Asteroider kalles kosmiske kropper som ikke er satellitter av planeter, hvis masse er utilstrekkelig til at et slikt objekt kan få en sfærisk form som er karakteristisk for en dverg eller en vanlig planet under påvirkning av sin egen tyngdekraft.
Når man undersøker et slikt legeme, er en av de første oppgavene å svare på spørsmålet om hva asteroiden er laget av, siden komposisjonstrekkene kaster lys over opprinnelsen til objektet, som til syvende og sist er knyttet til historien til hele solsystemet. Fra et praktisk synspunkt er den potensielle egnetheten til asteroidelegemer med tanke på fremtidig bruk av ressursene deres av interesse.
Hvordan vet vi om sammensetningen av asteroider
Med varierende grad av nøyaktighet er det mulig å bedømme kjemien og mineralogien til asteroider basert på ulike direkte og indirekte forskningsmetoder:
- Omtrentlig anslå sammensetningen av objektet vil hjelpe posisjonen til banen i solsystemet. Som regel, jo lenger fra solen en litenromkropp, jo mer flyktige stoffer i sammensetningen, spesielt vannis.
- En viktig rolle i å løse problemet spilles av spektralegenskapene til asteroiden. Analysen av det reflekterte spekteret tillater imidlertid fortsatt ikke en entydig å bedømme hvilke stoffer som dominerer i sammensetningen av en gitt kropp.
- Studium av meteoritter - fragmenter av asteroider som faller på jordens overflate, gjør det mulig å nøyaktig bestemme deres mineralske og kjemiske sammensetning. Dessverre er ikke meteorittens opprinnelse alltid kjent.
- Til slutt kan de mest komplette dataene om hva en asteroide består av fås ved å analysere bergartene ved hjelp av et interplanetært automatisk apparat. Til dags dato har flere objekter blitt undersøkt med denne metoden.
Klassifisering av asteroider
Det er tre hovedtyper som asteroider er delt inn i etter sammensetning:
- C - karbon. Disse inkluderer flertallet av kjente kropper – 75%.
- S - stein, eller silikat. Denne gruppen inkluderer omtrent 17 % av asteroidene som er oppdaget til dags dato.
- M - metall (jern-nikkel).
Disse tre hovedkategoriene inkluderer objekter av forskjellige spektr altyper. I tillegg skilles det ut flere grupper av sjeldne asteroider, som er forskjellige i visse trekk ved spekteret.
Klassifiseringen ovenfor blir stadig mer kompleks og detaljert. Generelt er spektraldata alene selvfølgelig ikke nok til å fastslå hva asteroider er laget av. Beskrivelsen av komposisjonen er ekstremt kompleksoppgave. Tross alt, selv om forskjellene i spektrene definitivt indikerer forskjeller i overflatematerialet, kan det ikke være noen sikkerhet for at sammensetningen av objekter av samme klasse er identisk.
Nær-jordobjekter
Jordnære eller jordnære asteroider kalles asteroider hvis orbitale perihelion ikke overstiger 1,3 astronomiske enheter. Spesielle romferder ble sendt for å studere noen av dem.
- Eros er et relativt stort legeme med dimensjoner på omtrent 34×11×11 km og en masse på 6,7×1012 t, som tilhører klasse S. Denne steinete asteroiden var studerte i 2000 NEAR Shoemaker. I tillegg til silikatbergarter inneholder den omtrent 3 % metaller. Disse er hovedsakelig jern, magnesium, aluminium, men det finnes også sjeldne metaller: sink, sølv, gull og platina.
- Itokawa er også en S-klasse asteroide. Den er liten - 535×294×209 m - og har en masse på 3,5×107 t. Støv fra overflaten til Itokawa ble levert til jorden av returkapselen til den japanske Hayabusa-sonden i 2010. Støvpartikler inneholder mineraler fra gruppene olivin, pyroksen og plagioklas. Itokawa-jorden er preget av en høy prosentandel av jern i silikater og et lavt innhold av dette metallet i fri form. Det er fastslått at stoffet til asteroiden ble utsatt for termisk og nedslagsmetamorfose.
