Asteroider kaldes kosmiske legemer, der ikke er satellitter af planeter, hvis masse er utilstrækkelig til at et sådant objekt kan få en kugleformet form, der er karakteristisk for en dværg eller almindelig planet under indflydelse af dens egen tyngdekraft.
Når man undersøger et sådant legeme, er en af de første opgaver at besvare spørgsmålet om, hvad asteroiden er lavet af, eftersom de kompositoriske træk kaster lys over objektets oprindelse, som i sidste ende er forbundet med historien om hele solsystemet. Fra et praktisk synspunkt er asteroidelegemernes potentielle egnethed med hensyn til fremtidig brug af deres ressourcer af interesse.
Hvordan ved vi om sammensætningen af asteroider
Med forskellige grader af nøjagtighed er det muligt at bedømme asteroiders kemi og mineralogi baseret på forskellige direkte og indirekte forskningsmetoder:
- Omtrentlig estimeret sammensætningen af objektet vil hjælpe positionen af dets kredsløb i solsystemet. Som regel, jo længere væk fra Solen en lillerumlegeme, jo mere flygtige stoffer i dens sammensætning, især vandis.
- Asteroidens spektrale karakteristika spiller en vigtig rolle i løsningen af problemet. Analysen af det reflekterede spektrum giver dog stadig ikke mulighed for entydigt at bedømme, hvilke stoffer der dominerer i sammensætningen af en given krop.
- Undersøgelse af meteoritter - fragmenter af asteroider, der falder på jordens overflade, gør det muligt nøjagtigt at bestemme deres mineralske og kemiske sammensætning. Desværre er meteorittens oprindelse ikke altid kendt.
- Endelig kan de mest komplette data om, hvad en asteroide består af, fås ved at analysere dens klipper ved hjælp af et interplanetarisk automatisk apparat. Til dato er adskillige objekter blevet undersøgt med denne metode.
Klassificering af asteroider
Der er tre hovedtyper, som asteroider er opdelt i efter sammensætning:
- C - kulstof. Disse omfatter størstedelen af kendte lig - 75%.
- S - sten eller silikat. Denne gruppe omfatter omkring 17 % af de asteroider, der er opdaget til dato.
- M - metal (jern-nikkel).
Disse tre hovedkategorier inkluderer objekter af forskellige spektr altyper. Derudover skelnes der adskillige grupper af sjældne asteroider, som adskiller sig i visse træk ved spektret.
Ovenstående klassifikation bliver konstant mere kompleks og detaljeret. Generelt er spektraldata alene selvfølgelig ikke nok til at fastslå, hvad asteroider er lavet af. Beskrivelsen af sammensætningen er ekstremt kompleksopgave. Når alt kommer til alt, selvom forskellene i spektrene bestemt indikerer forskelle i overfladematerialet, kan der ikke være nogen sikkerhed for, at sammensætningen af objekter af samme klasse er identisk.
Nær-Jorden-objekter
Jordnære eller jordnære asteroider kaldes asteroider, hvis orbitale perihelion ikke overstiger 1,3 astronomiske enheder. Særlige rummissioner blev sendt for at studere nogle af dem.
- Eros er et relativt stort legeme med dimensioner på ca. 34×11×11 km og en masse på 6,7×1012 t, tilhørende klasse S. Denne stenede asteroide var studerede i 2000 NEAR Shoemaker. Ud over silikatsten indeholder den omkring 3% metaller. Disse er hovedsageligt jern, magnesium, aluminium, men der er også sjældne metaller: zink, sølv, guld og platin.
- Itokawa er også en S-klasse asteroide. Den er lille - 535×294×209 m - og har en masse på 3,5×107 t. Støv fra overfladen af Itokawa blev leveret til Jorden af den japanske Hayabusa-sondes returkapsel i 2010. Støvpartikler indeholder mineraler fra grupperne olivin, pyroxen og plagioklas. Itokawa-jorden er karakteriseret ved en høj procentdel af jern i silikater og et lavt indhold af dette metal i fri form. Det er blevet fastslået, at asteroidens substans blev udsat for termisk metamorfose og stødmetamorfose.
- Ryugu, en klasse C-asteroide, bliver i øjeblikket undersøgt af Hayabusa-2-rumfartøjet. Det menes, at sammensætningen af sådanne kroppe ikke har ændret sig meget siden dannelsen af solsystemet, så studiet af Ryugu er af stor interesse. Leveringprøver, som vil muliggøre en mere detaljeret undersøgelse af, hvad asteroiden er lavet af, er planlagt til udgangen af 2020.
