Asteroïdes word kosmiese liggame genoem wat nie satelliete van planete is nie, waarvan die massa onvoldoende is vir so 'n voorwerp om 'n sferiese vorm te kry wat kenmerkend is van 'n dwerg of gewone planeet onder die invloed van sy eie swaartekrag.
Wanneer enige so 'n liggaam ondersoek word, is een van die eerste take om die vraag te beantwoord waaruit die asteroïde gemaak is, aangesien die komposisionele kenmerke lig werp op die oorsprong van die voorwerp, wat uiteindelik met die geskiedenis van die hele sonnestelsel. Uit 'n praktiese oogpunt is die potensiële geskiktheid van asteroïde liggame in terme van toekomstige gebruik van hul hulpbronne van belang.
Hoe weet ons van die samestelling van asteroïdes
Met verskillende grade van akkuraatheid is dit moontlik om die chemie en mineralogie van asteroïdes te beoordeel op grond van verskeie direkte en indirekte navorsingsmetodes:
- Skat ongeveer die samestelling van die voorwerp sal die posisie van sy wentelbaan in die sonnestelsel help. As 'n reël, hoe verder van die Son 'n kleinruimte liggaam, die meer vlugtige stowwe in sy samestelling, in die besonder, water ys.
- 'n Belangrike rol in die oplossing van die probleem word gespeel deur die spektrale kenmerke van die asteroïde. Die ontleding van die gereflekteerde spektrum laat 'n mens egter steeds nie toe om ondubbelsinnig te oordeel watter stowwe in die samestelling van 'n gegewe liggaam oorheers nie.
- Bestudering van meteoriete – fragmente van asteroïdes wat op die aarde se oppervlak val, maak dit moontlik om hul minerale en chemiese samestelling akkuraat te bepaal. Ongelukkig is die oorsprong van die meteoriet nie altyd bekend nie.
- Uiteindelik kan die mees volledige data oor waaruit 'n asteroïde bestaan verkry word deur sy rotse met behulp van 'n interplanetêre outomatiese apparaat te ontleed. Tot op hede is verskeie voorwerpe deur hierdie metode ondersoek.
Klassifikasie van asteroïdes
Daar is drie hooftipes waarin asteroïdes volgens samestelling verdeel word:
- C - koolstof. Dit sluit die meerderheid bekende liggame in – 75%.
- S - klip, of silikaat. Hierdie groep sluit ongeveer 17% van asteroïdes in wat tot dusver ontdek is.
- M - metaal (yster-nikkel).
Hierdie drie hoofkategorieë sluit voorwerpe van verskillende spektra altipes in. Boonop word verskeie groepe seldsame asteroïdes onderskei, wat verskil in sekere kenmerke van die spektrum.
Bogenoemde klassifikasie word voortdurend meer kompleks en gedetailleerd. Oor die algemeen is spektrale data alleen natuurlik nie genoeg om vas te stel waaruit asteroïdes gemaak is nie. Die beskrywing van die komposisie is uiters komplekstaak. Alhoewel die verskille in die spektra beslis verskille in die oppervlakmateriaal aandui, kan daar geen sekerheid wees dat die samestelling van voorwerpe van dieselfde klas identies is nie.
Naby-aarde-voorwerpe
Naby-Aarde of naby-Aarde asteroïdes word asteroïdes genoem waarvan die wentelbaan perihelium nie 1,3 astronomiese eenhede oorskry nie. Spesiale ruimtesendings is gestuur om sommige daarvan te bestudeer.
- Eros is 'n relatief groot liggaam met afmetings van ongeveer 34×11×11 km en 'n massa van 6,7×1012 t, wat aan klas S behoort. Hierdie klipperige asteroïde was studeer in 2000 NABY Skoenmaker. Benewens silikaatgesteentes, bevat dit ongeveer 3% metale. Dit is hoofsaaklik yster, magnesium, aluminium, maar daar is ook skaars metale: sink, silwer, goud en platinum.
- Itokawa is ook 'n S-klas asteroïde. Dit is klein - 535×294×209 m - en het 'n massa van 3,5×107 t. Stof van die oppervlak van Itokawa is in 2010 deur die terugkeerkapsule van die Japannese Hayabusa-sonde aan die aarde afgelewer. Stofdeeltjies bevat minerale van die olivien-, pirokseen- en plagioklaasgroepe. Die Itokawa-grond word gekenmerk deur 'n hoë persentasie yster in silikate en 'n lae inhoud van hierdie metaal in vrye vorm. Daar is vasgestel dat die stof van die asteroïde aan termiese en impakmetamorfose onderwerp is.
- Ryugu, 'n klas C-asteroïde, word tans deur die Hayabusa-2-ruimtetuig bestudeer. Daar word geglo dat die samestelling van sulke liggame nie veel verander het sedert die vorming van die sonnestelsel nie, dus is die studie van Ryugu van groot belang. Afleweringmonsters, wat 'n meer gedetailleerde studie sal moontlik maak van waaruit die asteroïde gemaak is, word vir die einde van 2020 beplan.
