизменными еще с начала образования Солнечной системы.

1. 2. Веста – астероид Главного пояса астероидов

На самом деле Главный пояс астероидов не однородный и его делят на три области: Зона 1, Зона 2, Зона 3. Друг от друга эти Зоны отделены люками Кирквуда, особыми областями, где почти совсем нет астероидов из-за резонанса с Юпитером. Во внешней части Зоны 1, рядом с самым сильным резонансом 3:1 (что означает: на 3 оборота астероида вокруг Солнца приходится 1 оборот Юпитера) находится известное семейство Весты.

В 2007 году к Весте была направлена автоматическая межпланетная станция DAWN. Аппарат достиг Весты в 2011 году и провёл около года на её орбите. Были сделаны подробные карты Весты, в том числе её 3D модель, а также проведено множество исследований, например, измерено гравитационное поле и определен состав вещества на поверхности астероида.

Полученные результаты показали, что на самом деле внутри Веста более однородна, чем думали раньше, и в ней почти нет четкого ядра. Поэтому теперь получается, что Веста или рано остановилась в развитии как протопланета или вообще является не протопланетой, а обломком какой-то неизвестной планеты.

А еще Веста интересна тем, что благодаря резонансу с Юпитером на нашу Землю падает очень много метеоритов с неё. Масса таких метеоритов в 4 раза больше, чем масса метеоритов с нашего спутника – Луны!

1. 3. Метеориты и их разновидности

Метеорит – это космическое тело, долетевшее до Земли. Источником метеоритов считается Главный пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером. Часто метеориты делят на группы по химическому составу:

Каменные метеориты делятся на много подгрупп, в зависимости от их состава и процесса образования:

Рисунок 2 – Виды метеоритов²

Благодаря миссии DAWN ученым удалось подтвердить, что каменный астероид Веста является родительским телом целой группы дифференцированных ахондритов, которые называются HED-метеориты.

31 марта 2023 года во время экспедиции по сбору метеоритов в пустыне Намибия Тимуром Крячко был найден метеорит общим весом 432 грамма. 13 сентября 2024 года его был зарегистрирован в специальной базе данных Международного метеоритного бюллетеня под названием Mirabib 022, как HED-метеорит, эвкрит, попавший на Землю с астероида Веста. Именно этот метеорит я хочу исследовать в практической части проекта.

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

   1. Изучение астероида Весты по 3D модели и данным миссии DAWN

Для проведения исследования была напечатана 3D модель астероида Весты, созданная NASA основе данных от аппарата DAWN. Диаметр модели всего 18 см, но на ней хорошо видна разнообразная поверхность Весты.

На южной части астероида находятся один из самых глубоких кратеров Солнечной системы – Реясильвия (450 км) и вторая по высоте гора в Солнечной системе (22 км). Также на поверхности Весты выделяются широкие борозды, которые называются Борозды Дивалии. Считается, что они возникли из-за сжатия Весты после сильного удара. А еще на одной из сторон астероида я заметил три кратера, которые напоминают настоящего снеговика!

Также, благодаря аппарату DAWN удалось узнать, что в основании кратера Реясильвия есть ещё один кратер – Вененейя (400 км), почти такой же большой, только на миллиард лет старше и определить минералогический состав астероида. Спектрометрия показала, что в районе кратера Реясильвия много диогенитов, на экваторе – эвкритов, а сама поверхность Весты аналогична базальтовым породам, которые есть на планете Земля.

1. 2. Изучение пластинки и шлифа метеорита Mirabib 022

При помощи микроскопа удалось подробно рассмотреть разрез метеорита Mirabib 022. Он оказался красивого светлого цвета с блестящими желтыми вкраплениями. Основными минералами, которые входят в состав метеорита, согласно информации из базы данных Международного метеоритного бюллетеня являются пироксен и полевой шпат. Это означает, что по своему составу он правда, как земная магматическая горная порода.

Если посмотреть на шлиф метеорита Mirabib 022 под микроскопом, то будет заметно, что хондры в нём отсутствуют, а значит вещество, из которого он был сформирован, прошло процесс плавления и метеорит относится к ахондритам.

С поляризационными фильтрами шлиф становится очень красивым и разноцветным, а без них выглядит черно-белым.

1. 3. Сравнение астероида Веста и метеорита Mirabib 022

Наличие на поверхности Весты следов сильных столкновений в прошлом и её положение в Главном поясе астероидов говорят о том, что много вещества с поверхности Весты было выброшено в космическое пространство, оказалось в зоне резонанса с Юпитером и попало к нам на Землю.

Поэтому, учитывая минералогический состав и внутреннюю структуру метеорита Mirabib 022, можно сделать вывод о том, что это действительно дифференцированный ахондрит, эвкрит, минералогический состав которого совпадает с составом верхнего слоя астероида Весты, а значит в ходе работы я смог изучить самый настоящий астероид.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенной работы все поставленные передо мной задачи были выполнены: я изучил литературу по теме, познакомился с понятиями астероид и метеорит и узнал много нового о них, исследовал астероид Весту как по распечатанной 3D модели NASA, так и по данным, полученным учеными в ходе миссии DAWN; провел микроскопическое исследование метеорита Mirabib 022, сделал много красивых фотографий, а также сопоставил характеристики метеорита Mirabib 022 с данными об астероиде Веста.

Думаю, что цель работы, связанная с анализом возможности изучения астероидов через их осколки, самостоятельно попавшие на нашу Землю, также была достигнута. Как оказалось, не обязательно привозить на Землю грунт с астероидов, можно изучить прошлое нашей Солнечной системы при помощи исследования совсем маленькой частички – метеорита.

Мне бы очень хотелось, чтобы люди начали находить и изучать как можно больше метеоритов, ведь каждый год их падает так много!

Спасибо за внимание!

5. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

   1. Белл Джим Великий космос. От начала и до конца времен. 250 основных вех в истории космоса и астрономии. - М.: Лаборатория Знаний, 2015. - 543 с.

   2. Веста (астероид) // Большая российская энциклопедия URL: https://bigenc.ru/c/vesta-asteroid-6a0ddb (дата обращения: 16.02.2026).

   3. Гарлик Марк Иллюстрированный атлас. Вселенная. - М.: Махаон, 2025. - 128 с.

   4. Грегори Тим Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир. - М.: Бомбора, 2023. - 288 с.

   5. Еленин Л.В. Астероиды: рожденные пламенем. - 1 изд. - М.: Эксмо, 2025. - 304 с.

   6. Осколок потерянной планеты: ученые перевернули представление об астероиде Веста // PROКОСМОС URL: https://prokosmos.ru/2025/05/08/oskolok-poteryannoi-planeti-uchenie-perevernuli-predstavlenie-ob-asteroide-vesta (дата обращения: 20.02.2026).

   7. Принджа Раман Планетариум. - М.: Махаон, 2025. - 104 с.

   8. Зак Скотт Вселенная. Краткая история космоса: от Солнечной системы до тёмной материи. - М.: КоЛибри, 2025. - 240 с.

   9. 4 Vesta - NASA Science // NASA Science URL: https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/4-vesta/ (датаобращения: 18.02.2026).

   10. DAWN (Космический аппарат) // РУВИКИ URL: https://ru.ruwiki.ru/wiki/Dawn_(%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82) (дата обращения: 16.02.2026).

   11. Meteoritical Bulletin: entry for Mirabib 022 // Meteoritical Bulletin Database URL: https://www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.cfm?code=83391 (датаобращения: 20.02.2026).