Asteroīdu josla — starp Marsu un Jupiteru: Ceresa, Kirkvuda plaisas
Uzzini par asteroīdu joslu starp Marsu un Jupiteru — Ceresu, Kirkvuda plaisām, tās struktūru, asteroīdu grupām un orbītām.
Asteroīdu josta jeb galvenā josta ir mazu un lielu akmeņu un putekļu gredzens starp Marsa un Jupitera orbītām. Lielākais asteroīdu joslas objekts ir pundurplanēta Ceresa. Kirkvuda plaisas sadala asteroīdu joslu vairākās grupās.
Lielākā daļa asteroīdu riņķo aptuveni 2–3 astronomiskajās vienībās (AU) no Saules — tas ir 2–3 reizes lielākā attālumā nekā Zeme. Planētas, kas atrodas "iekšpusē" jeb pirms asteroīdu joslas (tas nozīmē, ka tās ir tuvāk Saulei), sauc par iekšējām planētām. Planētas, kas atrodas "ārpus" — tas ir, aiz asteroīdu joslas — sauc par ārējām planētām: tātad Merkurs, Venēra, Zeme un Marss ir iekšējās planētas, bet Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns ir ārējās planētas.
Sastāvs un izmēri
Asteroīdi ir ļoti dažādi. Tos parasti iedala ķīmiski un mineraloģiski tipā:
- C-tipa (oglekļa saturoši) — tumšāki, bagāti ar oglekli un ūdenim potenciāli pieejamiem savienojumiem;
- S-tipa (silicātie) — spilgtāki, sastāv galvenokārt no silikātiem un dzelzs-sudraba salasījumiem;
- M-tipa (metāliskie) — bagātāki ar dzelzi un niķeli.
Izmēros asteroīdi svārstās no putekļu graudiem un dažu metru lieliem akmeņiem līdz Ceresai, kuras diametrs ir aptuveni 940 km. Galvenajā joslā atrodas arī citi lielāki objekti, piemēram, Vesta, Pallas un Hygiea.
Orbītu struktūra un Kirkvuda plaisas
Kirkvuda plaisas ir zonas asteroīdu joslā, kur objektu ir ievērojami mazāk. To rašanos nosaka orbītālas rezonanses ar Jupitera kustību — ja asteroīda orbīta periodiski sakrīt ar Jupitera periodu (piemēram, 3:1, 5:2 utt.), gravitācijas ietekme laika gaitā var izkropļot tās orbītu un izstumt asteroīdu no šīs zonas. Tieši caur šīm rezonansēm daļa asteroīdu tiek novirzīti uz ekscentriskākām orbītām un var kļūt par tuva Zemei (NEA) objektiem.
Asteroīdu joslā izveidojušās arī ģimenes — grupas asteroīdu ar līdzīgām orbītām un sastāvu, kas radušās, kad lielāks ķermenis gadu miljonos sadalījās trieciena rezultātā. Šīs ģimenes palīdz zinātniekiem atklāt reģionā notikušos kolizionālos procesus un datēt tos pēc vecuma.
Ceresa — pundurplanēta galvenajā joslā
Ceresa ir lielākais objekts galvenajā joslā un ārēji atšķiras no vairuma asteroīdu — tās masa un gravitācija ļāva tai iegūt gandrīz sfērisku formu, tāpēc tā ir klasificēta kā pundurplanēta. Ceresā konstatēti ūdens ledus un ģeoloģiskas pazīmes, piemēram, sāls nogulsnes, geoloģiskas izmaiņas un vietas ar atsevišķiem spīdumiem, kas liecina par agrāku ūdens aktivitāti. Kosmosa zonde Dawn plaši pētīja Ceresu un Vestu, sniedzot detalizētus datus par to virsmām un iekšējo uzbūvi.
Atklājumi un izpētes misijas
Galvenās misijas un novērojumi, kas paplašinājuši izpratni par asteroīdu joslu, ietver:
- Dažādas Zemes teleskopu novērojumu programmas, kas identificē un klasificē miljoniem mazāku objektu;
- Kosmosa zonde Dawn, kas apmeklēja Vestu un Ceresu — divus lielākos galvenās joslas objektus;
- Vairāki šķērsojošie lidojumi un misijas, kas pētīja atsevišķus asteroīdus (piem., Galileo, NEAR Shoemaker), kā arī jaunākās paraugu atgūšanas misijas (Hayabusa, Hayabusa2, OSIRIS‑REx), kas deva ieskatu asteroīdu sastāvā un evolūcijā.