- Bennu is nog 'n voorwerp naby waar die ruimtesending tans werk - die OSIRIS-Rex-stasie. Hierdie spesiale klas B koolstofasteroïde word ook beskou as 'n bron van belangrike kennis oor die geskiedenis van die sonnestelsel. Die Bennu-grond sal na verwagting in 2023 aan die aarde gelewer word vir gedetailleerde studie.
Waaruit bestaan die asteroïdegordel
Die gebied tussen die bane van Mars en Jupiter, waarbinne 'n groot aantal voorwerpe van verskillende samestelling, oorsprong en grootte gekonsentreer is, word algemeen die Hoofgordel genoem. Benewens die werklike asteroïdes van verskeie tipes, sluit dit kometêre liggame en een dwergplaneet in – Ceres (voorheen na verwys as asteroïdes).
Vandag, as deel van die Dawn-sending, is een van die grootste voorwerpe van die gordel, Vesta, in voldoende besonderhede bestudeer. Dit is na alle waarskynlikheid 'n protoplaneet wat behoue gebly het sedert die vorming van die sonnestelsel. Vesta het 'n komplekse struktuur (het 'n kern, mantel en kors) en 'n ryk minerale samestelling. Dit behoort tot 'n spesiale spektrale klas V van oorwegend silikaat-asteroïede met 'n hoë inhoud van magnesiumryke pirokseen. Die studie van meteoriete wat daaruit ontstaan, help om die kennis te verduidelik waaruit die asteroïde Vesta bestaan.
In die algemeen is die asteroïdegordel 'n versameling liggame wat die toestand van materie in die sonnestelsel in verskillende stadiums van sy vorming demonstreer. Koolstof-asteroïdes - byvoorbeeld Matilda - verteenwoordig die oudste liggame hier. Silikate kan 'n ander geskiedenis hê, maar hul materiaal het reeds 'n mate van metamorfose ondergaan as deel van groot of klein voorwerpe. Metaal asteroïdes soos Psyche of Cleopatra is natuurlik fragmente van die kerns van reeds gevormde protoplanete.
Asteroïdes ver van die son af
Nog 'n grootskaalse versameling klein liggame is die Kuiper-gordel, geleë anderkant die wentelbaan van Neptunus. Dit is baie meer massief en omvangryk as die Hoofgordel. Die belangrikste verskil tussen die twee is waaruit Kuipergordel-asteroïdes gemaak is. Hulle bevat baie meer vlugtige komponente - waterys, bevrore stikstof, metaan en ander gasse, sowel as organiese stowwe. Hierdie liggame is in samestelling selfs nader aan die protoplanetêre wolk. Wat eienskappe betref, is hulle reeds in baie opsigte soortgelyk aan komete.
Tussenposisie tussen die Kuiper-gordel-voorwerpe en die Hoofgordel-asteroïdes word ingeneem deur kentaurs wat langs onstabiele trajekte tussen die bane van Jupiter en Neptunus beweeg. Hulle verskil in hul oorgangssamestelling.
Meer oor ontwikkelingsvooruitsigte
Asteroïdes het lankal aandag getrek as 'n potensiële bron van skaars en edelmetale: osmium, palladium, iridium, platinum, goud, sowel as molibdeen, titanium, kob alt en ander. Die argumente ten gunste daarvan om dit op asteroïdes te ontgin is gebaseer op die feit dat die aardkors arm is aan swaar elemente as gevolg van gravitasie-differensiasie. Daar word aanvaar dat as gevolg van dieselfde proses, M-asteroïdes ryk is,bykomend tot yster en nikkel, die gespesifiseerde metale. Daarbenewens, in die samestelling van C-asteroïede wat nie differensiasie ondergaan het nie, is die verspreiding van elemente redelik eenvormig.
Deur hierdie oorwegings te gebruik, wek maatskappye wat hul begeerte om asteroïdes te ontwikkel periodiek belangstelling in die onderwerp aan. Byvoorbeeld, in Julie 2015 het die media 'n nabygeleë verbyvlug van die platinum-asteroïde 2011 UW158 berig. Die skatting van sy reserwes het meer as vyf triljoen dollar bereik, maar dit blyk duidelik oordrewe te wees.
Daar is nietemin steeds waardevolle grondstowwe op asteroïdes. Die vraag na die doeltreffendheid van die ontwikkeling daarvan berus op probleme soos 'n betroubare beoordeling van reserwes, die koste van vlugte en produksie, en natuurlik die vereiste tegnologiese vlak. Op kort termyn kan hierdie take kwalik opgelos word, so die mensdom is nog baie ver van die ontwikkeling van asteroïdes af.
