Asteroider kallas kosmiska kroppar som inte är satelliter för planeter, vars massa är otillräcklig för att ett sådant föremål ska få en sfärisk form som är karakteristisk för en dvärg eller en vanlig planet under påverkan av dess egen gravitation.
När man undersöker en sådan kropp är en av de första uppgifterna att svara på frågan om vad asteroiden är gjord av, eftersom kompositionsdragen kastar ljus över föremålets ursprung, vilket i slutändan är kopplat till historien om hela solsystemet. Ur praktisk synvinkel är asteroidkropparnas potentiella lämplighet vad gäller framtida användning av deras resurser av intresse.
Hur vet vi om asteroidernas sammansättning
Med olika grader av noggrannhet är det möjligt att bedöma asteroidernas kemi och mineralogi baserat på olika direkta och indirekta forskningsmetoder:
- Ungefärligt uppskatta objektets sammansättning kommer att hjälpa positionen för dess omloppsbana i solsystemet. Som regel, ju längre från solen en litenrymdkroppen, desto mer flyktiga ämnen i dess sammansättning, i synnerhet vattenis.
- En viktig roll för att lösa problemet spelas av asteroidens spektrala egenskaper. Analysen av det reflekterade spektrumet tillåter dock fortfarande inte att entydigt bedöma vilka ämnen som dominerar i sammansättningen av en given kropp.
- Studier av meteoriter - fragment av asteroider som faller på jordens yta, gör det möjligt att exakt bestämma deras mineraliska och kemiska sammansättning. Tyvärr är meteoritens ursprung inte alltid känt.
- Äntligen kan de mest kompletta uppgifterna om vad en asteroid består av erhållas genom att analysera dess stenar med hjälp av en interplanetär automatisk apparat. Hittills har flera föremål undersökts med denna metod.
Klassificering av asteroider
Det finns tre huvudtyper som asteroider är indelade i efter sammansättning:
- C - kol. Dessa inkluderar majoriteten av kända kroppar - 75%.
- S - sten eller silikat. Denna grupp inkluderar cirka 17 % av de asteroider som hittills har upptäckts.
- M - metall (järn-nickel).
Dessa tre huvudkategorier inkluderar objekt av olika spektr altyper. Dessutom urskiljs flera grupper av sällsynta asteroider, som skiljer sig åt i vissa egenskaper i spektrumet.
Ovanstående klassificering blir hela tiden mer komplex och detaljerad. Generellt sett räcker det naturligtvis inte enbart med spektraldata för att fastställa vad asteroider är gjorda av. Beskrivningen av kompositionen är extremt komplexuppgift. Trots allt, även om skillnaderna i spektra definitivt indikerar skillnader i ytmaterialet, kan det inte finnas någon säkerhet att sammansättningen av objekt av samma klass är identisk.
Nära-jordobjekt
Jordnära eller jordnära asteroider kallas asteroider vars orbitala perihelion inte överstiger 1,3 astronomiska enheter. Särskilda rymduppdrag skickades för att studera några av dem.
- Eros är en relativt stor kropp med dimensioner på cirka 34×11×11 km och en massa på 6,7×1012 t, tillhörande klass S. Denna steniga asteroid var studerade 2000 NEAR Shoemaker. Förutom silikatstenar innehåller den cirka 3 % metaller. Dessa är främst järn, magnesium, aluminium, men det finns också sällsynta metaller: zink, silver, guld och platina.
- Itokawa är också en asteroid av S-klass. Den är liten - 535×294×209 m - och har en massa på 3,5×107 t. Damm från ytan av Itokawa levererades till jorden av returkapseln från den japanska Hayabusa-sonden 2010. Dammpartiklar innehåller mineraler från grupperna olivin, pyroxen och plagioklas. Itokawa-jorden kännetecknas av en hög andel järn i silikater och en låg h alt av denna metall i fri form. Det har fastställts att substansen i asteroiden utsattes för termisk och nedslagsmetamorfos.
