Asteroidi

Asteroidi ili planetoidi su mala čvrsta tijela u planetarnim sistemima. U usporedbi s planetama mnogo su manji i najčešće nepravilnog oblika. Nastali su od ostataka protoplanetarne tvari koja se nije pripojila planetama za vrijeme formiranja sistema iz protoplanetarnog diska. Najčešće kruže oko matične zvijezde vlastitom putanjom ili kao prirodni sateliti (mjeseci) većih planeta. Neke od njih nalazimo vezane gravitacijskim silama uz planete, u grupama koje orbitiraju u putanji planeta, ispred ili iza.

Iako se do nedavno mislilo drukčije, otkriveno je da asteroidi mogu imati vlastite mjesece kada je u orbiti oko asteroida Ida pronađen satelit nazvan Daktil.

Većina asteroida u Sunčevom sistemu nalazi se u asteroidnom pojasu između Marsa i Jupitera, te u Kuiperovom pojasu. Do sada ih je otkriveno blizu 80 000, a oko 11 000 ih je dobilo službena imena - redni broj i ime. Procjenjuje se da bi ih u našem sistemu moglo biti nekoliko miliona.

Definicija

Još uvijek ne postoji tačna definicija asteroida. Stručnjaci se razilaze u mišljenjima kako na odgovarajući način klasificirati asteroide prema masi, veličini, sastavu i položaju u planetarnom sistemu.

Prijedlog je da se asteroidima nazivaju tijela veća od 50 m u prečniku, manja od planeta i kamenog ili metalnog sastava. Još manja tijela, koja se popuno raspadnu i izgore pri ulasku u Zemljinu atmosferu spadala bi u kategoriju meteoroita, dok bi asteroidima nazivali ona koja pri udaru u Zemlju mogu doprijeti do zemljine površine.

Historija otkrića

Još je u 16. vijeku Johannes Kepler primijetio da su staze Marsa i Jupitera u odnosu na staze ostalih planeta, više razmaknute, pa je pretpostavio da unutar njih vjerovatno postoji još neotkrivena planeta. Johannes Daniel Titius i Johann Elert Bode pronašli su jednostavnu zakonitost prema kojoj se mogu računati udaljenosti planeta od Sunca. Premda Titius-Bodeovo pravilo nije pouzdano fizički rastumačeno, a također ne daje dobre rezultate za daleke planete, ipak je nagovijestilo da se između putanja Marsa i Jupitera treba nalaziti neka planeta. Ovo pravilo predviđa postojanje planete na udaljenosti 2,8 AJ od Sunca.

Godine 1800. u potragu za "nedostajućom" planetom krenulo je 12 njemačkih astronoma. Potraga je dala rezultat u noći od 31. decembra 1800. na 1. januar 1801. kada ih je preduhitrio Talijan Giuseppe Piazzi koji je u Palermu, tokom rutinskog pretraživanja neba otkrio tijelo Sunčevog sistema koje je nazvano Ceres. Iste je godine znameniti njemački matematičar Karl Friedrich Gauss proračunao elemente staze ovog tijela i pokazao da bi se moglo raditi o "nedostajućoj" planeti. Astronome je zbunjivala veličina Ceresa (samo 940 km u promjeru), jer su očekivali mnogo veće tijelo. Već nakon dvije godine Heinrich W. M. Olbers je otkrio Paladu. Do 1807. godine su otkriveni Junona i Vesta. Ubrzo se pokazalo da je Sunčev sistem prepun malih planeta koje danas zovemo planetoidi ili asteroidi.

Fizičke osobine

Ukupna masa asteroida se danas procjenjuje na 10²² kg (oko 1000 puta manje od mase Zemlje), od čega oko 10% otpada samo na Ceres. Do sada je pronađeno 238 asteroida većih od 100 km i vjeruje se da su to svi, dok se za manje asteroide vjeruje da ih je otkriven tek mali postotak. Procjena je da postoji oko milijardu tijela većih od 1 km. Asteroidi se oko Sunca kreću u istom smjeru kao i planete. Prosječne inklinacije (nagib u odnosu na ekliptiku) su manje od 16°. Asteroidi nemaju atmosfere. Većina asteroida je udaljena od Sunca između 1.7 i 4 AJ u području nazvanom asteroidni pojas. Većina asteroida u asteroidnom pojasu imaju ekscentricitet od 0,1 do 0,2. U samom asteroidnom pojasu postoji područje najveće gustoće putanja asteroida (između 2,2 i 3,3 AJ) - glavni pojas.

