סקר גופים של מערכת השמש. אסטרואידים וכוכבי לכת ננסיים

מסלולי אסטרואידים

אסטרואידים של החגורה הראשית נעים במסלולים יציבים, קרובים למעגליים או מעט אקסצנטריים. הם נמצאים באזור ה"בטוח", שבו השפעת הכבידה של כוכבי הלכת הגדולים עליהם היא מינימלית, מלכתחילה, צדק. מאמינים שצדק הוא ה"אשם" בעובדה שכוכב לכת גדול לא יכול היה להיווצר באתר של חגורת האסטרואידים הראשית במהלך נעוריה של מערכת השמש.

עם זאת, בתחילת המאה ה-20 מדענים רבים האמינו שבין צדק למאדים היה פעם כוכב לכת גדול, שמשום מה קרס. אולברס היה הראשון שהביע השערה זו, מיד לאחר גילויו של פאלאס. הוא גם הציע לקרוא לכוכב הלכת ההיפותטי Phaeton. עם זאת, הקוסמוגוניה המודרנית נטשה את הרעיון של הרס של כוכב לכת גדול: חגורת האסטרואידים כנראה הכילה תמיד גופים קטנים רבים, שנמנעו מלהתאחד בהשפעת צדק.

הענק הזה עדיין ממשיך לשחק תפקיד ראשוני באבולוציה של מסלולי אסטרואידים. השפעתה הכבידה ארוכת הטווח (יותר מ-4 מיליארד שנים) על האסטרואידים של החגורה הראשית הובילה להופעת מספר מסלולים "אסורים" ואפילו אזורים שבהם אין כמעט גופים קטנים, ואם הם מגיעים לשם, הם לא יכולים להישאר שם זמן רב. אזורים אלה נקראים פערי קירקווד (או בקעות) על שם דניאל קירקווד (1814-1895), שגילה אותם לראשונה בתפוצה של תקופות המסלול של כמה עשרות אסטרואידים בלבד.

מסלולים בפתחי קירקווד נקראים תהודה, מכיוון שהאסטרואידים הנעים לאורכם חווים הפרעה כבידה קבועה מצדק באותן נקודות של מסלולם. תקופות המהפכה במסלולים אלו הם ביחס פשוט לתקופת המהפכה של צדק (לדוגמה, 1:2, 3:7, 2:5, 1:3). אם אסטרואיד כלשהו, ​​למשל, כתוצאה מהתנגשות בגוף אחר, נופל למסלול תהודה, אזי האקסצנטריות שלו והציר החצי-עיקרי שלו משתנים במהירות בהשפעת שדה הכבידה של צדק. האסטרואיד עוזב את מסלול התהודה שלו ואולי אף יעזוב את החגורה הראשית. זהו המנגנון המתמשך של קירקווד "לנקות" פערים.

עם זאת, נציין שאם נצייר את התפוצה המיידית של כל האסטרואידים של החגורה הראשית, אז לא נראה שום "פערים". בכל זמן נתון, האסטרואידים ממלאים את החגורה באופן שווה למדי, מכיוון שבתנועתם במסלולים אליפטיים הם חוצים לעתים קרובות את "האזורים האסורים".

ישנה דוגמה נוספת, הפוכה, להשפעת הכבידה של צדק: בגבול החיצוני של חגורת האסטרואידים הראשית יש שני "אזורים" צרים המכילים מספר עודף של אסטרואידים. תקופות המהפכה בהן הן בפרופורציות של 2:3 ו-1:1 עם תקופת המהפכה של צדק. ברור שהתהודה של 1:1 פירושה שהאסטרואידים נעים כמעט במסלול צדק. אבל הם לא מתקרבים לכוכב הלכת הענק, אלא שומרים על מרחק, בממוצע, השווה לרדיוס מסלולו של צדק. האסטרואידים הללו נקראו על שם גיבורי מלחמת טרויה. אלה מביניהם שמקדימים את צדק במסלולם נקראים "יוונים", והקבוצה הנחשלת נקראת "טרויאנים" (שתי הקבוצות יחד נקראות לרוב "טרויאנים"). התנועה של הגופים הקטנים הללו מתרחשת בקרבת "נקודות לגראנז' המשולשות", שבהן כוחות הכבידה והצנטריפוגליים משתווים במהלך תנועה מעגלית. חשוב שעם סטייה קטנה ממצב שיווי המשקל ייווצרו כוחות הנוטים להחזיר את החפץ למקומו, כלומר. התנועה שלו יציבה.