Bīstamība un resursu iespējas
Lai gan galvenā daļa asteroīdu paliek savās stabilajās orbītās starp Marsu un Jupitera, daži objektu ceļi var tikt izkropļoti rezonansēs vai triecienu rezultātā, nonākot uz orbītām, kuras šķērso Zemes ceļu. Tādēļ izpēte un izsekošana ir svarīga, lai novērtētu potenciālos sadursmes riskus.
Tajā pašā laikā asteroīdi ir interesanti arī kā resursu avots — tie satur metālus (dzelzi, niklu), volatīlus un ūdens, kas nākotnē varētu kalpot gan kosmosa industrijai, gan degvielas vai ūdens ieguvei kosmiskajām misijām.
Secinājums
Galvenā asteroīdu josta ir dinamiska, daudzveidīga un zinātniski nozīmīga Saules sistēmas daļa. Tās pētījums sniedz atbildes par Saules sistēmas izcelsmi, kolīzijām un potenciālajiem resursiem, kā arī palīdz novērtēt Zemes drošību no iespējamām sadursmēm.
Izcelsme
1802. gadā, neilgi pēc Pallas 2 atklāšanas, Heinrihs Olberss ierosināja Viljamam Heršelam, ka Ceres un Pallas ir daudz lielākas planētas fragmenti, kas kādreiz atradās Marsa-Jupitera reģionā, un šī planēta pirms daudziem miljoniem gadu bija cietusi iekšējā eksplozijā vai komētas triecienā. Šī hipotēze ir zaudējusi savu popularitāti. Lielais enerģijas daudzums, kas nepieciešams planētas iznīcināšanai, un nelielā joslas kopējā masa (tikai aptuveni 4 % no Mēness masas) šo hipotēzi neatbalsta. Arī ievērojamās ķīmiskās atšķirības starp asteroīdiem ir grūti izskaidrojamas, ja tie nāk no vienas un tās pašas planētas. Mūsdienās lielākā daļa zinātnieku atzīst, ka asteroīdi vispār nekad nav veidojušies no planētas.
Kopumā Saules sistēmas veidošanās un evolūcija notika, kad starpzvaigžņu putekļu un gāzu mākonis gravitācijas ietekmē sabruka, veidojot Sauli un planētas, un visbeidzot planētas. Šīs gravitācijas akrēcijas rezultātā izveidojās klinšainās planētas un gāzes milži.
Jupitera gravitācija pārāk spēcīgi traucēja planētu veidošanos, lai veidotos planētas. Tā vietā tie turpināja riņķot ap Sauli tāpat kā iepriekš, reizēm saduroties. Reģionos, kur sadursmju ātrums bija pārāk liels, planētu elementārdaļiņu sadrupšana bija biežāk sastopama nekā akrēcija, kas neļāva veidoties planētas lieluma ķermeņiem.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir asteroīdu josla?
A: Asteroīdu josla ir mazu un lielu akmeņu un putekļu gredzens starp Marsa un Jupitera orbītām.
J: Kāds ir lielākais objekts asteroīdu joslā?
A: Lielākais objekts asteroīdu joslā ir Ceresa, pundurplanēta.
J: Kā asteroīdu josla ir sadalīta?
A: Asteroīdu joslu vairākās grupās sadala Kirkvuda spraugas.
J: Kādā attālumā riņķo lielākā daļa asteroīdu?
A: Lielākā daļa asteroīdu riņķo 2 līdz 3 reizes lielākā attālumā nekā Zeme un Saule.
J: Kas ir iekšējās planētas?
A: Iekšējās planētas ir planētas, kas atrodas "iekšpusē" jeb pirms asteroīdu joslas, kas nozīmē, ka tās ir tuvāk Saulei. Šīs planētas ir Merkurs, Venēra, Zeme un Marss.
J: Kas ir ārējās planētas?
A: Ārējās planētas ir planētas, kas atrodas "ārpus" - tas ir, aiz asteroīdu joslas. Šīs planētas ir Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns.
J: Vai Plutonu uzskata par iekšējo vai ārējo planētu?
A: Plutons tekstā nav pieminēts, bet tas ir klasificēts kā pundurplanēta un atrodas Kūpera joslā aiz Neptūna orbītas. Tāpēc to uzskata par ārējo planētu.
Meklēt