W artykule przyjrzymy się obiektom związanym z głównym pasem asteroid, omówimy historię jego odkrycia, jak powstał, jak astronomowie badają te ciała niebieskie, co przyciąga Ziemian do odległych „zimnych podróżników”. Stosunkowo niedawno amerykańskie laboratorium naukowe departamentu kosmicznego „NASA” poinformowało, że Ziemia ma nowego satelitę – asteroidę 2016 HO3. Został odkryty przez astronoma Paula Chodasa za pomocą automatycznego teleskopu Pan-StarRs na Hawajach. Wiadomo jednak, że mała planeta znajduje się zbyt daleko od Ziemi, by można ją było nazwać jej pełnym satelitą. Dla takich asteroid naukowcy mają specjalną koncepcję - quasi-satelitę. W 2016 roku HO3 znajdowała się w pobliżu naszej planety od około stu lat i oczywiście nie opuści swojego stanowiska jeszcze przez kilka stuleci.
Charakterystyka mniejszych planet
Na początku XXI wieku astronomowie znają ponad 285 tysięcy mniejszych planet znajdujących się w Wielkim Pasie Asteroid. Co więcej, ogromna ilość spada na asteroidy o średnicy od 0,7 do 100 km.
Całkowita masa pasa asteroid w Układzie Słonecznym nie przekracza 0,001 masy Ziemi, z czego większość przypada na 4 obiekty: Ceres (1, 5 masowo), Pallas, Vesta, Hygea. Objętość zajmowanej przestrzeni, w której znajduje się pas planetoid, jest znacznie większa niż objętość Ziemi - około 16 tysięcy razy w kilometrach sześciennych.
Jak można się spodziewać, takie ciała niebieskie istnieją bez atmosfery. Badania nad zmianami w regularnie zmieniającej się jasności dowiodły, że asteroidy obracają się wokół własnej osi. Na przykład Pallas wykonuje obrót o 360 stopni w ciągu 7 godzin 54 minut.
Stereotyp, który pojawił się po obejrzeniu hitów, że pas asteroid jest prawie niemożliwy do pokonania, został zniszczony przez astrofizyków, którzy dostarczyli dowodów na luźną koncentrację tych ciał niebieskich.
Metoda opracowana w czasach sowieckich do obliczania rodzaju orbit, po których meteoroidy poruszały się w przestrzeni przed opadnięciem na Ziemię, dowiodła, że meteoryty pochodzą z pasa asteroid. W ten sposób stało się jasne, że są to fragmenty asteroid, które oderwały się w zderzeniach ze sobą.
Możliwe stało się szczegółowe badanie struktury chemicznej tak odległych obiektów niebieskich bez zbliżania się do nich. Naukowcy nie zidentyfikowali nowych pierwiastków chemicznych, które nie zostały odkryte na Ziemi, głównie żelaza, krzemu, tlenu, magnezu, niklu były obecne w ich składzie.
Do 2014 roku na całym świecie zebrano ponad 3000 meteorytów o wielkości od kilku gramów do dziesięciu ton. Największy meteoryt żelazny, Goba, ważący 60 ton, został odkryty w Namibii w 1920 roku.
Główne typy asteroid
Naukowcy klasyfikują obiekty w pasie asteroid według kilku kryteriów. Klasyfikacja taksonometryczna opiera się na analizie widma szerokopasmowego i albedo. Zgodnie z tą klasyfikacją wszystkie planetoidy są podzielone na 3 grupy i 14 typów:
- Pierwsza grupa … Nazywany również prymitywnym. Od czasu powstania niewiele się zmieniła i dlatego jest bogata w węgiel i wodę. Skład takich ciał niebieskich obejmuje serpintyny, chondryty itp. Są w stanie odbijać do 5% światła słonecznego. Do tej grupy należą Hygea, Pallas.
- Druga grupa pośrednia … Zawiera szczątki zawierające krzem, stanowiące około 17% wszystkich asteroid. Zasadniczo ta grupa znajduje się pośrodku Pasa Głównego i odbija więcej światła pochodzącego od Słońca (około 10-25%).
- Trzecia grupa wysokotemperaturowa … Obejmuje mniejsze planety, składające się głównie z metali. Są na orbitach w pasie wewnętrznym.
Asteroidy wyróżniają się również wielkością: w zależności od średnicy poprzecznej można je podzielić na duże i małe. Możliwości nowoczesnej technologii naukowej pozwalają astronomom obserwować ciała niebieskie o wielkości zaledwie kilkudziesięciu metrów.
