Asteroidideks nimetatakse kosmilisi kehasid, mis ei ole planeetide satelliidid, mille mass on ebapiisav, et selline objekt omandaks oma gravitatsiooni mõjul kääbus- või tavalisele planeedile iseloomuliku sfäärilise kuju.
Iga sellist keha uurides on üks esimesi ülesandeid vastata küsimusele, millest asteroid koosneb, kuna kompositsiooni tunnused heidavad valgust objekti päritolule, mis on lõppkokkuvõttes seotud ka asteroidi ajalooga. kogu päikesesüsteemi. Praktilisest vaatenurgast pakub huvi asteroidikehade potentsiaalne sobivus nende ressursside edaspidiseks kasutamiseks.
Kuidas me teame asteroidide koostisest
Erineva täpsusastmega on võimalik erinevate otseste ja kaudsete uurimismeetodite põhjal hinnata asteroidide keemiat ja mineraloogiat:
- Objekti koostise ligikaudne hinnang aitab määrata selle orbiidi asukohta päikesesüsteemis. Reeglina, mida kaugemal Päikesest, seda väikekosmosekeha, seda lenduvamad ained selle koostises, eriti vesijää.
- Olulist rolli probleemi lahendamisel mängivad asteroidi spektraalsed omadused. Kuid peegeldunud spektri analüüs ei võimalda siiski üheselt otsustada, millised ained on antud keha koostises ülekaalus.
- Meteoriitide – Maa pinnale langevate asteroidide fragmentide – uurimine võimaldab täpselt määrata nende mineraalset ja keemilist koostist. Kahjuks pole meteoriidi päritolu alati teada.
- Lõpuks kõige täielikumad andmed selle kohta, millest asteroid koosneb, saab planeetidevahelise automaatse aparatuuri abil selle kivimeid analüüsides. Praeguseks on selle meetodiga uuritud mitmeid objekte.
Asteroidide klassifikatsioon
Asteroidid jagunevad koostise järgi kolmeks põhitüübiks:
- C – süsinik. Nende hulgas on suurem osa teadaolevatest kehadest – 75%.
- S – kivi või silikaat. Sellesse rühma kuulub umbes 17% praeguseks avastatud asteroididest.
- M – metall (raud-nikkel).
Need kolm põhikategooriat hõlmavad erinevat tüüpi spektriobjekte. Lisaks eristatakse mitut haruldaste asteroidide rühma, mis erinevad spektri teatud tunnuste poolest.
Ül altoodud klassifikatsioon muutub pidev alt keerukamaks ja üksikasjalikumaks. Üldiselt muidugi spektriandmetest üksi ei piisa, et teha kindlaks, millest asteroidid koosnevad. Kompositsiooni kirjeldus on äärmiselt keerulineülesanne. Lõppude lõpuks, kuigi spektrite erinevused viitavad kindlasti pinnamaterjali erinevustele, ei saa olla kindlust, et sama klassi objektide koostis on identne.
Maalähedased objektid
Maa- või Maa-lähedasi asteroide nimetatakse asteroidideks, mille orbiidi periheel ei ületa 1,3 astronoomilist ühikut. Mõnda neist saadeti uurima spetsiaalsed kosmosemissioonid.
- Eros on suhteliselt suur keha mõõtmetega umbes 34×11×11 km ja massiga 6,7×1012 t, mis kuulub klassi S. See kivine asteroid oli õppis 2000. aastal Kingsepa LÄHEDAL. Lisaks silikaatkivimitele sisaldab see umbes 3% metalle. Need on peamiselt raud, magneesium, alumiinium, kuid leidub ka haruldasi metalle: tsink, hõbe, kuld ja plaatina.
- Itokawa on samuti S-klassi asteroid. See on väike – 535×294×209 m – ja selle mass on 3,5×107 t. Tolm Itokawa toimetati Maale Jaapani sondi Hayabusa tagasipöördumiskapsliga 2010. aastal. Tolmuosakesed sisaldavad oliviini, pürokseeni ja plagioklaasi rühma mineraale. Itokawa mulda iseloomustab suur rauasisaldus silikaatides ja väike selle metalli sisaldus vabas vormis. On kindlaks tehtud, et asteroidi aine allus termilisele ja löögi metamorfoosile.
- Ryugu, C-klassi asteroid, uurib praegu kosmoseaparaat Hayabusa-2. Arvatakse, et selliste kehade koostis pole pärast Päikesesüsteemi teket palju muutunud, mistõttu pakub Ryugu uurimine suurt huvi. Kohaletoimetamineproovid, mis võimaldavad üksikasjalikum alt uurida, millest asteroid koosneb, on kavandatud 2020. aasta lõpuks.
