Par asteroīdiem sauc kosmiskos ķermeņus, kas nav planētu pavadoņi, kuru masa ir nepietiekama, lai šāds objekts savas gravitācijas ietekmē iegūtu pundurim vai parastai planētai raksturīgu sfērisku formu.
Pārbaudot jebkuru šādu ķermeni, viens no pirmajiem uzdevumiem ir atbildēt uz jautājumu, no kā sastāv asteroīds, jo kompozīcijas iezīmes atklāj objekta izcelsmi, kas galu galā ir saistīta ar asteroīda vēsturi. visa Saules sistēma. No praktiskā viedokļa interesē asteroīdu ķermeņu iespējamā piemērotība to resursu turpmākai izmantošanai.
Kā mēs zinām par asteroīdu sastāvu
Ar dažādu precizitātes pakāpi ir iespējams spriest par asteroīdu ķīmiju un mineraloģiju, pamatojoties uz dažādām tiešās un netiešās izpētes metodēm:
- Aptuveni novērtējiet objekta sastāvu, kas palīdzēs noteikt tā orbītas stāvokli Saules sistēmā. Kā likums, jo tālāk no Saules mazskosmosa ķermenis, jo vairāk gaistošu vielu tā sastāvā, jo īpaši ūdens ledus.
- Svarīgu lomu problēmas risināšanā spēlē asteroīda spektrālās īpašības. Tomēr atspoguļotā spektra analīze joprojām neļauj viennozīmīgi spriest, kuras vielas dominē konkrētā ķermeņa sastāvā.
- Meteorītu - uz Zemes virsmas krītošu asteroīdu fragmentu izpēte ļauj precīzi noteikt to minerālo un ķīmisko sastāvu. Diemžēl meteorīta izcelsme ne vienmēr ir zināma.
- Visbeidzot, vispilnīgākos datus par to, no kā sastāv asteroīds, var iegūt, analizējot tā iežus, izmantojot starpplanētu automātisko aparātu. Līdz šim ar šo metodi ir izpētīti vairāki objekti.
Asteroīdu klasifikācija
Ir trīs galvenie veidi, kuros asteroīdus iedala pēc sastāva:
- C - ogleklis. Tajos ietilpst lielākā daļa zināmo ķermeņu - 75%.
- S - akmens vai silikāts. Šajā grupā ietilpst aptuveni 17% līdz šim atklāto asteroīdu.
- M - metāls (dzelzs-niķelis).
Šīs trīs galvenās kategorijas ietver dažādu spektrālo tipu objektus. Turklāt tiek izdalītas vairākas retu asteroīdu grupas, kas atšķiras pēc noteiktām spektra iezīmēm.
Iepriekš minētā klasifikācija pastāvīgi kļūst sarežģītāka un detalizētāka. Kopumā ar spektrālajiem datiem vien, protams, nepietiek, lai noteiktu, no kā sastāv asteroīdi. Kompozīcijas apraksts ir ārkārtīgi sarežģītsuzdevums. Galu galā, lai gan spektru atšķirības noteikti norāda uz virsmas materiāla atšķirībām, nevar būt pārliecības, ka vienas klases objektu sastāvs ir identisks.
Zemei tuvi objekti
Zemei vai zemei tuvos asteroīdus sauc par asteroīdiem, kuru orbītas perihēlijs nepārsniedz 1,3 astronomiskās vienības. Dažu no tām pētīšanai tika nosūtītas īpašas kosmosa misijas.
- Eross ir salīdzinoši liels ķermenis ar izmēriem aptuveni 34×11×11 km un masu 6,7×1012 t, kas pieder S klasei. Šis akmeņains asteroīds bija studējis 2000. gadā NEAR Kurpnieks. Papildus silikāta akmeņiem tajā ir aptuveni 3% metālu. Tie galvenokārt ir dzelzs, magnijs, alumīnijs, taču ir arī reti metāli: cinks, sudrabs, zelts un platīns.
- Itokawa ir arī S klases asteroīds. Tas ir mazs - 535×294×209 m - un tā masa ir 3,5×107 t. Putekļi no virsmas Itokawa uz Zemi nogādāja ar Japānas zondes Hayabusa atgriešanās kapsulu 2010. gadā. Putekļu daļiņas satur olivīna, piroksēna un plagioklāzes grupu minerālus. Itokavas augsnei raksturīgs augsts dzelzs procents silikātos un zems šī metāla saturs brīvā formā. Ir noskaidrots, ka asteroīda viela tika pakļauta termiskai un trieciena metamorfozei.
- Ryugu, C klases asteroīds, pašlaik tiek pētīts ar kosmosa kuģi Hayabusa-2. Tiek uzskatīts, ka šādu ķermeņu sastāvs kopš Saules sistēmas veidošanās nav īpaši mainījies, tāpēc Ryugu izpēte rada lielu interesi. Piegādeparaugus, kas ļaus detalizētāk izpētīt, no kā asteroīds izgatavots, plānots 2020. gada beigās.