- Bennu er et andet objekt, som rummissionen er i nærheden af i øjeblikket - OSIRIS-Rex-stationen. Denne særlige klasse B kulstofasteroide betragtes også som en kilde til vigtig viden om solsystemets historie. Bennu-jorden forventes at blive leveret til Jorden til detaljeret undersøgelse i 2023.
Hvad består asteroidebæltet af
Området mellem Mars og Jupiters kredsløb, inden for hvilket et stort antal objekter af forskellig sammensætning, oprindelse og størrelse er koncentreret, kaldes almindeligvis for Hovedbæltet. Ud over de faktiske asteroider af forskellige typer omfatter den kometlegemer og en dværgplanet - Ceres (tidligere omt alt som asteroider).
I dag, som en del af Dawn-missionen, er et af bæltets største objekter, Vesta, blevet undersøgt tilstrækkeligt detaljeret. Det er efter al sandsynlighed en protoplanet, der har været bevaret siden dannelsen af solsystemet. Vesta har en kompleks struktur (har en kerne, kappe og skorpe) og en rig mineralsammensætning. Den tilhører en særlig spektral klasse V af overvejende silikatasteroider med et højt indhold af magnesiumrig pyroxen. Studiet af meteoritter, der stammer fra den, hjælper med at klarlægge viden om, hvad asteroiden Vesta består af.
Generelt er asteroidebæltet en samling af kroppe, der demonstrerer stoffets tilstand i solsystemet på forskellige stadier af dets dannelse. Kulstofasteroider - for eksempel Matilda - repræsenterer de ældste kroppe her. Silikater kan have en anden historie, men deres materiale har allerede undergået en vis metamorfose som en del af store eller små genstande. Metalliske asteroider såsom Psyche eller Cleopatra er tydeligvis fragmenter af kernerne af allerede dannede protoplaneter.
Asteroider fjernt fra solen
En anden storstilet samling af små kroppe er Kuiperbæltet, der ligger uden for Neptuns kredsløb. Det er meget mere massivt og omfattende end Hovedbæltet. Den største forskel mellem de to er, hvad Kuiperbæltets asteroider er lavet af. De indeholder meget mere flygtige komponenter - vandis, frosset nitrogen, metan og andre gasser samt organiske stoffer. Disse kroppe er i sammensætning endnu tættere på den protoplanetariske sky. Med hensyn til egenskaber ligner de allerede på mange måder kometer.
Mellemposition mellem Kuiperbæltets objekter og Hovedbæltets asteroider er optaget af kentaurer, der bevæger sig langs ustabile baner mellem Jupiters og Neptuns baner. De adskiller sig i deres overgangssammensætning.
Om udviklingsmuligheder
Asteroider har længe tiltrukket sig opmærksomhed som en potentiel kilde til sjældne og ædle metaller: osmium, palladium, iridium, platin, guld samt molybdæn, titanium, kobolt og andre. Argumenterne for at udvinde dem på asteroider er baseret på det faktum, at jordskorpen er fattig på tunge grundstoffer på grund af gravitationsdifferentiering. Det antages, at som et resultat af den samme proces er M-asteroider rige,foruden jern og nikkel, de angivne metaller. Derudover er fordelingen af grundstoffer ret ensartet i sammensætningen af C-asteroider, der ikke har gennemgået differentiering.
Ved brug af disse overvejelser vækker virksomheder, der erklærer deres ønske om at udvikle asteroider med jævne mellemrum, interesse for emnet. For eksempel rapporterede medierne i juli 2015 om en tæt forbiflyvning af platinasteroiden 2011 UW158. Estimatet af dets reserver nåede mere end fem billioner dollars, men det viste sig at være klart overdrevet.
Ikke desto mindre er der stadig værdifulde råmaterialer på asteroider. Spørgsmålet om hensigtsmæssigheden af dets udvikling hviler på sådanne problemer som en pålidelig vurdering af reserver, omkostningerne ved flyvninger og produktion, og selvfølgelig det nødvendige teknologiske niveau. På kort sigt kan disse opgaver næppe løses, så menneskeheden er stadig meget langt fra udviklingen af asteroider.