אסטרואיד הוא גוף קוסמי קטן יחסית, סלעי, הדומה לכוכב לכת במערכת השמש. אסטרואידים רבים מסתובבים סביב השמש, והצביר הגדול ביותר שלהם ממוקם בין מסלולי מאדים וצדק ונקרא חגורת האסטרואידים. כאן, הוא הגדול מבין האסטרואידים הידועים - Ceres. מידותיו הן 970x940 ק"מ, כלומר כמעט מעוגלות. אבל יש כאלה שגודלם דומה לחלקיקי אבק. אסטרואידים, כמו שביטים, הם שרידי החומר שממנו נוצרה מערכת השמש שלנו לפני מיליארדי שנים.

מדענים מציעים שבגלקסיה שלנו ניתן למצוא יותר מחצי מיליון אסטרואידים בקוטר של יותר מ-1.5 קילומטרים. מחקרים אחרונים הראו שלמטאוריטים ולאסטרואידים יש הרכב דומה, כך שאסטרואידים עשויים בהחלט להיות הגופים שמהם נוצרים מטאוריטים.

חוקר אסטרואידים

חקר האסטרואידים מתחיל ב-1781, לאחר שגילה ויליאם הרשל את כוכב הלכת אורנוס לעולם. בסוף המאה ה-18 אסף פ' קסבר קבוצה של אסטרונומים מפורסמים שחיפשו כוכב לכת. לפי החישובים של קסבר, זה היה צריך להיות בין מסלולי מאדים וצדק. בתחילה החיפוש לא נתן תוצאות, אך בשנת 1801 התגלה האסטרואיד הראשון, קרס. אבל המגלה שלה היה האסטרונום האיטלקי פיאצי, שאפילו לא היה חלק מקבוצת קסבר. בשנים הבאות התגלו שלושה אסטרואידים נוספים: פאלאס, וסטה וג'ונו, ולאחר מכן הופסק החיפושים. רק 30 שנה מאוחר יותר, קרל לודוביק הנקה, שגילה עניין בחקר השמים זרועי הכוכבים, חידשו את החיפושים. מאז אותה תקופה, אסטרונומים גילו לפחות אסטרואיד אחד בשנה.

מאפיינים של אסטרואידים

אסטרואידים מסווגים לפי הספקטרום של אור השמש המוחזר: 75% מהם הם אסטרואידים פחמניים כהים מאוד בדרגה C, 15% הם בדרגה אפרפרה-סיליקית S, ו-10% הנותרים הם מחלקה מתכתית M ועוד כמה מינים נדירים.

הצורה הלא סדירה של האסטרואידים מאושרת גם על ידי העובדה שהבהירות שלהם יורדת די מהר עם הגדלת זווית הפאזה. בשל המרחק הגדול מכדור הארץ וגודלם הקטן, די בעייתי להשיג נתונים מדויקים יותר על אסטרואידים, כוח הכבידה על אסטרואיד כה קטן עד שאינו מסוגל לתת להם צורה כדורית האופיינית לכל כוכבי הלכת. . כוח הכבידה הזה מאפשר לאסטרואידים שבורים להתקיים כבלוקים נפרדים המוחזקים קרוב זה לזה מבלי לגעת. לכן, רק אסטרואידים גדולים שנמנעו מהתנגשויות עם גופים בינוניים יכולים לשמור על הצורה הכדורית שנרכשה במהלך היווצרות כוכבי הלכת.

אסטרואידים הם גרמי שמים שנוצרו עקב משיכה הדדית של גז צפוף ואבק המקיפים את השמש שלנו בשלב מוקדם של היווצרותה. חלק מהעצמים הללו, כמו אסטרואיד, הגיעו למסה מספקת כדי ליצור ליבה מותכת. ברגע שצדק הגיע למסה שלו, רוב הפלנטוזימלים (פרוטו-כוכבי לכת עתידיים) פוצלו ונפלטו מחגורת האסטרואידים המקורית בין מאדים לבין. במהלך תקופה זו, חלק מהאסטרואידים נוצר עקב התנגשות של גופים מסיביים בהשפעת שדה הכבידה של צדק.

