Asteroideja kutsutaan kosmisiksi kappaleiksi, jotka eivät ole planeettojen satelliitteja, joiden massa ei ole riittävä, jotta tällainen esine saisi oman painovoimansa vaikutuksesta kääpiölle tai tavalliselle planeetalle ominaisen pallomaisen muodon.
Kun tällaisia kappaleita tutkitaan, yksi ensimmäisistä tehtävistä on vastata kysymykseen, mistä asteroidi koostuu, koska koostumuksen piirteet valaisevat esineen alkuperää, joka lopulta liittyy asteroidin historiaan. koko aurinkokunta. Käytännön näkökulmasta asteroidikappaleiden mahdollinen soveltuvuus niiden resurssien tulevaan käyttöön kiinnostaa.
Mistä tiedämme asteroidien koostumuksesta
Asteroidien kemiaa ja mineralogiaa on mahdollista arvioida vaihtelevalla tarkkuudella erilaisten suorien ja epäsuorien tutkimusmenetelmien perusteella:
- Arvioikaa kohteen koostumus, joka auttaa määrittämään sen kiertoradan aurinkokunnassa. Yleensä mitä kauempana Auringosta pieniavaruuskappale, sen koostumuksen haihtuvammat aineet, erityisesti vesijää.
- Asteroidin spektriominaisuudet ovat tärkeässä roolissa ongelman ratkaisemisessa. Heijastetun spektrin analyysi ei kuitenkaan vieläkään anna mahdollisuutta yksiselitteisesti arvioida, mitkä aineet ovat vallitsevia tietyn kehon koostumuksessa.
- Meteoriittien – maan pinnalle putoavien asteroidien fragmenttien – tutkimus mahdollistaa niiden mineraali- ja kemiallisen koostumuksen tarkan määrittämisen. Valitettavasti meteoriitin alkuperää ei aina tiedetä.
- Lopuksi täydellisin tieto siitä, mistä asteroidi koostuu, voidaan saada analysoimalla sen kiviä planeettojenvälisellä automaattisella laitteella. Tähän mennessä useita esineitä on tutkittu tällä menetelmällä.
Asteroidien luokitus
On olemassa kolme päätyyppiä, joihin asteroidit jaetaan koostumuksen mukaan:
- C - hiili. Näihin kuuluu suurin osa tunnetuista ruumiista - 75%.
- S - kivi tai silikaatti. Tähän ryhmään kuuluu noin 17 % tähän mennessä löydetyistä asteroideista.
- M - metalli (rauta-nikkeli).
Nämä kolme pääluokkaa sisältävät eri spektrityyppisiä kohteita. Lisäksi erotetaan useita harvinaisten asteroidien ryhmiä, jotka eroavat tietyiltä spektrin ominaisuuksilta.
Yllä oleva luokittelu on jatkuvasti monimutkaisempi ja yksityiskohtaisempi. Yleensä spektritiedot eivät tietenkään yksinään riitä määrittämään, mistä asteroidit on tehty. Koostumuksen kuvaus on erittäin monimutkainentehtävä. Loppujen lopuksi, vaikka spektrien erot osoittavat ehdottomasti eroja pintamateriaalissa, ei voi olla varmuutta siitä, että saman luokan esineiden koostumus on identtinen.
Maanläheiset objektit
Maan lähiasteroideja kutsutaan asteroideiksi, joiden kiertoradan periheli ei ylitä 1,3 tähtitieteellistä yksikköä. Joitakin niistä lähetettiin erityisiä avaruustehtäviä tutkimaan.
- Eros on suhteellisen suuri kappale, jonka mitat ovat noin 34×11×11 km ja massa 6,7×1012 t, joka kuuluu luokkaan S. Tämä kivinen asteroidi oli opiskeli vuonna 2000 NEAR Shoemaker. Se sisältää silikaattikivien lisäksi noin 3 % metalleja. Nämä ovat pääasiassa rautaa, magnesiumia, alumiinia, mutta on myös harvinaisia metalleja: sinkki, hopea, kulta ja platina.
- Itokawa on myös S-luokan asteroidi. Se on pieni – 535×294×209 m – ja sen massa on 3,5×107 t. Pölyä Itokawa toimitettiin Maahan japanilaisen Hayabusa-luotaimen paluukapselilla vuonna 2010. Pölyhiukkaset sisältävät oliviini-, pyrokseeni- ja plagioklaasiryhmien mineraaleja. Itokawan maaperälle on ominaista korkea raudan pitoisuus silikaateissa ja alhainen tämän metallin pitoisuus vapaassa muodossa. On todettu, että asteroidin aine altistui termiselle ja törmäysmuodolle.
- Ryugua, C-luokan asteroidia, tutkii parhaillaan Hayabusa-2-avaruusalus. Uskotaan, että tällaisten kappaleiden koostumus ei ole muuttunut paljon aurinkokunnan muodostumisen jälkeen, joten Ryugun tutkimus on erittäin kiinnostavaa. Toimitusnäytteet, jotka mahdollistavat tarkemman tutkimuksen siitä, mistä asteroidi on tehty, on suunniteltu vuoden 2020 loppuun mennessä.