- Ryugu, en klasse C-asteroide, studeres for tiden av romfartøyet Hayabusa-2. Det antas at sammensetningen av slike kropper ikke har endret seg mye siden dannelsen av solsystemet, så studiet av Ryugu er av stor interesse. Leveranseprøver, som vil tillate en mer detaljert studie av hva asteroiden er laget av, er planlagt i slutten av 2020.
- Bennu er et annet objekt i nærheten av romferden for tiden opererer - OSIRIS-Rex-stasjonen. Denne spesielle klasse B-karbonasteroiden blir også sett på som en kilde til viktig kunnskap om solsystemets historie. Bennu-jorden forventes å bli levert til jorden for detaljert undersøkelse i 2023.
Hva består asteroidebeltet av
Området mellom banene til Mars og Jupiter, der et stort antall gjenstander av ulik sammensetning, opprinnelse og størrelse er konsentrert, kalles vanligvis Hovedbeltet. I tillegg til de faktiske asteroidene av ulike typer, inkluderer den kometlegemer og en dvergplanet - Ceres (tidligere omt alt som asteroider).
I dag, som en del av Dawn-oppdraget, har en av de største objektene i beltet, Vesta, blitt studert i tilstrekkelig detalj. Det er etter all sannsynlighet en protoplanet som har blitt bevart siden dannelsen av solsystemet. Vesta har en kompleks struktur (har en kjerne, mantel og skorpe) og en rik mineralsammensetning. Den tilhører en spesiell spektralklasse V av overveiende silikatasteroider med et høyt innhold av magnesiumrikt pyroksen. Studiet av meteoritter som stammer fra den bidrar til å klargjøre kunnskapen om hva asteroiden Vesta består av.
Generelt sett er asteroidebeltet en samling kropper som demonstrerer materiens tilstand i solsystemet på forskjellige stadier av dannelsen. Karbonasteroider - for eksempel Matilda - representerer de eldste kroppene her. Silikater kan ha en annen historie, men materialet deres har allerede gjennomgått en viss metamorfose som en del av store eller små gjenstander. Metalliske asteroider som Psyche eller Cleopatra er åpenbart fragmenter av kjernene til allerede dannede protoplaneter.
Asteroider fjernt fra solen
En annen storstilt samling av små kropper er Kuiper-beltet, som ligger utenfor Neptuns bane. Det er mye mer massivt og omfattende enn hovedbeltet. Hovedforskjellen mellom de to er hva Kuiper-beltets asteroider er laget av. De inneholder mye mer flyktige komponenter - vannis, frossen nitrogen, metan og andre gasser, samt organiske stoffer. Disse kroppene er enda nærmere den protoplanetariske skyen i sammensetning. Når det gjelder egenskaper, ligner de allerede på mange måter kometer.
Mellomposisjon mellom Kuiper-belteobjektene og Main Belt-asteroidene er okkupert av kentaurer som beveger seg langs ustabile baner mellom banene til Jupiter og Neptun. De er forskjellige i overgangssammensetningen.
Om utviklingsutsikter
Asteroider har lenge tiltrukket seg oppmerksomhet som en potensiell kilde til sjeldne og edle metaller: osmium, palladium, iridium, platina, gull, samt molybden, titan, kobolt og andre. Argumentene for å utvinne dem på asteroider er basert på det faktum at jordskorpen er fattig på tunge elementer på grunn av gravitasjonsdifferensiering. Det antas at som et resultat av den samme prosessen er M-asteroider rike,i tillegg til jern og nikkel, de spesifiserte metallene. I tillegg, i sammensetningen av C-asteroider som ikke har gjennomgått differensiering, er fordelingen av grunnstoffer ganske jevn.
Ved å bruke disse vurderingene vekker selskaper som erklærer sitt ønske om å utvikle asteroider med jevne mellomrom interesse for emnet. For eksempel, i juli 2015, rapporterte media en nær forbikjøring av platinaasteroiden 2011 UW158. Anslaget på reservene nådde mer enn fem billioner dollar, men det viste seg å være klart overdrevet.
Likevel er det fortsatt verdifulle råvarer på asteroider. Spørsmålet om hensiktsmessigheten av utviklingen hviler på slike problemer som en pålitelig vurdering av reserver, kostnadene for flyreiser og produksjon, og selvfølgelig det nødvendige teknologiske nivået. På kort sikt kan disse oppgavene neppe løses, så menneskeheten er fortsatt veldig langt unna utviklingen av asteroider.
