Asteroidima se nazivaju kozmička tijela koja nisu sateliti planeta, čija masa nije dovoljna da takav objekt pod utjecajem vlastite gravitacije dobije sferni oblik karakterističan za patuljasti ili obični planet.
Kada se ispituje takvo tijelo, jedan od prvih zadataka je odgovoriti na pitanje od čega je asteroid napravljen, budući da karakteristike kompozicije rasvjetljavaju podrijetlo objekta, što je u konačnici povezano s poviješću cijeli Sunčev sustav. S praktične točke gledišta, od interesa je potencijalna prikladnost asteroidnih tijela u smislu buduće upotrebe njihovih resursa.
Kako znamo o sastavu asteroida
S različitim stupnjevima točnosti, moguće je suditi o kemiji i mineralogiji asteroida na temelju različitih izravnih i neizravnih istraživačkih metoda:
- Približna procjena sastava objekta pomoći će položaju njegove orbite u Sunčevom sustavu. U pravilu, što dalje od Sunca malasvemirsko tijelo, hlapljivije tvari u njegovom sastavu, posebno vodeni led.
- Važnu ulogu u rješavanju problema imaju spektralne karakteristike asteroida. Međutim, analiza reflektiranog spektra još uvijek ne dopušta jednoznačno prosuđivanje koje tvari prevladavaju u sastavu danog tijela.
- Proučavanje meteorita - fragmenata asteroida koji padaju na površinu Zemlje, omogućuje precizno određivanje njihovog mineralnog i kemijskog sastava. Nažalost, porijeklo meteorita nije uvijek poznato.
- Konačno, najpotpuniji podaci o tome od čega se asteroid sastoji mogu se dobiti analizom njegovih stijena pomoću međuplanetarnog automatskog aparata. Do danas je ovom metodom istraženo nekoliko objekata.
Klasifikacija asteroida
Postoje tri glavne vrste na koje se asteroidi dijele po sastavu:
- C - ugljik. To uključuje većinu poznatih tijela - 75%.
- S - kamen ili silikat. Ova skupina uključuje oko 17% asteroida otkrivenih do danas.
- M - metal (željezo-nikl).
Ove tri glavne kategorije uključuju objekte različitih vrsta spektra. Osim toga, razlikuje se nekoliko skupina rijetkih asteroida, koji se razlikuju u određenim značajkama spektra.
Navedena klasifikacija stalno postaje složenija i detaljnija. Općenito, sami spektralni podaci, naravno, nisu dovoljni da se utvrdi od čega su asteroidi napravljeni. Opis kompozicije je izuzetno složenzadatak. Uostalom, iako razlike u spektrima definitivno ukazuju na razlike u materijalu površine, ne može biti sigurno da je sastav objekata iste klase identičan.
Objekti blizu Zemlje
Asteroidi blizu Zemlje ili blizu Zemlje nazivaju se asteroidi čiji orbitalni perihel ne prelazi 1,3 astronomske jedinice. Posebne svemirske misije poslane su da prouče neke od njih.
- Eros je relativno veliko tijelo s dimenzijama od približno 34×11×11 km i masom od 6,7×1012 t, koje pripada klasi S. Ovaj kameni asteroid bio je studirao 2000. KOD postolara. Osim silikatnih stijena, sadrži oko 3% metala. To su uglavnom željezo, magnezij, aluminij, ali postoje i rijetki metali: cink, srebro, zlato i platina.
- Itokawa je također asteroid klase S. Mali je - 535×294×209 m - i ima masu od 3,5×107 t. Prašina s površine Itokawa je na Zemlju dopremljena povratnom kapsulom japanske sonde Hayabusa 2010. godine. Čestice prašine sadrže minerale skupine olivina, piroksena i plagioklasa. Tlo Itokawa karakterizira visok postotak željeza u silikatima i nizak sadržaj ovog metala u slobodnom obliku. Utvrđeno je da je tvar asteroida bila podvrgnuta toplinskom i udarnom metamorfizmu.
- Ryugu, asteroid klase C, trenutno proučava svemirska letjelica Hayabusa-2. Vjeruje se da se sastav takvih tijela nije puno promijenio od nastanka Sunčevog sustava, pa je proučavanje Ryugua od velikog interesa. Dostavauzorci, koji će omogućiti detaljnije proučavanje od čega je asteroid napravljen, planirani su za kraj 2020.
