Az aszteroidákat olyan kozmikus testeknek nevezzük, amelyek nem bolygók műholdai, amelyek tömege nem elegendő ahhoz, hogy egy ilyen objektum saját gravitációja hatására egy törpe vagy közönséges bolygóra jellemző gömb alakú formát vegyen fel.
Egy ilyen test vizsgálatakor az egyik első feladat annak a kérdésnek a megválaszolása, hogy miből áll az aszteroida, mivel a kompozíciós jellemzők rávilágítanak az objektum eredetére, amely végső soron a kisbolygó történetéhez kapcsolódik. az egész naprendszert. Gyakorlati szempontból érdekes az aszteroidatestek potenciális alkalmassága erőforrásaik jövőbeni felhasználására.
Honnan tudunk az aszteroidák összetételéről
A kisbolygók kémiáját és ásványtani összetételét különféle direkt és közvetett kutatási módszerek alapján, változó pontossággal lehet megítélni:
- Hozzávetőlegesen becsülje meg az objektum összetételét, ami segít meghatározni pályájának helyzetét a Naprendszerben. Általános szabály, hogy minél távolabb a Naptól egy kicsiűrtestet, minél illékonyabb anyagokat tartalmaz, különösen a vízjéget.
- A probléma megoldásában fontos szerepet játszanak az aszteroida spektrális jellemzői. A visszavert spektrum elemzése azonban továbbra sem teszi lehetővé annak egyértelműen megítélését, hogy egy adott test összetételében mely anyagok vannak túlsúlyban.
- A meteoritok – a Föld felszínére hulló aszteroidák töredékeinek – tanulmányozása lehetővé teszi azok ásványi és kémiai összetételének pontos meghatározását. Sajnos a meteorit eredete nem mindig ismert.
- Végül a legteljesebb adatok arról, hogy miből áll egy aszteroida, a kőzeteinek bolygóközi automata berendezéssel történő elemzésével szerezhetők meg. A mai napig számos objektumot vizsgáltak meg ezzel a módszerrel.
Aszteroidák osztályozása
Három fő típusra oszthatók az aszteroidák összetételük szerint:
- C – szén. Ezek közé tartozik az ismert testek többsége – 75%.
- S - kő vagy szilikát. Ebbe a csoportba tartozik az eddig felfedezett aszteroidák körülbelül 17%-a.
- M - fém (vas-nikkel).
Ez a három fő kategória különböző spektrális típusú objektumokat foglal magában. Ezenkívül a ritka aszteroidák több csoportját is megkülönböztetik, amelyek a spektrum bizonyos jellemzőiben különböznek egymástól.
A fenti besorolás folyamatosan bonyolultabbá és részletesebbé válik. Általában a spektrális adatok önmagukban természetesen nem elegendőek ahhoz, hogy megállapítsuk, miből állnak az aszteroidák. Az összetétel leírása rendkívül összetettfeladat. Végül is, bár a spektrumok különbségei határozottan a felületi anyag különbségeire utalnak, nem lehet bizonyos, hogy az azonos osztályba tartozó objektumok összetétele azonos.
Földközeli objektumok
A Föld-közeli vagy Földközeli aszteroidákat olyan aszteroidáknak nevezzük, amelyek keringési perihéliumának mérete nem haladja meg az 1,3 csillagászati egységet. Speciális űrküldetéseket küldtek néhányuk tanulmányozására.
- Eros egy viszonylag nagy test, mérete körülbelül 34×11×11 km és tömege 6,7×1012 t, és az S osztályba tartozik. Ez a köves aszteroida 2000-ben tanult NEAR Shoemaker. A szilikát kőzeteken kívül körülbelül 3% fémet tartalmaz. Ezek főleg vas, magnézium, alumínium, de vannak ritka fémek is: cink, ezüst, arany és platina.
- Az Itokawa szintén S osztályú aszteroida. Kicsi – 535×294×209 m – tömege 3,5×107 t. Por a felszínről Itokawát a japán Hayabusa szonda visszatérő kapszulája szállította a Földre 2010-ben. A porszemcsék olivin-, piroxén- és plagioklászcsoport ásványait tartalmazzák. Az Itokawa talajra jellemző a szilikátokban lévő vas nagy százaléka és ennek a fémnek a szabad formában történő alacsony tartalma. Megállapították, hogy az aszteroida anyaga termikus és becsapódási metamorfózisnak volt kitéve.
