תיאור מערכת השמש מכיל לא רק מידע על שמונת כוכבי הלכת ופלוטו, אלא גם כמה מבנים אחרים, כולל מספר רב של גופים קוסמיים. אלה כוללים את חגורת קויפר, הדיסק המפוזר, ענן אורט וחגורת האסטרואידים. זה האחרון יידון להלן.
הגדרה
המונח "אסטרואיד" הושאל על ידי ויליאם הרשל מהמלחין צ'ארלס ברני. המילה היא ממקור יווני ומשמעותה "כמו כוכב". השימוש במונח כזה נבע מהעובדה שכאשר חקרו את מרחבי החלל באמצעות טלסקופ, אסטרואידים נראו כמו כוכבים: הם נראו כמו נקודות, בניגוד לכוכבי לכת, שדומים לדיסקיות.
ככזה, אין היום הגדרה למונח. המאפיין המאפיין העיקרי של האובייקטים של חגורת האסטרואידים ומבנים דומים הוא הגודל. הגבול התחתון הוא קוטר של 50 מ'. גופים קוסמיים קטנים יותר הם כבר מטאורים. הגבול העליון הוא קוטר כוכב הלכת הננסי קרס, כמעט 1000 ק מ.
מיקום וכמה תכונות
חגורת האסטרואידים נמצאת בין מסלולי מאדים וצדק. כיום ידועים יותר מ-600 אלף החפצים שלה, מתוכם למעלה מ-400,000 יש מספר משלהם או אפילו שם. כ-98% מהאחרונים הם עצמים בחגורת אסטרואידים, המרוחקים מהשמש במרחק של 2.2 עד 3.6 יחידות אסטרונומיות. הגוף הגדול ביותר ביניהם הוא Ceres. בפגישת ה-IAU ב-2006, היא, יחד עם פלוטו ועוד כמה חפצים, קיבלה מעמד של כוכב לכת ננסי. הבאות בגודלן, Vesta, Pallas וה-Hygiea, יחד עם Ceres, מהוות 51% מהמסה הכוללת של חגורת האסטרואידים.
Shape
לגופי חלל המרכיבים את החגורה, בנוסף לגודל, יש מספר מאפיינים בסיסיים. כולם הם עצמים סלעיים שמסתובבים במסלוליהם סביב השמש. תצפיות על אסטרואידים אפשרו לקבוע כי ככלל, יש להם צורה לא סדירה והם מסתובבים. תמונות שצולמו על ידי חלליות שטסו דרך חגורת האסטרואידים במערכת השמש אישרו הנחות אלו. לדברי מדענים, צורה זו היא תוצאה של התנגשויות תכופות של אסטרואידים זה בזה ועם עצמים אחרים.
Composition
היום, אסטרונומים מבחינים בין שלוש מחלקות של אסטרואידים לפי החומר העיקרי המרכיב את הרכבם:
- פחמן (מחלקה C);
- סיליקט (מחלקה S) עם דומיננטיות של סיליקון;
- מטאל (מחלקה M).
הראשונים מהווים כ-75% מכלל האסטרואידים הידועים. סיווג כזה, לעומת זאת,לא נחשב מקובל על ידי חלק מהחוקרים. לדעתם, הנתונים הקיימים אינם מאפשרים לציין באופן חד משמעי איזה יסוד שורר בהרכב הגופים הקוסמיים של חגורת האסטרואידים.
בשנת 2010, קבוצת אסטרונומים גילתה תגלית מעניינת בנוגע להרכב האסטרואידים. מדענים גילו על פני השטח של תמיס, אובייקט גדול למדי של אזור זה, קרח מים. הממצא מאשר בעקיפין את ההשערה שאסטרואידים היו אחד ממקורות המים על כדור הארץ הצעיר.