Kształty asteroid mogą być różne i zależeć od ich wielkości: duże - zwykle okrągłe, kuliste; mniejsze, które są bezkształtnymi grudkami. Możesz natknąć się na unikalne kształty, takie jak w kształcie hantli.
Asteroidy różnią się między sobą zdolnością tworzenia tzw. rodzin. Na początku XX wieku dowiedziano się o istnieniu grupy planetoid, gęsto zgrupowanych wokół Eos i poruszających się po jednej orbicie. Dziś populacja ta obejmuje 4400 obiektów kosmicznych. Według różnych szacunków w wielkim pasie jest 75-100 takich rodzin.
Są asteroidy, które nie lubią wielkich firm i wolą samotność.
Badania asteroidy Vesta
W 1981 roku grupa naukowców na Antarktydzie odkryła niewielki fragment asteroidy o niezwykłych właściwościach magnetycznych. Dzięki analizie paleomagnetycznej astronomowie oszacowali wielkość pola pierwotnego. Następnie należało ustalić moment powstania minerału za pomocą argonu.
Okazało się, że meteoryt ten zamarzł na stopionej powierzchni Westy. Istnienie tego "gościa kosmicznego" potwierdziło, że Westa jest bardziej podobna do zwykłych planet niż do asteroid.
Vesta jest trzecią co do wielkości asteroidą, ustępując jedynie Ceres i Pallas, a ta mała planeta jest drugą pod względem masy. Ma tylko 525 km średnicy. Wiarygodne zdjęcie Westy można było uzyskać dopiero w 1990 roku przy użyciu najnowszego teleskopu Hubble'a.
Skład chemiczny meteorytu wykazał, że zaraz po pojawieniu się na Westie jego wewnętrzna struktura zaczęła się dzielić na dwie główne części: rdzeń ze stopu żelaza i niklu oraz kamienny (bazaltowy) płaszcz.
Prawie cała asteroida pokryta jest dużymi kraterami. Pierwsza, Reyasilvia, największa pod względem wielkości, osiąga długość 505 km (całkowita średnica Westy wynosi 525 km) i nosi imię legendarnej matki Remusa i Romulusa (założycieli Rzymu).
Drugi krater przypomina śnieżną kobietę, składający się z trzech kraterów, które noszą imię kapłanek rzymskiej bogini Westy: największy to Marcia (średnica - 58 km), środkowy to Calpurnia (50 km); mała - Minucia (22 km).
W 2011 roku NASA wystrzeliła statek kosmiczny DAWN na orbitę wokół mniejszej planety, co oznacza Dawn. Za pomocą tego cudu techniki naukowcom udało się uzyskać pierwsze zdjęcia Westy, a także obliczyć jej masę za pomocą efektów grawitacyjnych. 5 września 2012 roku, po zakończeniu prac nad badaniami Westy, sonda opuściła jej orbitę i została wysłana na badania największej asteroidy – Ceres.
Jak asteroidy mogą być przydatne
Wszyscy wiedzą, że podaż minerałów na Ziemi nie jest wieczna. Dlatego wielu naukowców na całym świecie opracowuje urządzenia do wydobywania na asteroidach.
Prawie wszystkie poszukiwane metale można znaleźć na mniejszych planetach: złoto, nikiel, żelazo, molibden, ruten, mangan i wiele pierwiastków ziem rzadkich. Takie rozwiązanie znacznie zmniejszy zużycie paliwa podczas dostarczania rudy na planetę.
Istnieją trzy główne typy wydobycia planetoid:
- Wydobycie metali na asteroidzie i późniejsza obróbka na najbliższej stacji;
- Wydobycie minerałów na małej planecie i tam przerób;
- Przeniesienie asteroidy na bezpieczną orbitę między Księżycem a Ziemią.
Bardzo ważnym obiektem planowanych późniejszych badań dla naukowców jest sam pas planetoid w Układzie Słonecznym. Dlatego w 2018 r. Japonia planuje realizację projektu Hayabusa-2, USA uruchomi OSIRIS-REX w 2019 r., Rosja w 2024 r. - Phobos-Grunt 2.
Rząd luksemburski również idzie z duchem czasu. W czerwcu 2016 r. na szczeblu stanowym podjęto decyzję o wydobyciu minerałów i rud platyny znajdujących się na asteroidach. Na ten duży projekt przeznaczono porządną sumę 200 milionów euro.
Obejrzyj film o pasie asteroid:
Wiele dużych firm handlowych jest bardzo zainteresowanych perspektywami, jakie obiecuje pozaziemskie górnictwo, ponieważ tylko na Psyche rezerwy rud żelaza i niklu nie wyczerpią się przez kilka tysięcy lat.
