חגורת אסטרואידים: עובדות וגיבוש

חגורת אסטרואידים

מסלולים של כוכבי לכת פנימיים מוצגים כעיגולים גדולים בתצלום המחשב הזה של אובייקטים ידועים בפועל החל מה -20 ביולי 2002. נקודות ירוקות מייצגות אסטרואידים בחגורה הראשית בין מאדים לצדק. נקודות אדומות הן אסטרואידים היוצאים מהחגורה הראשית ומהווים סיכון קטן אך ידוע לפגיעה בכדור הארץ. (אשראי תמונה: MPC, CBAT, Harvard CfA, IAU)





במסלולים סביב השמש מפוזרים פיסות סלע שנותרו משחר מערכת השמש. רוב האובייקטים האלה, הנקראים פלנטואידים או אסטרואידים-כלומר 'כוכב'-מסלול בין מאדים לצדק בקבוצה המכונה חגורת האסטרואידים הראשית.

חגורת האסטרואידים הראשית שוכנת פי שניים וחצי רחוק יותר מכדור הארץ מהשמש. הוא מכיל מיליוני אסטרואידים, על פי נאס'א . רוב אלה קטנים יחסית, מגודל סלעים ועד לקוטר של כמה אלפי מטרים. אבל חלקם גדולים משמעותית.

מָקוֹר

בתחילת חייה של מערכת השמש, אבק וסלע המקיפים את השמש נמשכו יחד על ידי הכבידה לכוכבי לכת. אך לא כל המרכיבים יצרו עולמות חדשים. אזור בין מאדים ל צדק הפך לחגורת האסטרואידים.



מדי פעם אנשים תוהים אם החגורה מורכבת משרידי כוכב לכת שנהרס, או עולם שלא ממש התחיל. למרות זאת, על פי נאס'א , המסה הכוללת של החגורה קטנה מהירח, קטנה מדי מכדי לשקלל אותה ככוכב לכת. במקום זאת, הפסולת מנוהלת על ידי יופיטר, שמנע ממנה להתלכד לכוכבי לכת אחרים שצומחים.

תצפיות על כוכבי לכת אחרים מסייעים למדענים להבין טוב יותר את מערכת השמש. על פי תיאוריה מתפתחת המכונה גרנד טאק , ב -5 מיליון השנים הראשונות של מערכת השמש, סבורים כי צדק ושבתאי זזו פנימה לכיוון השמש לפני ששינו כיוון וחזרו למערכת השמש החיצונית. בדרך, הם היו מפזרים את חגורת האסטרואידים המקורית לפניהם, ואז שולחים חומר שטס לאחור כדי למלא אותה מחדש.

'במודל Grand Tack, חגורת האסטרואידים טוהרה בשלב מוקדם מאוד והחברים שנותרו בחיים דגמו אזור גדול בהרבה של ערפילית השמש', כתב ג'ון צ'יימברס ממכון קרנגי למדע במאמר 'פרספקטיבות' שפורסם באינטרנט ב ה כתב העת Science .

מערכת השמש שלנו היא לא היחידה שמתהדרת בחגורת אסטרואידים. ענן אבק סביב כוכב המכונה זטה לפוריס דומה מאוד לחגורה צעירה. 'זטה לפוריס היא כוכב צעיר יחסית - בערך בגיל עיני השמש שלנו כאשר כדור הארץ נוצר', אמר מייקל ג'ורה הַצהָרָה . 'המערכת שראינו סביב זטה לפוריס דומה למה שאנו חושבים שהתרחשה בשנים הראשונות של מערכת השמש שלנו כאשר נוצרו כוכבי לכת ואסטרואידים.' פרופסור מאוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס, ג'ורה הלך לעולמו מאז.

כוכבים אחרים מכילים גם סימנים של חגורות אסטרואידים, דבר המצביע על כך שהוא שכיח.

במקביל, מחקרים על גמדים לבנים, כוכבים דמויי שמש בסוף חייהם, מראים חתימות של חומר סלעי שנופל על פני השטח שלהם ומעידים כי חגורות כאלה נפוצות סביב מערכות גוססות.

אסטרואידים, כמו איטוקאווה, המופיעים כאן, נחשבים יותר כמו ערימות של הריסות שנצמדות באופן רופף, מאשר נתחי סלע מוצקים.