Asteroidi rotiraju, a kako su nepravilnog oblika, to dovodi do promjene njihova sjaja i prividne veličine. Na temelju mjerenja perioda promjene može se odrediti i period rotacije. Periodi rotacije većine asteroida su između 4 i 16 sati. Kako su asteroidi malih dimenzija, oblik im se ne može primijetiti čak ni pomoću najvećih teleskopa. Posmatranjem okultacija (zamračivanja, sakrivanja) zvijezda asteroidima može se odrediti njihov oblik i dimenzije. Po dimenzijama je osobit asteroid 1620 Geograf (1620 Geographos) koji je štapičastog oblika. Neki od njih uzajamno su vezani svojim gravitacionim poljem i zajedno se kreću oko Sunca. Primjer je jedan od Trojanaca: 624 Hektor (62 Hector).

Klasifikacija asteroida

Uobičajeno je da se asteriodi grupišu prema orbitalnim karakteristikama i prema fotometrijskim i spektroskopskim osobinama, koja ukazuju na razlike u strukturi.

Orbitalne grupe

Prema orbitalnim karakteristikama, asteroidi su podijeljeni u grupe i obitelji. Obično se grupi daje ime po asteroidu koji je u njoj prvi otkriven.

Sve navedene grupe čine asteroidi u orbiti oko Sunca, ali možemo ih pronaći zarobljene kao planetarne satelite, što se smatra vjerovatnim jer su po sastavu vrlo slični asteroidima. Mogući kandidati su: oba Marsova satelita Fobos i Demos, Jupiterovi nepravilni sateliti, Saturnov najudaljeniji satelit Feba i drugi Saturnovi nepravilni sateliti.

Spektralna klasifikacija

U početku su asteroidi bili podijeljeni u tri grupe prema sastavu površinskog materijala, odnosno svojstvima površine: boji, albedu (koeficijentu refleksije) i spektralnom tipu. Broj grupa u ovoj podjeli raste s otkrićima novih asteroida i trenutno ih ima 14.

Prve tri grupe su:

S-tip: silikatni asteroidi, sačinjavaju 75% svih otkrivenih asteroida
C-tip: karbonski (ugljični) asteroidi, sačinjavaju 17% svih otkrivenih asteroida
M-tip: metalni asteroidi, sačinjavaju 8% svih otkrivenih asteroida

Ostale grupe, prema spektralnoj klasifikaciji:

Istraživanje

Tokom 1991. godine letjelica Galileo je, na svom putu prema Jupiteru, uspjela po prvi put snimiti sa 16 000 km udaljenosti jedan asteroid - 951 Gaspra. Bili su to prvi snimci na kojima se vide površinski detalji. Tako je na asteroidu Gaspri (dimenzija 20 × 12 × 11 km) uočeno više od 600 kratera. Najveći je imao prečnik od 1,5 km. Detektirano je i magnetsko polje, znak da Gaspra ima metalno jezgro. U augustu 1993, Galileo je prošao pokraj asteroida Ide, dimenzija 58 × 43 km, u čijoj je blizini otkriven 1.6 × 1.2 km velik satelit Daktil. Različitog je sastava iz čega se izvodi zaključak da je nastao nakon sudara koji je stvorio njihovu porodicu asteroida (porodica Koronis).

NEAR (Near-Earth Asteroid Mission - misija na NEA asteroid) misija započela je 1996. godine sa zadatkom da obiđe neke NEA asteroide. Prošla je pored asteroida 253 Matilda u maju 1997. U januaru 1999 je propao prvi pokušaj ulaska u orbitu oko asteroida 433 Eros, da bi drugi pokušaj, nakon oko godinu dana, uspio. Početkom 2001 se letjelica uspjela spustiti na Eros. Slaba gravitacija dozvoljava i ponovo podizanje letjelice, ukoliko za time bude interesa u NASA-i.

Sonda Cassini je na putu prema Saturnu iz velike daljine snimio asteroid Masursky, a Stardust je, na svom putu prema kometi Wild 2, 2. novembra 2002. snimio asteroid 5535 Ana Frank (5535 AnneFrank).

Letjelica Hayabusa (Muses-C) je 2005. godine posjetila asteroid Itokawa. U novembru 2005., sletila je na asteroid sa ciljem prikupljanja uzoraka. U tome je i uspjela, što je bio prvi takav rezultat. Letjelica se vratila na Zemlju 13. juna 2010.