- Bennu on toinen kohde, jonka lähellä avaruustehtävä tällä hetkellä toimii - OSIRIS-Rex-asema. Tätä erityistä B-luokan hiiliasteroidia pidetään myös tärkeän tiedon lähteenä aurinkokunnan historiasta. Bennun maaperän odotetaan toimitettavan maan päälle yksityiskohtaista tutkimusta varten vuonna 2023.
Mistä asteroidivyöhyke koostuu
Marsin ja Jupiterin kiertoradan välistä aluetta, jolle on keskittynyt suuri määrä erilaisia koostumukseltaan, alkuperältään ja kokoltaan erilaisia esineitä, kutsutaan yleisesti päävyöhykkeeksi. Varsinaisten erityyppisten asteroidien lisäksi se sisältää komeettojen kappaleet ja yhden kääpiöplaneetan - Ceresin (aiemmin kutsuttiin asteroideiksi).
Tänään Dawn-tehtävässä yksi vyön suurimmista kohteista, Vesta, on tutkittu riittävän yksityiskohtaisesti. Se on todennäköisesti protoplaneetta, joka on säilynyt aurinkokunnan muodostumisen jälkeen. Vestalla on monimutkainen rakenne (sydän, vaippa ja kuori) ja rikas mineraalikoostumus. Se kuuluu pääasiassa silikaattisten asteroidien erityiseen spektriluokkaan V, jossa on runsaasti magnesiumia sisältävää pyrokseenia. Siitä peräisin olevien meteoriittien tutkiminen auttaa selventämään tietoa siitä, mistä asteroidi Vesta koostuu.
Yleensä asteroidivyöhyke on kokoelma kappaleita, jotka osoittavat aineen tilan aurinkokunnassa sen muodostumisen eri vaiheissa. Hiiliasteroidit - esimerkiksi Matilda - edustavat täällä vanhimpia kappaleita. Silikaateilla voi olla erilainen historia, mutta niiden materiaali on jo käynyt läpi jonkin verran metamorfoosia osana suuria tai pieniä esineitä. Metalliset asteroidit, kuten Psyche tai Cleopatra, ovat ilmeisesti fragmentteja jo muodostuneiden protoplaneettojen ytimistä.
Asteroidit kaukana auringosta
Toinen suuri kokoelma pieniä kappaleita on Kuiperin vyö, joka sijaitsee Neptunuksen kiertoradan takana. Se on paljon massiivisempi ja laajempi kuin päävyö. Suurin ero näiden kahden välillä on se, mistä Kuiper-vyöhykkeen asteroidit on tehty. Ne sisältävät paljon haihtuvampia komponentteja - vesijäätä, jäätyppeä, metaania ja muita kaasuja sekä orgaanisia aineita. Nämä kappaleet ovat koostumukseltaan vielä lähempänä protoplanetaarista pilveä. Ominaisuudeltaan ne ovat jo monella tapaa samanlaisia kuin komeetat.
Kuiper-vyön kohteiden ja päävyöhykkeen asteroidien välissä on kentaurit, jotka liikkuvat epävakaita lentoratoja pitkin Jupiterin ja Neptunuksen kiertoradan välillä. Ne eroavat siirtymäkoostumuksestaan.
Kehitysnäkymistä
Asteroidit ovat pitkään herättäneet huomiota mahdollisina harvinaisten ja jalometallien lähteinä: osmium, palladium, iridium, platina, kulta sekä molybdeeni, titaani, koboltti ja muut. Argumentit niiden louhinnan puolesta asteroideilla perustuvat siihen tosiasiaan, että maankuoressa on painovoiman erilaistumisesta johtuen köyhä raskaita alkuaineita. Oletetaan, että saman prosessin seurauksena M-asteroidit ovat rikkaita,raudan ja nikkelin lisäksi määritellyt metallit. Lisäksi C-asteroidien koostumuksessa, jotka eivät ole käyneet läpi erilaistumista, alkuaineiden jakautuminen on melko tasaista.
Näiden näkökohtien perusteella yritykset, jotka ilmoittavat haluavansa kehittää asteroideja, herättävät ajoittain kiinnostusta aihetta kohtaan. Esimerkiksi heinäkuussa 2015 tiedotusvälineet raportoivat platinaasteroidin 2011 UW158 läheisestä ohilennosta. Arvio sen varoista oli yli viisi biljoonaa dollaria, mutta se osoittautui selvästi liioiteltuksi.
Asteroideilla on kuitenkin edelleen arvokkaita raaka-aineita. Kysymys sen kehittämisen tarkoituksenmukaisuudesta perustuu sellaisiin ongelmiin kuin reservien luotettava arviointi, lento- ja tuotantokustannukset sekä tietysti vaadittu teknologinen taso. Lyhyellä aikavälillä näitä tehtäviä tuskin voidaan ratkaista, joten ihmiskunta on vielä hyvin kaukana asteroidien kehityksestä.
