Asteroidų juosta: apibrėžimas, struktūra ir Ceres

Asteroidų juosta: aiškus apibrėžimas, struktūra, Kirkvudo tarpekliai ir nykštukinė planeta Ceres — svarbiausia ir suprantama informacija apie Saulės sistemos asteroidų juostą.

Asteroidų juosta arba pagrindinė juosta – tai daug mažų ir keletas didesnių uolienų, ledo ir dulkių kūnų sritis, esančią tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Ji išsidėsčiusi maždaug 2,1–3,3 atstumo nuo Saulės, t. y. tarp maždaug 2,1 ir 3,3 astronominių vienetų (AU). Didžiausias asteroidų juostos objektas yra nykštukinė planeta Ceres. Kirkvudo tarpekliai – orbitalinių rezonansų su Jupiteriu sukurti regionai – skiria asteroidų juostą į aiškesnes zonas ir padeda formuoti jos struktūrą.

Struktūra ir sudėtis

Asteroidų juosta nėra vientisas „žiedas“, o išskaidytas, daugiasluoksnis kūnų laukas su skirtingomis grupėmis ir šeimomis. Jos pagrindiniai bruožai:

• Orbitos: dauguma pagrindinės juostos objektų skrieja tarp 2,1 ir 3,3 AU, tačiau jų ekscentriškumai ir pakilimai (inclination) labai skiriasi.
• Dydžių diapazonas: nuo mažų metrinių uolienų ir grūdelių iki kelių šimtų ir vieno ~940 km skersmens kūno (Ceres). Dauguma masės tenka keliems didesniems kūnams (Ceres, Vesta, Pallas, Hygiea), o likusi masė sudaryta iš tūkstančių mažų asteroidų ir dulkių.
• Bendroji masė: pagrindinės juostos masė yra smarkiai mažesnė nei planetų — ji sudaro tik dalį Mėnulio masės (maždaug keletą procentų mėnulio masės), o Ceres užima didelę jos dalį.
• Cheminė sudėtis: asteroidai skirstomi į kelis tipus pagal sudėtį ir albedą: C-tipo (angl. carbonaceous, turtingi anglimi ir vandens junginiais), S-tipo (silicatų, uolieniniai) ir M-tipo (metalai). C-tipo yra tamsiausi ir paplitę labiausiai išoriniame juostos ruože, o S-tipo — arčiau Saulės.
• Sausas ir drėgnas palikimas: kai kurie objektai turi vandens ledo ar hidrintų mineralų, o kiti – sausesni, uolingesni.

Formavimasis, šeimos ir dinamika

Manoma, kad asteroidų juosta susidarė iš likučių po planetų formavimosi proceso — tai yra planetesimalai, kurie neįstengė sulipti į planetą dėl stiprių Jupiterio gravitacinių trikdžių. Laikui bėgant smūgiai tarp asteroidu suskaidė kai kuriuos didesnius kūnus, susidarius šeimoms (pvz., Themis, Eos, Flora), kurios turi panašias orbitines charakteristikas ir sudėtį.

Orbitalinės rezonansai su Jupiteriu sukuria Kirkvudo tarpeklius – zonų, kur asteroidų orbitos yra nestabilios, todėl ten mažiau objektų. Per rezonansų ir smūgių procesus kai kurie pagrindinės juostos asteroidai gali būti išstumti į Žemės kryžmines trajektorijas ir tapti artimais Žemei asteroidais (NEA).

Stebėjimai ir reikšmė

Asteroidų juosta yra svarbi tyrimams apie Saulės sistemos kilmę, planetetų formavimąsi ir vandens pasklidimą. Kosminės misijos (pvz., NASA misija Dawn) leido tiesiogiai ištirti didžiuosius objektus, pateikė duomenų apie jų paviršių, struktūrą ir cheminę sudėtį. Asteroidai taip pat kelia praktinį susidomėjimą dėl galimybių resursams išgauti ir dėl galimų susidūrimų su Žeme prevencijos.

Ceres

Ceres yra didžiausias ir masiškiausias pagrindinės juostos kūnas; 2006 m. Tarptautinė Astronomijos Sąjunga Ceres priskyrė nykštukinių planetų kategorijai. Pagrindiniai faktai apie Ceres:

• Matmenys ir masė: Ceres skersmuo apie 940 km, masė yra maždaug 9,4×10^20 kg — ji sudaro reikšmingą pagrindinės juostos masės dalį (apie trečdalį ar panašiai).
• Orbita ir sukimas: Ceres apskrieja Saulę per maždaug 4,6 Žemės metų, o suka apie savo ašį per maždaug 9 valandas.
• Atrasta: atradė ją Giuseppe Piazzi 1801 m.
• Moksliniai tyrimai: NASA kosminė stotelė Dawn (paleista 2007 m.) atvyko prie Ceres 2015 m. ir surinko išsamius duomenis apie paviršių bei vidinę struktūrą. Misijos metu buvo atrasti ryškūs taškai krateryje Occator, vėliau paaiškinta, kad tai yra druskų (sudarytų iš angliarūgštės ir kitų mineralų) nuosėdos, likusios po vandens sublimacijos.
• Vanduo ir geologija: Ceres paviršiuje aptikti vandens ledo intarpai ir hidrinti mineralai; yra hipotezių apie ankstesnį arba net dabartinį gilių sluoksnių skysto vandens buvimą (subpaviršinį ar sūroką sluoksnį), nors tiesioginių įrodymų dėl ilgalaikio paviršinio skysto vandens nėra.

Išvados

Asteroidų juosta – tai dinamiška, įvairi ir mokslui labai vertinga Saulės sistemos dalis. Ji suteikia informaciją apie ankstyvąją planetų evoliuciją, pateikia galimus resursus ateičiai ir yra šaltinis kai kurių artimų Žemei asteroidų. Tyrimai ir misijos, skirtos tiek Ceres, tiek kitiems juostos objektams, toliau gilina supratimą apie jų kilmę, sandarą ir evoliuciją.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra asteroidų juosta?

K: Koks yra didžiausias asteroidų juostos objektas?

K: Kaip asteroidų juosta yra atskirta?

K: Kokiu atstumu skrieja dauguma asteroidų?

K: Kokios yra vidinės planetos?

K: Kas yra išorinės planetos?

K: Ar Plutonas laikomas vidine, ar išorine planeta?

Paieška pagal raidę