סיווג מסלול

אסטרואידים מסווגים לפי מאפיינים כמו השתקפויות גלויות של אור השמש ומאפייני מסלוליהם.

על פי מאפייני המסלולים, אסטרואידים משולבים לקבוצות, ביניהן ניתן להבחין במשפחות. קבוצת אסטרואידים נחשבת למספר מסוים של גופים כאלה שמאפייני המסלול שלהם דומים, כלומר חצי ציר, אקסצנטריות ונטיית מסלול. משפחת אסטרואידים צריכה להיחשב כקבוצה של אסטרואידים שאינם נעים רק במסלולים קרובים, אלא הם כנראה שברים של גוף אחד גדול, ונוצר כתוצאה מפיצול שלו.

הגדולה מבין המשפחות המוכרות עשויה להכיל כמה מאות אסטרואידים, בעוד שהמשפחות הקומפקטיות ביותר עשויות להכיל עד עשרה. כ-34% מגופי האסטרואידים הם בני משפחות אסטרואידים.

כתוצאה מהיווצרות רוב קבוצות האסטרואידים במערכת השמש נהרס גוף האם שלהם, אולם יש גם קבוצות שגוף האב שלהן שרד (למשל).

סיווג לפי ספקטרום

הסיווג הספקטרלי מבוסס על הספקטרום של קרינה אלקטרומגנטית, שהוא תוצאה של האסטרואיד המשקף את אור השמש. רישום ועיבוד של ספקטרום זה מאפשרים ללמוד את הרכבו של גוף שמימי ולהקצות אסטרואיד לאחת מהשיעורים הבאים:

• קבוצת אסטרואידים פחמן או קבוצת C. נציגי קבוצה זו מורכבים בעיקר מפחמן, כמו גם אלמנטים שהיו חלק מהדיסק הפרוטו-פלנטרי של מערכת השמש שלנו בשלבים המוקדמים של היווצרותה. מימן והליום, כמו גם יסודות נדיפים אחרים, נעדרים כמעט באסטרואידים פחמניים, אך אפשריים מינרלים שונים. מאפיין מבחין נוסף של גופים כאלה הוא האלבדו הנמוך שלהם - רפלקטיביות, המצריך שימוש בכלי תצפית חזקים יותר מאשר בחקר אסטרואידים מקבוצות אחרות. יותר מ-75% מהאסטרואידים במערכת השמש הם נציגים של קבוצת C. הגופים המפורסמים ביותר של קבוצה זו הם Hygiea, Pallas, ופעם אחת - Ceres.
• קבוצה של אסטרואידים סיליקון או קבוצת S. אסטרואידים מסוג זה מורכבים בעיקר מברזל, מגנזיום וכמה מינרלים סלעיים אחרים. מסיבה זו, אסטרואידים סיליקון נקראים גם אסטרואידים אבנים. לגופים כאלה יש אלבדו גבוה למדי, המאפשר לך לצפות בכמה מהם (למשל, אירידה) פשוט עם משקפת. מספר אסטרואידי הסיליקון במערכת השמש הוא 17% מסך כל, והם נפוצים ביותר במרחק של עד 3 יחידות אסטרונומיות מהשמש. הנציגים הגדולים ביותר של קבוצת S: Juno, Amphitrite והרקולינה.

- אלו חפצי אבן ומתכת שמסתובבים סביבם, אך הם קטנים מדי מכדי להיחשב לכוכבי לכת.
גודלם של אסטרואידים נע מ-Ceres, שקוטרה של כ-1,000 ק"מ, ועד לגודל של סלעים רגילים. שישה עשר אסטרואידים ידועים בקוטר של 240 ק"מ או יותר. המסלול שלהם אליפטי, חוצה את המסלול ומגיע למסלול. רוב האסטרואידים, לעומת זאת, נמצאים בחגורה הראשית, הממוקמת בין המסלולים של ו. לחלקם יש מסלולים המצטלבים עם כדור הארץ, וחלקם אף התנגשו בכדור הארץ בעבר.
דוגמה אחת היא מכתש המטאוריט Barringer ליד ווינסלו, אריזונה.