- A Ryugu C osztályú aszteroidát jelenleg a Hayabusa-2 űrszonda vizsgálja. Úgy tartják, hogy az ilyen testek összetétele nem sokat változott a Naprendszer kialakulása óta, ezért Ryugu tanulmányozása nagy érdeklődésre tart számot. Szállításminták, amelyek lehetővé teszik az aszteroida összetételének részletesebb tanulmányozását, 2020 végére tervezik.
- A Bennu egy másik objektum, amelynek közelében jelenleg az űrmisszió működik – az OSIRIS-Rex állomás. Ezt a különleges B osztályú szénaszteroidát a Naprendszer történetével kapcsolatos fontos ismeretek forrásának is tekintik. A Bennu talajt várhatóan 2023-ban szállítják a Földre részletes tanulmányozás céljából.
Miből áll az aszteroidaöv
A Mars és a Jupiter pályája közötti területet, amelyen belül nagyszámú, különböző összetételű, eredetű és méretű objektum összpontosul, általában Főövnek nevezik. A különféle típusú aszteroidákon kívül magában foglalja az üstököstesteket és egy törpebolygót, a Cerest (korábban aszteroidáknak nevezték).
Ma, a Dawn küldetés részeként, az öv egyik legnagyobb objektumát, a Vestát kellő részletességgel tanulmányozták. Ez minden valószínűség szerint egy protobolygó, amelyet a Naprendszer kialakulása óta őriztek meg. A Vesta összetett szerkezetű (maggal, köpennyel és kéreggel rendelkezik), valamint gazdag ásványi összetételű. A túlnyomóan szilikát aszteroidák speciális V spektrális osztályába tartozik, magas magnéziumban gazdag piroxén tartalommal. A belőle származó meteoritok tanulmányozása segít tisztázni a Vesta aszteroida miből álló ismereteit.
Általánosságban elmondható, hogy az aszteroidaöv olyan testek összessége, amelyek a Naprendszer anyagállapotát mutatják a keletkezésének különböző szakaszaiban. A szén-aszteroidák – például a Matilda – képviselik itt a legősibb testeket. Lehet, hogy a szilikátoknak más története van, de anyaguk már átesett némi metamorfózison a nagy vagy kis tárgyak részeként. A fémes aszteroidák, például a Psyche vagy a Kleopátra nyilvánvalóan a már kialakult protobolygók magjának töredékei.
Aszteroidák távol a Naptól
A kis testek másik nagyszabású gyűjteménye a Kuiper-öv, amely a Neptunusz pályáján túl található. Sokkal masszívabb és kiterjedtebb, mint a Main Belt. A fő különbség a kettő között az, hogy miből készülnek a Kuiper-öv aszteroidái. Sokkal illékonyabb komponenseket tartalmaznak - vízjeget, fagyott nitrogént, metánt és egyéb gázokat, valamint szerves anyagokat. Ezek a testek összetételükben még közelebb állnak a protoplanetáris felhőhöz. Tulajdonságukat tekintve már sok mindenben hasonlítanak az üstökösökhöz.
A Kuiper-öv objektumai és a főöv aszteroidái közötti köztes helyzetet a Jupiter és a Neptunusz pályája között instabil pályákon mozgó kentaurok foglalják el. Átmeneti összetételükben különböznek.
A fejlesztési kilátásokról
Az aszteroidák régóta felkeltették a figyelmet a ritka és nemesfémek lehetséges forrásaiként: ozmium, palládium, irídium, platina, arany, valamint molibdén, titán, kob alt és mások. Az aszteroidákon való bányászat melletti érvek azon a tényen alapulnak, hogy a földkéreg nehéz elemekben szegény a gravitációs differenciálódás miatt. Feltételezhető, hogy ugyanazon folyamat eredményeként az M-aszteroidák gazdagok,a vason és a nikkelen kívül a meghatározott fémek. Ráadásul a differenciálódáson át nem esett C-aszteroidák összetételében az elemek eloszlása meglehetősen egyenletes.
Ezen megfontolások alapján a kisbolygók kifejlesztésére irányuló szándékukat kinyilvánító vállalatok időről időre felkeltik az érdeklődést a téma iránt. Például 2015 júliusában a média a 2011 UW158 platinabolygó közeli elrepüléséről számolt be. Tartalékainak becslése elérte az ötbillió dollárt, de egyértelműen eltúlzottnak bizonyult.
Ennek ellenére még mindig vannak értékes nyersanyagok az aszteroidákon. A fejlesztés célszerűségének kérdése olyan problémákon nyugszik, mint a készletek megbízható felmérése, a repülési és termelési költségek, és természetesen a szükséges technológiai szint. Rövid távon ezek a feladatok aligha oldhatók meg, így az emberiség még nagyon messze van az aszteroidák kifejlesztésétől.