- Bennu je još jedan objekt u blizini kojeg trenutno djeluje svemirska misija - stanica OSIRIS-Rex. Ovaj poseban ugljikov asteroid klase B također se smatra izvorom važnog znanja o povijesti Sunčevog sustava. Očekuje se da će tlo Bennu biti isporučeno na Zemlju radi detaljnog proučavanja 2023.
Od čega se sastoji asteroidni pojas
Područje između orbite Marsa i Jupitera, unutar kojeg je koncentriran veliki broj objekata različitog sastava, porijekla i veličine, obično se naziva Glavni pojas. Osim stvarnih asteroida raznih vrsta, uključuje kometna tijela i jedan patuljasti planet - Ceres (ranije nazivan asteroidima).
Danas, u sklopu misije Dawn, jedan od najvećih objekata pojasa, Vesta, dovoljno je detaljno proučen. To je, po svoj prilici, protoplanet koji je sačuvan od nastanka Sunčevog sustava. Vesta ima složenu strukturu (ima jezgru, plašt i koru) i bogat mineralni sastav. Pripada posebnoj spektralnoj klasi V pretežno silikatnih asteroida s visokim sadržajem piroksena bogatog magnezijem. Proučavanje meteorita koji potječu od njega pomaže razjasniti znanje o tome od čega se sastoji asteroid Vesta.
Općenito, asteroidni pojas je skup tijela koja pokazuju stanje materije u Sunčevom sustavu u različitim fazama njegovog formiranja. Ugljični asteroidi - na primjer, Matilda - predstavljaju najstarija tijela ovdje. Silikati mogu imati drugačiju povijest, ali njihov je materijal već prošao neku metamorfozu kao dio velikih ili malih objekata. Metalni asteroidi poput Psihe ili Kleopatre očito su fragmenti jezgri već formiranih protoplaneta.
Asteroidi udaljeni od Sunca
Još jedna velika zbirka malih tijela je Kuiperov pojas, koji se nalazi izvan orbite Neptuna. Mnogo je masivniji i opsežniji od Glavnog pojasa. Glavna razlika između njih dvoje je od čega su napravljeni asteroidi iz Kuiperovog pojasa. Sadrže puno više hlapljivih sastojaka – vodeni led, smrznuti dušik, metan i druge plinove, kao i organske tvari. Ova tijela su po sastavu još bliža protoplanetarnom oblaku. Što se tiče svojstava, oni su već na mnogo načina slični kometima.
Srednju poziciju između objekata Kuiperovog pojasa i asteroida Glavnog pojasa zauzimaju kentauri koji se kreću nestabilnim putanjama između orbita Jupitera i Neptuna. Razlikuju se po prijelaznom sastavu.
O izgledima razvoja
Asteroidi već dugo privlače pažnju kao potencijalni izvor rijetkih i plemenitih metala: osmija, paladija, iridija, platine, zlata, kao i molibdena, titana, kob alta i drugih. Argumenti u korist njihovog rudarenja na asteroidima temelje se na činjenici da je zemljina kora siromašna teškim elementima zbog gravitacijske diferencijacije. Pretpostavlja se da su kao rezultat istog procesa M-asteroidi bogati,osim željeza i nikla, navedeni metali. Osim toga, u sastavu C-asteroida koji nisu prošli diferencijaciju, raspodjela elemenata je prilično ujednačena.
Upotrebom ovih razmatranja, tvrtke koje izjavljuju svoju želju za razvojem asteroida povremeno pobuđuju interes za ovu temu. Na primjer, u srpnju 2015. mediji su izvijestili o bliskom preletu platinastog asteroida 2011 UW158. Procjena njegovih rezervi dostigla je više od pet bilijuna dolara, ali se pokazalo da je očito pretjerana.
Unatoč tome, još uvijek postoje vrijedne sirovine na asteroidima. Pitanje svrsishodnosti njegovog razvoja počiva na problemima kao što su pouzdana procjena rezervi, troškovi letova i proizvodnje i, naravno, potrebna tehnološka razina. Kratkoročno gledano, ti se zadaci teško mogu riješiti, pa je čovječanstvo još jako daleko od razvoja asteroida.