- Bennu ir vēl viens objekts, kura tuvumā šobrīd darbojas kosmosa misija - stacija OSIRIS-Rex. Šis īpašais B klases oglekļa asteroīds tiek uzskatīts arī par svarīgu zināšanu avotu par Saules sistēmas vēsturi. Paredzams, ka Bennu augsne tiks nogādāta uz Zemi detalizētai izpētei 2023. gadā.
No kā sastāv asteroīdu josla
Apgabalu starp Marsa un Jupitera orbītām, kurā koncentrējas liels skaits dažāda sastāva, izcelsmes un izmēra objektu, parasti sauc par galveno jostu. Papildus faktiskajiem dažāda veida asteroīdiem tas ietver komētu ķermeņus un vienu pundurplanētu - Cereru (iepriekš saukta par asteroīdiem).
Šodien, Dawn misijas ietvaros, viens no lielākajiem jostas objektiem Vesta ir pietiekami detalizēti izpētīts. Tā, visticamāk, ir protoplanēta, kas ir saglabājusies kopš Saules sistēmas veidošanās. Vesta ir sarežģīta struktūra (ir kodols, apvalks un garoza) un bagātīgs minerālu sastāvs. Tas pieder pie īpašas V spektrālās klases pārsvarā silikātu asteroīdiem ar augstu ar magniju bagāta piroksēna saturu. No tā radušos meteorītu izpēte palīdz noskaidrot zināšanas par to, no kā sastāv asteroīds Vesta.
Kopumā asteroīdu josta ir ķermeņu kopums, kas demonstrē vielas stāvokli Saules sistēmā dažādos tās veidošanās posmos. Oglekļa asteroīdi, piemēram, Matilda, pārstāv senākos ķermeņus. Silikātiem var būt cita vēsture, taču to materiāls jau ir piedzīvojis zināmu metamorfozi lielu vai mazu objektu sastāvā. Metāliskie asteroīdi, piemēram, Psihe vai Kleopatra, acīmredzami ir jau izveidojušos protoplanētu kodolu fragmenti.
Asteroīdi tālu no Saules
Vēl viena liela mēroga mazu ķermeņu kolekcija ir Kuipera josta, kas atrodas aiz Neptūna orbītas. Tā ir daudz masīvāka un plašāka nekā galvenā josta. Galvenā atšķirība starp abiem ir Koipera joslas asteroīdu sastāvs. Tajos ir daudz gaistošākas sastāvdaļas – ūdens ledus, sasalušais slāpeklis, metāns un citas gāzes, kā arī organiskās vielas. Šie ķermeņi pēc sastāva ir vēl tuvāk protoplanetārajam mākonim. Pēc īpašībām tās jau daudzējādā ziņā ir līdzīgas komētām.
Starpposmu starp Kuipera jostas objektiem un Galvenās joslas asteroīdiem ieņem kentauri, kas pārvietojas pa nestabilām trajektorijām starp Jupitera un Neptūna orbītām. Tie atšķiras pēc pārejas sastāva.
Par attīstības perspektīvām
Asteroīdi jau sen ir piesaistījuši uzmanību kā potenciāls reto un dārgmetālu avots: osmijs, palādijs, irīdijs, platīns, zelts, kā arī molibdēns, titāns, kob alts un citi. Argumenti par labu to ieguvei uz asteroīdiem ir balstīti uz to, ka zemes garozā gravitācijas diferenciācijas dēļ ir slikts smago elementu daudzums. Tiek pieņemts, ka šī paša procesa rezultātā M-asteroīdi ir bagāti,papildus dzelzs un niķelim norādītie metāli. Turklāt C-asteroīdu sastāvā, kas nav pakļauti diferenciācijai, elementu sadalījums ir diezgan vienmērīgs.
Izmantojot šos apsvērumus, uzņēmumi, kas paziņo par savu vēlmi izstrādāt asteroīdus, periodiski izraisa interesi par šo tēmu. Piemēram, 2015. gada jūlijā plašsaziņas līdzekļi ziņoja par platīna asteroīda 2011 UW158 tuvu lidojumu garām. Tās rezervju aprēķins sasniedza vairāk nekā piecus triljonus dolāru, taču tas izrādījās nepārprotami pārspīlēts.
Tomēr uz asteroīdiem joprojām ir vērtīgas izejvielas. Jautājums par tā izstrādes lietderību balstās uz tādām problēmām kā uzticams rezervju novērtējums, lidojumu un ražošanas izmaksas un, protams, nepieciešamais tehnoloģiskais līmenis. Īstermiņā šos uzdevumus diez vai var atrisināt, tāpēc cilvēce joprojām ir ļoti tālu no asteroīdu attīstības.