אסטרואידים הם חומרים שנותרו מהיווצרות מערכת השמש. תיאוריה אחת מציעה שהם שרידים של כוכב לכת שנהרס בהתנגשות לפני זמן רב. ככל הנראה, אסטרואידים הם חומר שלא יכול להיווצר לכוכב לכת. ואכן, אם המסה הכוללת המשוערת של כל האסטרואידים הייתה מחברת לעצם בודד, העצם יהיה בקוטר של פחות מ-1,500 קילומטרים, פחות ממחצית מקוטר הירח שלנו.

חלק גדול מההבנה שלנו באסטרואידים נובע מחקר פיסות פסולת חלל שפגעו בפני השטח של כדור הארץ. אסטרואידים שנמצאים בדרכם להתנגש בכדור הארץ נקראים מטאורים. כאשר מטאור חודר לאטמוספירה במהירות גבוהה, החיכוך מחמם אותו לטמפרטורות גבוהות והוא נשרף באטמוספירה. אם המטאור לא נשרף לחלוטין, מה שנשאר נופל על פני כדור הארץ ונקרא מטאוריט.

לפחות 92.8 אחוז מהמטאוריטים מורכבים מסיליקט (אבן), ו-5.7 אחוזים מורכבים מברזל וניקל, בעוד השאר הם תערובת של שלושת החומרים הללו. מטאוריטים אבנים הם הקשים ביותר למצוא מכיוון שהם דומים מאוד לסלעים יבשתיים.

מכיוון שאסטרואידים הם חומר ממערכת השמש המוקדמת מאוד, מדענים מעוניינים לחקור את הרכבם. חלליות שטסו דרך חגורת האסטרואידים גילו שהחגורה דקה למדי והאסטרואידים מופרדים במרחקים גדולים.

באוקטובר 1991 התקרבה חללית גלילאו לאסטרואיד 951 Gaspra ושידרה את התמונה הראשונה אי פעם של כדור הארץ ברמת דיוק גבוהה. באוגוסט 1993 ביצעה חללית גלילאו התקרבות קרובה לאסטרואיד 243 Ida. זה היה האסטרואיד השני שבו ביקרה החללית. גם גספרה וגם אידה מסווגים כאסטרואידים מסוג S ומורכבים מסיליקטים עשירים במתכות.

ב-27 ביוני 1997 חלפה חללית NEAR קרוב לאסטרואיד 253 מטילדה. זה איפשר לראשונה לשדר לכדור הארץ את המבט הכללי של אסטרואיד עשיר בפחמן השייך לאסטרואיד מסוג C.

אסטרואידים הם גרמי שמים קטנים יחסית המקיפים את השמש. הם נחותים משמעותית בגודלם ובמסתם מכוכבי הלכת, בעלי צורה לא סדירה ואין להם אטמוספירה.

בחלק זה של האתר, כולם יכולים ללמוד הרבה עובדות מעניינות על אסטרואידים. אולי אתה כבר מכיר חלק, אחרים יהיו חדשים לך. אסטרואידים הם ספקטרום מעניין של הקוסמוס, ואנו מזמינים אתכם להכיר אותם בפירוט רב ככל האפשר.

המונח "אסטרואיד" נטבע לראשונה על ידי המלחין המפורסם צ'ארלס ברני והשתמש בו ויליאם הרשל על בסיס שעצמים אלה, במבט בטלסקופ, נראים כמו נקודות של כוכבים, בעוד שכוכבי הלכת נראים כמו דיסקים.

עדיין אין הגדרה מדויקת למונח "אסטרואיד". עד 2006, האסטרואידים נקראו כוכבי לכת מינוריים.

הפרמטר העיקרי לפיו הם מסווגים הוא גודל הגוף. אסטרואידים כוללים גופים בקוטר של יותר מ-30 מ', וגופים בגודל קטן יותר נקראים מטאוריטים.

בשנת 2006, האיגוד האסטרונומי הבינלאומי סיווג את רוב האסטרואידים כגופים קטנים במערכת השמש שלנו.