אסטרואידים, כמו איטוקאווה, המופיעים כאן, נחשבים יותר כמו ערימות של הריסות שנצמדות באופן רופף, מאשר נתחי סלע מוצקים.(אשראי תמונה: ISAS/JAXA)

הרכב

רוב האסטרואידים בחגורה הראשית עשויים סלעים ואבן, אך חלק קטן מהם מכיל ברזל ומתכות ניקל. שאר האסטרואידים מורכבים מתערובת של אלה, יחד עם חומרים עשירים בפחמן. חלק מהאסטרואידים הרחוקים יותר נוטים להכיל יותר קרחים. אמנם הם אינם גדולים מספיק כדי לשמור על אווירה, אך ישנן עדויות לכך שחלק מהאסטרואידים מכילים מים.

נבנה ומנוהל על ידי המעבדה לפיזיקה יישומית של אוניברסיטת ג

נבנה ומנוהל על ידי המעבדה לפיזיקה יישומית של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, לורל, מרילנד, NEAR הייתה החללית הראשונה ששוגרה בתוכנית הגילוי של נאס'א למשימות פלנטריות בעלות נמוכה ובקנה מידה קטן.(אשראי תמונה: NASA/JPL/JHUAPL)

חלק מהאסטרואידים הם גופים גדולים ומוצקים - ישנם יותר מ -16 בחגורה בקוטר שלהם עולה על 240 קילומטרים. האסטרואידים הגדולים ביותר, וסטה, פאלאס והיג'יה, אורכם וגובהו 400 קילומטרים. האזור מכיל גם את כוכב הלכת הגמדי סרס . בקוטר 990 ק'מ, או כרבע מגודל הירח שלנו, סרס עגול אך נחשב קטן מכדי להיות כוכב לכת מלא. עם זאת, הוא מהווה כשליש ממסת חגורת האסטרואידים. [גלריה: תמונות אסטרואידים ]

אסטרואידים אחרים הם ערימות של הריסות המוחזקות יחד על ידי כוח הכבידה. רוב האסטרואידים אינם מסיביים מספיק כדי להשיג צורה כדורית ובמקום זאת אינם סדירים, הדומים לעתים קרובות לתפוח אדמה גושי. האסטרואיד 216 Kleopatra דומה לעצם כלב.

אסטרואידים מסווגים למספר סוגים על בסיס ההרכב הכימי שלהם וההשתקפויות שלהם, או אלבדו.

  • אסטרואידים מסוג C מהווים יותר מ -75 אחוז מהאסטרואידים הידועים. ה- 'C' מייצג פחמן, והמשטחים של האסטרואידים הכהים במיוחד הם כמעט שחורים פחם. למטאוריטים של כונדריט פחמני על פני כדור הארץ יש הרכב דומה, והם נחשבים לחתיכות המנותקות מהאסטרואידים הגדולים יותר. בעוד שאסטרואידים מסוג C שולטים בחגורה, על פי ה- סוכנות החלל האירופית , הם מהווים רק כ -40 אחוז מהאסטרואידים הקרובים יותר לשמש. אלה כוללים קבוצות משנה מסוג B, מסוג F ו- G.
  • אסטרואידים מסוג S הם הסוג השני הנפוץ ביותר, המהווים כ -17 אחוז מהאסטרואידים הידועים. הם שולטים בחגורת האסטרואידים הפנימית, ונעשים נדירים יותר החוצה. הם בהירים יותר ובעלי ניקל-ברזל מתכתי מעורבב עם ברזל ומגנזיום-סיליקטים. ה- S מייצג סיליקסי.
  • אסטרואידים מסוג M ('M' עבור מתכתי) הם הסוג העיקרי האחרון. האסטרואידים האלה בהירים למדי ורובם מורכבים מניזל-ברזל טהור. הם נוטים להימצא באזור האמצעי של חגורת האסטרואידים.
  • השאר סוגים נדירים של אסטרואידים הם מסוג A, סוג D, סוג E, סוג P, סוג Q ו- R.