תכונות אחרות
המהירות הממוצעת שבה עפים העצמים של אזור זה מסביב לשמש היא 20 קמ ש. במקביל, במשך מהפכה אחת, האסטרואידים של החגורה הראשית מבלים בין שלוש לתשע שנות כדור הארץ. רובם מאופיינים בנטייה קלה של המסלול למישור האקליפטיקה - 5-10º. עם זאת, ישנם גם עצמים שמסלול הטיסה שלהם יוצר זווית מרשימה יותר עם מישור הסיבוב של כדור הארץ סביב הכוכב, עד 70º. מאפיין זה היווה את הבסיס לסיווג האסטרואידים לשתי תת-מערכות: שטוחות וכדוריות. נטיית המסלולים של עצמים מהסוג הראשון קטנה או שווה ל-8º, השני - יותר מהערך שצוין.
Rise
במאה שלפני כן, השערת הפייטון המת נדונה בהרחבה בחוגים מדעיים. המרחק ממאדים לצדק מרשים למדי, וכוכב לכת אחר יכול להקיף כאן. עם זאת, רעיונות כאלה נחשבים כיום מיושנים. אסטרונומים מודרניים דבקים בגרסה שבמקום בו עוברת חגורת האסטרואידים, כוכב הלכת פשוט לא יכול היה להתעורר. הסיבה לכך היא יופיטר.
לענק הגז, אפילו בשלבים המוקדמים של היווצרותו, הייתה השפעה כבידה על האזור שהיה קרוב יותר לשמש. הוא משך חלק מהחומר מאזור זה. הגופות שלא נתפסו על ידי צדק התפזרו לכיוונים שונים, המהירויות של הפרוטואסטרואידים עלו ומספר ההתנגשויות גדל. כתוצאה מכך, הם לא רק שלא הגדילו את המסה והנפח שלהם, אלא אפילו הפכו קטנים יותר. בתהליך של טרנספורמציות כאלה, ההסתברות שכוכב לכת יופיע בין צדק למאדים הפכה להיות שווה לאפס.
השפעה קבועה
יופיטר והיום "לא משאיר לבד" את חגורת האסטרואידים. כוח הכבידה העוצמתי שלו גורם לשינויים במסלולים של כמה גופים. בהשפעתו, הופיעו האזורים האסורים כביכול, שבהם אין כמעט אסטרואידים. גוף שעף לכאן עקב התנגשות עם חפץ אחר נדחף אל מחוץ לאזור. לפעמים המסלול משתנה עד כדי כך שהוא עוזב את חגורת האסטרואידים.
טבעות נוספות
חגורת האסטרואידים הראשית אינה לבד. בגבולו החיצוני יש עוד שתי תצורות דומות פחות מרשימות. אחת הטבעות הללו ממוקמת ישירות במסלול צדק ומיוצגת על ידי שתי קבוצות של עצמים:
- "יוונים" מובילים את ענקית הגז בכ-60º;
- הטרויאנים נמצאים באותו מספר של מעלות מאחורי.
תכונה אופיינית של גופים אלה היא יציבות התנועה שלהם. זה אפשרי בשל מיקומם של אסטרואידים ב"נקודות לגראנג'", שם כל השפעות הכבידה על עצמים אלו מאוזנות.
למרות מיקומה הקרוב יחסית לכדור הארץ, חגורת האסטרואידים לא נחקרה מספיק והיא טומנת בחובה סודות רבים. הראשון שבהם, כמובן, הוא מקורם של הגופים הקטנים של מערכת השמש. ההנחות הקיימות בפרט זה, למרות שהן נשמעות די משכנעות, עדיין לא קיבלו אישור חד משמעי.
העלאת שאלות וכמה מאפיינים של מבנה האסטרואידים. ידוע, למשל, שאפילו אובייקטים קשורים של החגורה נבדלים זה מזה באופן די חזק בכמה פרמטרים. חקר מאפיינים של אסטרואידים ומקורם נחוץ הן כדי להבין את האירועים שקדמו להיווצרות מערכת השמש בצורה המוכרת לנו, והן כדי לבנות תיאוריות על התהליכים המתרחשים בחלקים מרוחקים של החלל, במערכות של כוכבים אחרים..