עד כה זוהו מאות אלפי אסטרואידים במערכת השמש. נכון ל-11 בינואר 2015, המאגר מכיל 670474 עצמים, מתוכם 422636 בעלי מסלולים, יש להם מספר רשמי, יותר מ-19 אלף מהם היו בעלי שמות רשמיים. לפי מדענים, במערכת השמש יכולים להיות בין 1.1 ל-1.9 מיליון עצמים הגדולים מ-1 ק"מ. רוב האסטרואידים הידועים עד כה נמצאים בתוך חגורת האסטרואידים בין מסלולי צדק ומאדים.

האסטרואיד הגדול ביותר במערכת השמש הוא קרס, שגודלו כ-975x909 ק"מ, אך מאז ה-24 באוגוסט 2006 הוא מסווג ככוכב לכת ננסי. שני האסטרואידים הגדולים הנותרים (4) ווסטה ו-(2) פאלאס הם בקוטר של כ-500 ק"מ. יתרה מכך, (4) וסטה היא האובייקט היחיד של חגורת האסטרואידים הנראה לעין בלתי מזוינת. ניתן לאתר את כל האסטרואידים שנעים במסלולים אחרים במהלך תקופת המעבר ליד כוכב הלכת שלנו.

באשר למשקל הכולל של כל האסטרואידים בחגורה הראשית, הוא מוערך ב-3.0 - 3.6 1021 ק"ג, שהם כ-4% ממשקל הירח. עם זאת, המסה של קרס מהווה כ-32% מהמסה הכוללת (9.5 1020 ק"ג), ויחד עם שלושה אסטרואידים גדולים נוספים - (10) Hygiea, (2) Pallas, (4) Vesta - 51%, כלומר, רוב האסטרואידים נבדלים באופן זניח בסטנדרטים אסטרונומיים.

חוקר אסטרואידים

לאחר שוויליאם הרשל גילה את כוכב הלכת אורנוס בשנת 1781, החלו הגילויים הראשונים של אסטרואידים. המרחק ההליוצנטרי הממוצע של אסטרואידים מתאים לכלל טיטיוס-בוד.

פרנץ קסבר יצר קבוצה של עשרים וארבעה אסטרונומים בסוף המאה ה-18. החל משנת 1789, קבוצה זו התמחתה בחיפוש אחר כוכב לכת שעל פי כלל טיטיוס-בודה, אמור להיות ממוקם במרחק של כ-2.8 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש, כלומר בין מסלולי צדק ומאדים. המשימה העיקרית הייתה לתאר את הקואורדינטות של הכוכבים הממוקמים באזור קבוצות הכוכבים של גלגל המזלות ברגע מסוים. הקואורדינטות נבדקו בלילות שלאחר מכן, זוהו חפצים הנעים למרחקים ארוכים. על פי ההנחה שלהם, העקירה של כוכב הלכת הרצוי צריכה להיות כשלושים שניות קשת בשעה, מה שיהיה בולט מאוד.

האסטרואיד הראשון, Ceres, התגלה על ידי Piacio האיטלקי, שלא היה מעורב בפרויקט הזה, ממש במקרה, בלילה הראשון של המאה - 1801. שלושת האחרים - (2) פאלאס, (4) וסטה ו-(3) ג'ונו - התגלו בשנים הבאות. האחרון (בשנת 1807) היה וסטה. לאחר שמונה שנים נוספות של חיפוש חסר משמעות, אסטרונומים רבים החליטו שאין יותר מה לחפש, ויתרו על כל ניסיון.

אבל קרל לודוויג הנקה גילה התמדה ובשנת 1830 הוא שוב החל לחפש אסטרואידים חדשים. לאחר 15 שנים, הוא גילה את אסטריה, שהיה האסטרואיד הראשון מזה 38 שנים. ואחרי שנתיים גיליתי את Hebe. לאחר מכן, אסטרונומים נוספים הצטרפו לעבודה, ואז התגלה לפחות אסטרואיד חדש אחד בשנה (פרט ל-1945).

שיטת האסטרופוטוגרפיה לחיפוש אסטרואידים הופעלה לראשונה על ידי מקס וולף בשנת 1891, לפיה אסטרואידים השאירו קווים קצרים בהירים בתמונה עם תקופת חשיפה ארוכה. שיטה זו האיצה באופן משמעותי את גילוי אסטרואידים חדשים בהשוואה לשיטות התצפית החזותית שבהן השתמשו בעבר. מקס וולף לבדו הצליח למצוא 248 אסטרואידים, בעוד מעטים לפניו הצליחו למצוא יותר מ-300. בזמננו, ל-385,000 אסטרואידים יש מספר רשמי, ול-18,000 מהם יש גם שם.