- Bennu on veel üks objekt, mille lähedal kosmosemissioon praegu tegutseb – OSIRIS-Rexi jaam. Seda eriklassi B süsiniku asteroidi peetakse ka oluliste teadmiste allikaks päikesesüsteemi ajaloo kohta. Bennu pinnas tarnitakse Maale üksikasjalikuks uurimiseks 2023. aastal.
Millest koosneb asteroidivöö
Marsi ja Jupiteri orbiitide vahelist ala, kuhu on koondunud suur hulk erineva koostise, päritolu ja suurusega objekte, nimetatakse tavaliselt peavööndiks. Lisaks tegelikele erinevat tüüpi asteroididele hõlmab see komeedikehasid ja ühte kääbusplaneeti – Cerest (varem nimetati seda asteroidideks).
Täna on Dawni missiooni raames piisav alt põhjalikult uuritud vöö üht suurimat objekti Vestat. Suure tõenäosusega on see protoplaneet, mis on säilinud alates Päikesesüsteemi moodustamisest. Vesta on keerulise struktuuriga (südamiku, vahevöö ja koorikuga) ja rikkaliku mineraalse koostisega. See kuulub valdav alt silikaatasteroidide V spektriklassi, milles on palju magneesiumirikka pürokseeni. Sellest pärinevate meteoriitide uurimine aitab selgitada teadmisi, millest asteroid Vesta koosneb.
Üldiselt on asteroidivöö kehade kogum, mis demonstreerivad aine olekut Päikesesüsteemis selle tekke erinevatel etappidel. Süsinikuasteroidid – näiteks Matilda – esindavad siin kõige iidsemaid kehasid. Silikaatide ajalugu võib olla erinev, kuid nende materjal on suurte või väikeste objektide osana juba läbinud teatud metamorfoosi. Metallist asteroidid nagu Psyche või Cleopatra on ilmselgelt juba moodustunud protoplaneetide tuumade fragmendid.
Asteroidid Päikesest kaugel
Teine suuremahuline väikeste kehade kogu on Kuiperi vöö, mis asub Neptuuni orbiidist kaugemal. See on palju massiivsem ja ulatuslikum kui Main Belt. Peamine erinevus nende kahe vahel seisneb selles, millest Kuiperi vöö asteroidid on valmistatud. Need sisaldavad palju lenduvaid komponente – vesijääd, külmunud lämmastikku, metaani ja muid gaase ning orgaanilisi aineid. Need kehad on koostiselt veelgi lähemal protoplanetaarsele pilvele. Omadustelt on nad juba paljuski sarnased komeetidega.
Kuiperi vöö objektide ja põhivöö asteroidide vahelise vahepealse positsiooni hõivavad kentaurid, kes liiguvad mööda ebastabiilseid trajektoore Jupiteri ja Neptuuni orbiitide vahel. Need erinevad ülemineku koostise poolest.
Arenguväljavaadete kohta
Asteroidid on pikka aega pälvinud tähelepanu kui potentsiaalsed haruldaste ja väärismetallide allikad: osmium, pallaadium, iriidium, plaatina, kuld, aga ka molübdeen, titaan, koob alt ja teised. Argumendid nende kaevandamise poolt asteroididel põhinevad asjaolul, et maakoor on gravitatsioonilise diferentseerumise tõttu raskete elementide poolest vaene. Eeldatakse, et sama protsessi tulemusena on M-asteroidid rikkad,lisaks rauale ja niklile nimetatud metallid. Lisaks on diferentseerumist mitte läbinud C-asteroidide koostises elementide jaotus üsna ühtlane.
Neid kaalutlusi kasutades äratavad ettevõtted, kes deklareerivad oma soovi arendada asteroide, perioodiliselt selle teema vastu huvi. Näiteks 2015. aasta juulis teatas meedia plaatinasteroidi 2011 UW158 lähed alt möödalennust. Selle reservide hinnang ulatus enam kui viie triljoni dollarini, kuid see osutus selgelt liialdatuks.
Sellele vaatamata leidub asteroididel veel väärtuslikku toorainet. Selle arendamise otstarbekuse küsimus tugineb sellistele probleemidele nagu reservide usaldusväärne hindamine, lennu- ja tootmiskulud ning loomulikult vajalik tehnoloogiline tase. Lühiajaliselt on neid ülesandeid vaev alt võimalik lahendada, seega on inimkond asteroidide arengust veel väga kaugel.