- Ryugu, en klass C-asteroid, studeras för närvarande av rymdfarkosten Hayabusa-2. Man tror att sammansättningen av sådana kroppar inte har förändrats mycket sedan solsystemets bildande, så studiet av Ryugu är av stort intresse. Leveransprover, som kommer att möjliggöra en mer detaljerad studie av vad asteroiden är gjord av, planeras till slutet av 2020.
- Bennu är ett annat objekt nära vilket rymduppdraget för närvarande är i drift - OSIRIS-Rex-stationen. Denna speciella klass B kolasteroid betraktas också som en källa till viktig kunskap om solsystemets historia. Bennu-jorden förväntas levereras till jorden för detaljerad undersökning 2023.
Vad består asteroidbältet av
Området mellan Mars och Jupiters omloppsbanor, inom vilket ett stort antal föremål av olika sammansättning, ursprung och storlek är koncentrerade, kallas vanligen för huvudbältet. Förutom de faktiska asteroiderna av olika slag, inkluderar den kometkroppar och en dvärgplanet - Ceres (tidigare kallad asteroider).
I dag, som en del av Dawn-uppdraget, har ett av de största föremålen i bältet, Vesta, studerats tillräckligt detaljerat. Det är med all sannolikhet en protoplanet som har bevarats sedan solsystemets bildande. Vesta har en komplex struktur (har en kärna, mantel och skorpa) och en rik mineralsammansättning. Den tillhör en speciell spektralklass V av övervägande silikatasteroider med en hög h alt av magnesiumrik pyroxen. Studiet av meteoriter som härrör från den hjälper till att klargöra kunskapen om vad asteroiden Vesta består av.
I allmänhet är asteroidbältet en samling kroppar som visar materiens tillstånd i solsystemet i olika skeden av dess bildning. Kolasteroider - till exempel Matilda - representerar de äldsta kropparna här. Silikater kan ha en annan historia, men deras material har redan genomgått en viss metamorfos som en del av stora eller små föremål. Metalliska asteroider som Psyche eller Cleopatra är uppenbarligen fragment av kärnorna i redan bildade protoplaneter.
Asteroider på avstånd från solen
En annan storskalig samling av små kroppar är Kuiperbältet, som ligger bortom Neptunus omloppsbana. Det är mycket mer massivt och omfattande än huvudbältet. Den största skillnaden mellan de två är vad Kuiperbältets asteroider är gjorda av. De innehåller mycket mer flyktiga komponenter - vattenis, fruset kväve, metan och andra gaser, såväl som organiska ämnen. Dessa kroppar är ännu närmare det protoplanetära molnet i sammansättning. När det gäller egenskaper liknar de redan på många sätt kometer.
Mellanpositionen mellan objekten i Kuiperbältet och huvudbältets asteroider är upptagen av kentaurer som rör sig längs instabila banor mellan Jupiters och Neptunus banor. De skiljer sig åt i sin övergångssammansättning.
Om utvecklingsmöjligheter
Asteroider har länge väckt uppmärksamhet som en potentiell källa till sällsynta och ädla metaller: osmium, palladium, iridium, platina, guld, såväl som molybden, titan, kobolt och andra. Argumenten för att bryta dem på asteroider bygger på det faktum att jordskorpan är fattig på tunga grundämnen på grund av gravitationsdifferentiering. Det antas att som ett resultat av samma process är M-asteroider rika,förutom järn och nickel, de angivna metallerna. Dessutom, i sammansättningen av C-asteroider som inte har genomgått differentiering, är fördelningen av element ganska enhetlig.
Med dessa överväganden väcker företag som uttrycker sin önskan att utveckla asteroider med jämna mellanrum intresse för ämnet. Till exempel, i juli 2015, rapporterade media en nära förbiflygning av platinaasteroiden 2011 UW158. Uppskattningen av dess reserver nådde mer än fem biljoner dollar, men den visade sig vara klart överdriven.
Ändå finns det fortfarande värdefulla råvaror på asteroider. Frågan om lämpligheten av dess utveckling vilar på sådana problem som en tillförlitlig bedömning av reserver, kostnaden för flygningar och produktion, och, naturligtvis, den erforderliga tekniska nivån. På kort sikt kan dessa uppgifter knappast lösas, så mänskligheten är fortfarande väldigt långt ifrån utvecklingen av asteroider.