לפני חמש שנים, שני צוותים עצמאיים של אסטרונומים מברזיל, ספרד וארה"ב הודיעו כי זיהו בו-זמנית קרח מים על פני תמיס, אחד האסטרואידים הגדולים ביותר. הגילוי שלהם איפשר לגלות את מקור המים על הפלנטה שלנו. בתחילת קיומו, הוא היה חם מדי, לא היה מסוגל להחזיק כמות גדולה של מים. החומר הזה הופיע מאוחר יותר. מדענים הציעו ששביטים הביאו מים לכדור הארץ, אך רק ההרכבים האיזוטופים של המים בשביטים ובמים יבשתיים אינם תואמים. לכן, ניתן להניח שהוא פגע בכדור הארץ במהלך התנגשותו באסטרואידים. במקביל, מדענים גילו פחמימנים מורכבים על תמיס, כולל. מולקולות הן מבשרי החיים.

שם של אסטרואידים

בתחילה, האסטרואידים קיבלו את שמות גיבורי המיתולוגיה היוונית והרומית, מאוחר יותר יכלו המגלים לקרוא להם מה שהם רוצים, עד לשמם שלהם. בהתחלה, כמעט תמיד ניתנו לאסטרואידים שמות נשיים, בעוד שרק לאסטרואידים שהיו להם מסלולים יוצאי דופן קיבלו שמות זכרים. עם הזמן, כלל זה הפסיק להיות מכובד.

ראוי לציין שלא כל אסטרואיד יכול לקבל שם, אלא רק כזה שמסלולו מחושב בצורה מהימנה. לעתים קרובות היו מקרים שבהם האסטרואיד נקרא שנים רבות לאחר הגילוי. עד שחושב המסלול, קיבל האסטרואיד ייעוד זמני בלבד המייצג את תאריך גילויו, כמו 1950 DA. האות הראשונה פירושה מספר הסהר בשנה (בדוגמה, כפי שאתה יכול לראות, זה המחצית השנייה של פברואר), בהתאמה, השני מציין את המספר הסידורי שלו בסהר המצוין (כפי שאתה יכול לראות, האסטרואיד הזה התגלה ראשון). המספרים, כפי שניתן לנחש, מייצגים את השנה. מכיוון שיש 26 אותיות באנגלית ו-24 סהרונים, מעולם לא נעשה שימוש בשתי אותיות בייעוד: Z ו-I. במקרה שמספר האסטרואידים שהתגלו במהלך הסהר הוא יותר מ-24, המדענים חזרו לתחילת האלפבית, כלומר, כתיבת האות השנייה - 2, בהתאמה, בהחזרה הבאה - 3, וכן הלאה.

שמו של האסטרואיד לאחר קבלת השם מורכב ממספר סידורי (מספר) והשם - (8) פלורה, (1) קרס וכו'.

קביעת הגודל והצורה של אסטרואידים

הניסיונות הראשונים למדוד קוטרים של אסטרואידים, בשיטת מדידה ישירה של דיסקים גלויים עם מיקרומטר חוט, נעשו על ידי יוהאן שרוטר וויליאם הרשל ב-1805. ואז, במאה ה-19, אסטרונומים אחרים מדדו את האסטרואידים הבהירים ביותר בדיוק באותו אופן. החיסרון העיקרי של שיטה זו הוא פערים משמעותיים בתוצאות (לדוגמה, הגדלים המקסימליים והמינימליים של Ceres, שהתקבלו על ידי אסטרונומים, נבדלו פי 10).

שיטות מודרניות לקביעת גודלם של אסטרואידים מורכבות מפולארימטריה, רדיומטריה תרמית ומעבר, אינטרפרומטריית כתמים ושיטת המכ"ם.

אחת האיכותיות והפשוטות היא שיטת המעבר. כאשר אסטרואיד נע ביחס לכדור הארץ, הוא יכול לעבור על רקע כוכב מופרד. תופעה זו ידועה כסתימת אסטרואידים של כוכבים. על ידי מדידת משך עמעום הכוכב וקבלת נתונים על המרחק לאסטרואיד, ניתן לקבוע במדויק את גודלו. הודות לשיטה זו, ניתן לחשב במדויק את גודלם של אסטרואידים גדולים, כמו פאלאס.

שיטת הפולארימטריה עצמה מורכבת בקביעת הגודל על סמך בהירות האסטרואיד. כמות אור השמש שהיא מחזירה תלויה בגודל האסטרואיד. אבל במובנים רבים, בהירות האסטרואיד תלויה באלבדו של האסטרואיד, שנקבע על ידי הרכב המרכיב את פני האסטרואיד. לדוגמה, בשל האלבדו הגבוה שלו, האסטרואיד וסטה מחזיר פי ארבעה אור מאשר קרס ונחשב לאסטרואיד הגלוי ביותר, שלעיתים קרובות ניתן לראות אותו אפילו בעין בלתי מזוינת.

עם זאת, קל מאוד לקבוע גם את האלבדו עצמו. ככל שהבהירות של האסטרואיד נמוכה יותר, כלומר ככל שהוא מחזיר פחות קרינת שמש בטווח הנראה, כך הוא סופג יותר, בהתאמה, לאחר שהוא מתחמם, הוא מקרין אותו בצורת חום בטווח האינפרא אדום.

ניתן להשתמש בו גם כדי לחשב את צורתו של אסטרואיד על ידי רישום השינוי בבהירותו במהלך הסיבוב, ולקבוע את תקופת הסיבוב הזה, כמו גם לזהות את המבנים הגדולים ביותר על פני השטח. בנוסף, תוצאות המתקבלות באמצעות טלסקופים אינפרא אדום משמשות לקביעת ממדים באמצעות רדיומטריה תרמית.

אסטרואידים וסיווגם

הסיווג הכללי של אסטרואידים מבוסס על מאפייני מסלוליהם, וכן על תיאור הספקטרום הנראה של אור השמש שמשתקף על פני השטח שלהם.

בדרך כלל משולבים אסטרואידים לקבוצות ומשפחות על סמך מאפייני מסלוליהם. לרוב, קבוצת אסטרואידים נקראת על שם האסטרואיד הראשון שהתגלה במסלול נתון. קבוצות הן תצורה רופפת יחסית, בעוד שמשפחות צפופות יותר, שנוצרו בעבר במהלך הרס של אסטרואידים גדולים כתוצאה מהתנגשויות עם עצמים אחרים.

כיתות ספקטרליות

בן צלנר, דייוויד מוריסון, קלארק ר. צ'מפין בשנת 1975 פיתחו מערכת סיווג כללית לאסטרואידים, שהתבססה על אלבדו, צבע ומאפיינים של הספקטרום של אור השמש המוחזר. בהתחלה, הסיווג הזה הגדיר רק 3 סוגים של אסטרואידים, כלומר:

Class C - פחמן (האסטרואידים המוכרים ביותר).

Class S - סיליקט (כ-17% מהאסטרואידים הידועים).

Class M - מתכת.

רשימה זו הורחבה ככל שנחקרו יותר ויותר אסטרואידים. השיעורים הבאים הופיעו:

Class A - בעלי אלבדו גבוה וצבע אדמדם בחלק הנראה של הספקטרום.

Class B - שייכים לאסטרואידים מסוג C, רק שהם אינם סופגים גלים מתחת ל-0.5 מיקרון, והספקטרום שלהם מעט כחלחל. באופן כללי, האלבדו גבוה יותר בהשוואה לאסטרואידים פחמן אחרים.

Class D - בעלי אלבדו נמוך וספקטרום אדמדם אחיד.

Class E - פני השטח של אסטרואידים אלה מכילים אנסטיט ודומה לאכונדריטים.

Class F - דומה לאסטרואידים מסוג B, אך אין להם עקבות של "מים".

Class G - בעלי אלבדו נמוך וספקטרום השתקפות כמעט שטוח בטווח הנראה, דבר המעיד על ספיגת UV חזקה.

Class P - בדיוק כמו אסטרואידים מסוג D, יש להם אלבדו נמוך וספקטרום אדמדם חלק שאין לו קווי ספיגה ברורים.

Class Q - בעלי קווים רחבים ובהירים של פירוקסן ואוליבין באורך גל של 1 מיקרון ותכונות המעידות על נוכחות מתכת.

Class R - בעלי אלבדו גבוה יחסית וספקטרום השתקפות אדמדם באורך של 0.7 מיקרון.

Class T - מאופיין בספקטרום אדמדם ובאלבדו נמוך. הספקטרום דומה לאסטרואידים מסוג D ו-P, אך השיפוע הוא בינוני.

Class V - מאופיין בבהירות בינונית ודומה ל-S-class הנפוץ יותר, שגם מורכבים יותר מסיליקטים, אבן וברזל, אך מובחנים בתכולה גבוהה של פירוקסן.

מחלקה J היא מחלקה של אסטרואידים שנוצרו כביכול מחלקה הפנימי של וסטה. למרות העובדה שהספקטרום שלהם קרוב לאלו של אסטרואידים מסוג V, באורך גל של 1 מיקרון הם נבדלים בקווי ספיגה חזקים.

יש לזכור שמספר האסטרואידים הידועים השייכים לסוג מסוים אינו בהכרח תואם את המציאות. קשה לקבוע סוגים רבים, סוג האסטרואיד יכול להשתנות עם מחקרים מפורטים יותר.

התפלגות גודל האסטרואידים

עם צמיחת גודלם של אסטרואידים, מספרם ירד באופן ניכר. למרות שבדרך כלל זה מתנהל לפי חוק כוח, יש פסגות ב-5 ו-100 קילומטרים שבהם יש יותר אסטרואידים ממה שחזה ההתפלגות הלוגריתמית.

איך נוצרו אסטרואידים

מדענים מאמינים שבחגורת האסטרואידים, הפלנטזימלים התפתחו בדיוק באותו אופן כמו באזורים אחרים של ערפילית השמש עד שכוכב הלכת צדק הגיע למסה הנוכחית שלו, ולאחר מכן, כתוצאה מתהודה מסלולית עם צדק, 99% מהפלנטסימלים היו נפלט מהחגורה. מודלים וקפיצות במאפיינים ספקטרליים והתפלגות מהירות סיבוב מראים שאסטרואידים בקוטר של יותר מ-120 קילומטרים נוצרו על ידי הצטברות במהלך תקופה מוקדמת זו, בעוד שגופים קטנים יותר הם שברים מהתנגשויות בין אסטרואידים שונים לאחר או במהלך פיזור הכבידה של צדק של החגורה הקדומה. וסטי וקרס קיבלו גודל כולל עבור בידול כבידתי, שבמהלכו שקעו מתכות כבדות עד הליבה, וקרום נוצר מסלעים סלעיים יחסית. באשר לדגם הניס, אובייקטים רבים בחגורת קויפר נוצרו בחגורת האסטרואידים החיצונית, במרחק של יותר מ-2.6 יחידות אסטרונומיות. ומאוחר יותר, רובם נזרקו החוצה בגלל כוח המשיכה של צדק, אבל אלה ששרדו עשויים להיות שייכים לאסטרואידים מסוג D, כולל Ceres.

איום וסכנה מאסטרואידים

למרות העובדה שכוכב הלכת שלנו גדול משמעותית מכל האסטרואידים, התנגשות עם גוף גדול מ-3 קילומטרים עלולה לגרום להרס הציוויליזציה. אם הגודל קטן יותר, אבל יותר מ-50 מ' קוטר, אז זה יכול להוביל לנזק כלכלי עצום, כולל קורבנות רבים.

ככל שהאסטרואיד כבד וגדול יותר, כך הוא מסוכן יותר, בהתאמה, אבל גם הרבה יותר קל לזהות אותו במקרה הזה. כרגע האסטרואיד המסוכן ביותר הוא אפופיס שקוטרו כ-300 מטר, התנגשות בו עלולה להרוס עיר שלמה. אבל, על פי מדענים, באופן כללי, הוא אינו מהווה איום כלשהו על האנושות כאשר הוא מתנגש בכדור הארץ.

אסטרואיד 1998 QE2 התקרב לכוכב הלכת ב-1 ביוני 2013 במרחק הקרוב ביותר שלו (5.8 מיליון ק"מ) במאתיים השנים האחרונות.