בשנת 2007, נאס'א השיקה משימה, שחר, לביקור בסרס ובווסטה. שחר הגיע לווסטה בשנת 2011 ונשאר שם למעלה משנה לפני שנסע והגיע לסרס בשנת 2015. הוא יישאר במסלול סביב כוכב הלכת הגמדי עד סוף משימתו. [קשורים: אסטרואיד וסטה וחללית השחר של נאס'א]

בעוד שרוב חגורת האסטרואידים מורכבת מחפצים סלעיים, סרס הוא גוף קרח. רמזים ל חומר אורגני שנצפה על ידי שחר עולה כי יתכן שהוא נוצר רחוק יותר במערכת השמש לפני הנחיתה בחגורה. בעוד שהאורגניקה נראתה רק על פני השטח, אין זה אומר שחומר נוסף עשוי לשכב על כוכב הלכת הגמדי.

'איננו יכולים לשלול שישנם מיקומים אחרים העשירים באורגניקה שלא נדגמו על ידי הסקר, או מתחת לגבול הזיהוי', אומרת מריה כריסטינה דה סנקטיס, מהמכון לאסטרופיזיקה בחלל ולפלנטולוגיה בחלל ברומא, אמר ל- guesswhozoo.com בדוא'ל .

בונים חגורה

החגורה הראשית שוכנת בין מאדים לצדק, בערך פי שניים עד ארבעה ממרחק כדור הארץ ושמש, ומשתרעת על שטח של כ -140 מיליון קילומטרים. אובייקטים בחגורה מחולקים לשמונה קבוצות משנה הקרויות על שם האסטרואידים העיקריים בכל קבוצה. קבוצות אלה הן ההונגריות, פלוראס, פוקה, קורוניס, אוס, תמיס, ציבלס והילדאס.

למרות שהוליווד מציגה לעתים קרובות ספינות המתקשרות בחגורות אסטרואידים, הטיול בדרך כלל ללא אירועים. מספר חלליות טיילו בבטחה דרך חגורת האסטרואידים ללא אירועים, כולל משימת אופקים חדשים של נאס'א לפלוטו.

'למרבה המזל, חגורת האסטרואידים כה עצומה, שלמרות אוכלוסיית הגופים הקטנים שלה, הסיכוי להיתקל באדם קטן כמעט ונעלם - הרבה פחות מאחד למיליארד', כתב חוקר עקרון ניו אופקים. אלן שטרן . 'אם אתה רוצה להתקרב מספיק לאסטרואיד כדי לבצע מחקרים מפורטים עליו, אתה צריך לשאוף לאחד.'

בתוך חגורת האסטרואידים יש אזורים ריקים יחסית המכונים פערים בקירקווד . פערים אלה תואמים תהודה מסלולית עם צדק. משיכת הכבידה של ענקית הגז שומרת על אזורים אלה ריקים בהרבה משאר החגורה. בתהודות אחרות, האסטרואידים יכולים להיות מרוכזים יותר.

גילוי חגורת האסטרואידים

יוהאן טיטיוס, אסטרונום גרמני מהמאה ה -18, ציין דפוס מתמטי בפריסת כוכבי הלכת והשתמש בו לחיזוי קיומו של אחד בין מאדים לצדק. אסטרונומים סרקו את השמים בחיפוש אחר הגוף החסר הזה. בשנת 1800, 25 אסטרונומים הקימו קבוצה הידועה בשם משטרת השמים , כל אחד מחפש 15 מעלות של גלגל המזלות אחר כוכב הלכת החסר. אבל גילוי הגופה הראשונה באזור זה הגיע מאסטרונום איטלקי שאינו חבר, ג'וזפה פיאצי: הוא כינה אותו סרס. גופה שנייה, פאלאס, נמצאה כעבור קצת יותר משנה.

במשך זמן מה כינו את שני האובייקטים הללו כוכבי לכת. אך שיעור הגילוי של אובייקטים אלה גדל, ובתחילת המאה ה -19, יותר מ 100 נמצאה. מדענים הבינו במהירות כי אלה קטנים מכדי להיחשב לכוכבי לכת, והם החלו לקרוא להם אסטרואידים.

הערת העורך : מאמר זה עודכן כדי לשקף תיקון ב- 2 בנובמבר 2018. במאמר המקורי נכתב כי עשויים להיות מיליארדים או אפילו טריליוני אסטרואידים בחגורת האסטרואידים הראשית.

עקוב אחר נולה טיילור רד ב @נולהטרד , פייסבוק , או Google+ . עקוב אחרינו ב @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ .