Skip to main content
Global

13.1: Asteroids

  • Page ID
    176916
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza

    Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

    • Eleza hadithi ya ugunduzi wa asteroids na ueleze njia zao za kawaida
    • Eleza muundo na uainishaji wa aina mbalimbali za asteroids
    • Kujadili kile kujifunza kutoka misioni spacecraft kwa asteroids kadhaa

    Asteroidi hupatikana zaidi katika nafasi pana kati ya Mars na Jupiter, eneo la mfumo wa jua linaloitwa ukanda wa asteroidi. Asteroidi ni ndogo mno kuonekana bila darubini; ya kwanza haikugunduliwa hadi mwanzo wa karne ya kumi na tisa.

    Ugunduzi na njia za Asteroids

    Mwishoni mwa miaka ya 1700, wanaastronomia wengi walikuwa wakiwinda sayari ya ziada waliyofikiri inapaswa kuwepo katika pengo kati ya njia za Mars na Jupiter. Mwanaastronomia wa Sicilian Giovanni Piazzi alidhani alikuwa amepata sayari hii iliyopo mwaka 1801, alipogundua asteroidi ya kwanza (au kama ilivyoitwa baadaye, “sayari ndogo”) inayozunguka saa 2.8 AU kutoka Jua. Ugunduzi wake, ambao aliuita Ceres, ulifuatiwa haraka na kugundua sayari nyingine tatu ndogo katika njia zinazofanana.

    Kwa wazi, hapakuwa na sayari moja iliyopo kati ya Mars na Jupiter bali kundi zima la vitu, kila mmoja mdogo kuliko Mwezi wetu. (Historia inayofanana ya ugunduzi imecheza katika mwendo wa polepole katika mfumo wa jua wa nje. Pluto iligunduliwa zaidi ya Neptune mwaka wa 1930 na awali iliitwa sayari, lakini mapema karne ya ishirini na moja, vitu vingine vingine vilivyofanana vilipatikana. Sasa tunawaita wote sayari kibete.)

    Kufikia mwaka wa 1890, zaidi ya 300 ya sayari hizi ndogo au asteroids zilikuwa zimegunduliwa na waangalizi wenye macho makali. Katika mwaka huo, Max Wolfat Heidelberg alianzisha upigaji picha za astronomia kwa kutafuta asteroids, na kuharakisha sana ugunduzi wa vitu hivi vidogo. Katika karne ya ishirini na moja, watafutaji hutumia kamera za elektroniki zinazoendeshwa na kompyuta, hatua nyingine katika teknolojia. Zaidi ya nusu milioni asteroids sasa ina orbits vizuri.

    Asteroids hupewa idadi (sambamba na utaratibu wa ugunduzi) na wakati mwingine pia jina. Mwanzoni, majina ya asteroids walichaguliwa kutoka kwa miungu katika mythology ya Kigiriki na Kirumi. Baada ya kuchoka majina haya na mengine ya kike (ikiwa ni pamoja na, baadaye, wale wa wanandoa, marafiki, maua, miji, na wengine), wataalamu wa astronomers waligeuka kwa majina ya wenzake (na watu wengine wa tofauti) ambao walitaka kuheshimu. Kwa mfano, asteroids 2410, 4859, na 68448 huitwa Morrison, Fraknoi, na Sidneywolff, kwa waandishi watatu wa awali wa kitabu hiki.

    Asteroid kubwa ni Ceres (iliyohesabiwa 1), na kipenyo chini ya kilomita 1000. Kama tulivyoona, Ceres ilionekana kuwa sayari ilipogunduliwa lakini baadaye iliitwa asteroidi (ya kwanza ya wengi.) Sasa, tena imekuwa reclassified na inachukuliwa kuwa moja ya sayari kibete, kama Pluto (tazama sura juu ya Moons, Rings na Pluto). Bado tunaona kuwa rahisi, hata hivyo, kujadili Ceres kama kubwa zaidi ya asteroids. Asteroids nyingine mbili, Pallas na Vesta, zina kipenyo cha kilomita 500, na karibu 15 zaidi ni kubwa kuliko kilomita 250 (tazama Jedwali\(\PageIndex{1}\)). Idadi ya asteroids huongezeka kwa kasi na ukubwa wa kupungua; kuna vitu zaidi ya mara 100 kilomita 10 kote kuliko kuna kilomita 100 kote. Kufikia mwaka wa 2016, karibu asteroids milioni imegunduliwa na wanaastronomia.

    Kituo cha Sayari Ndogo ni hifadhi ya data duniani kote juu ya asteroids. Tembelea mtandaoni ili ujue kuhusu uvumbuzi wa hivi karibuni unaohusiana na miili midogo katika mfumo wetu wa jua. (Kumbuka kwamba baadhi ya nyenzo kwenye tovuti hii ni ya kiufundi; ni bora kubonyeza kichupo cha menyu kwa “umma” kwa habari zaidi kwenye kiwango cha kitabu hiki.)

    Jedwali\(\PageIndex{1}\): Asteroids Kubwa
    # Jina Mwaka wa Discovery Orbit ya Semimajor Axis (AU) Kipenyo (km) Compositional Hatari
    1 Ceres 1801 2.77 940 C (carbonaceous)
    2 Pallas 1802 2.77 540 C (carbonaceous)
    3 Juno 1804 2.67 265 S (mawe)
    4 Vesta 1807 2.36 510 basaltiki
    10 Usafi 1849 3.14 410 C (carbonaceous)
    16 Psyche 1852 2.92 265 M (metali)
    31 Euphrosyne 1854 3.15 250 C (carbonaceous)
    52 Uropa 1858 3.10 280 C (carbonaceous)
    65 Cybele 1861 3.43 280 C (carbonaceous)
    87 Sylvia 1866 3.48 275 C (carbonaceous)
    451 Patientia 1899 3.06 260 C (carbonaceous)
    511 Davida 1903 3.16 310 C (carbonaceous)
    704 Interamnia 1910 3.06 310 C (carbonaceous)

    Asteroidi zote zinahusu Jua katika mwelekeo sawa na sayari, na wengi wa njia zao ziko karibu na ndege ambayo Dunia na sayari nyingine huzunguka. Wengi wa asteroids wako katika ukanda wa asteroidi, eneo kati ya Mars na Jupiter ambalo lina asteroids zote zilizo na vipindi vya orbital kati ya miaka 3.3 hadi 6 (Kielelezo). Ingawa zaidi ya 75% ya asteroids inayojulikana iko katika ukanda, hawapatikani kwa karibu (kama wakati mwingine huonyeshwa katika sinema za sayansi ya uongo). Kiasi cha ukanda ni kubwa sana, na nafasi ya kawaida kati ya vitu (chini ya kilomita 1 kwa ukubwa) ni kilomita milioni kadhaa. (Hii ilikuwa bahati kwa spacecraft kama Galileo, Cassini, Rosetta, na New Horizons, ambayo ilihitaji kusafiri kupitia ukanda wa asteroid bila mgongano.)

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\) Asteroids katika mfumo wa jua. Mchoro huu unaozalishwa na kompyuta unaonyesha nafasi za asteroids zinazojulikana mwaka 2006. Ikiwa ukubwa wa asteroid ulipatikana kwa kiwango, hakuna dots inayowakilisha asteroid ingeonekana. Hapa, dots asteroid ni kubwa mno na kutoa hisia ya uongo ya jinsi inavyojaa ukanda wa asteroid bila kuangalia kama ungekuwa ndani yake. Kumbuka kuwa pamoja na wale walio katika ukanda wa asteroidi, pia kuna asteroidi katika mfumo wa jua wa ndani na baadhi kwenye obiti ya Jupiter (kama vile makundi ya Trojans na Wagiriki), yanayodhibitiwa na mvuto wa sayari kubwa.

    Hata hivyo, juu ya historia ndefu ya mfumo wetu wa jua, kumekuwa na idadi nzuri ya migongano kati ya asteroids wenyewe. Mwaka 1918, mwanaastronomia wa Kijapani Kiyotsugu Hirayama aligundua kwamba baadhi ya asteroids huanguka katika familia, vikundi vyenye sifa sawa za orbital. Alidhani kwamba kila familia inaweza kuwa imetokana na kuvunjika kwa mwili mkubwa au, zaidi, kutokana na mgongano wa asteroids mbili. Tofauti kidogo katika kasi ambayo vipande mbalimbali viliacha akaunti ya mgongano wa mgongano kwa kuenea kidogo katika orbits sasa aliona kwa asteroids tofauti katika familia fulani. Familia kadhaa hizo zipo, na uchunguzi umeonyesha kuwa wanachama binafsi wa familia nyingi wana nyimbo zinazofanana, kama tunavyotarajia ikiwa ni vipande vya mzazi wa kawaida.

    Unaweza kuona video ya uhuishaji inayoonyesha njia za asteroids 100,000 zilizopatikana na utafiti mmoja wa anga. Kama video ya dakika 3 inavyoendelea, unaweza kuona njia za sayari na jinsi asteroids zinavyosambazwa katika mfumo wa jua. Lakini kumbuka kwamba video zote hizo zinapotosha kwa maana moja. Asteroids wenyewe ni ndogo sana ikilinganishwa na umbali uliofunikwa, hivyo wanapaswa kuonyeshwa kama pointi kubwa zinazoonekana. Ikiwa ungekuwa katika ukanda wa asteroid, kutakuwa na nafasi tupu zaidi kuliko asteroids.

    Muundo na Uainishaji

    Asteroids ni tofauti kama nyeusi na nyeupe. Wengi ni giza sana, na kutafakari kwa 3 hadi 4% tu, kama pua ya makaa ya mawe. Hata hivyo, kundi jingine kubwa lina reflectivity ya kawaida ya 15%. Ili kuelewa zaidi juu ya tofauti hizi na jinsi zinahusiana na kemikali, wanaastronomia hujifunza wigo wa mwanga unaoonekana kutoka asteroids kwa dalili kuhusu muundo wao.

    Asteroids giza hufunuliwa kutokana na tafiti za spectral kuwa miili ya kale (yale ambayo yamebadilika kidogo kemikali tangu mwanzo wa mfumo wa jua) linajumuisha silicates iliyochanganywa na misombo ya kaboni ya giza, kikaboni. Hizi zinajulikana kama asteroids ya aina ya C (“C” kwa carbonaceous). Mbili ya asteroids kubwa, Ceres na Pallas, ni ya kwanza, kama ilivyo karibu wote wa asteroids katika sehemu ya nje ya ukanda.

    Kikundi cha pili cha watu wengi ni asteroids ya aina ya S, ambapo “S” inasimama kwa muundo wa mawe au silicate. Hapa, misombo ya kaboni ya giza haipo, na kusababisha kutafakari juu na saini za wazi za spectral za madini ya silicate. Asteroids ya aina ya S pia ni ya asili ya kemikali, lakini muundo wao tofauti unaonyesha kwamba labda ziliundwa katika eneo tofauti katika mfumo wa jua kutoka kwa asteroids ya aina ya C.

    Asteroids ya darasa la tatu, kiasi kidogo kuliko ile ya kwanza mbili, linajumuisha hasa ya chuma na huitwa asteroids ya aina ya M (“M” kwa metali). Spectroscopically, utambulisho wa chuma ni vigumu, lakini kwa angalau Asteroid kubwa ya M-aina, psyche, kitambulisho hiki kimethibitishwa na rada. Kwa kuwa asteroid ya chuma, kama ndege au meli, ni kielelezo bora zaidi cha rada kuliko kitu cha mawe, Psyche inaonekana mkali wakati tunalenga boriti ya rada.

    Je, asteroids hizo za chuma zilikuwaje? Sisi mtuhumiwa kwamba kila mmoja alikuja kutoka mwili mzazi kubwa ya kutosha kwa ajili ya mambo ya ndani yake kuyeyuka kukaa nje au kutofautisha, na metali nzito kuzama kwa kituo hicho. Wakati mwili huu wa mzazi ulipopasuka katika mgongano wa baadaye, vipande kutoka msingi vilikuwa na matajiri katika metali. Kuna chuma cha kutosha katika hata asteroid ya M-kilomita 1 ili kusambaza ulimwengu kwa chuma na metali nyingine nyingi za viwanda kwa siku zijazo zinazoonekana, ikiwa tunaweza kuleta moja kwa usalama duniani.

    Mbali na asteroids ya aina ya M, asteroids nyingine chache zinaonyesha ishara za kupokanzwa mapema na kutofautisha. Hizi zina nyuso za basaltiki kama tambarare za volkeno za Mwezi na Mars; asteroidi kubwa Vesta (inayojadiliwa kwa muda) iko katika jamii hii ya mwisho.

    Madarasa tofauti ya asteroids hupatikana kwa umbali tofauti kutoka Jua (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Kwa kufuatilia jinsi nyimbo za asteroid zinatofautiana na umbali kutoka Jua, tunaweza kujenga upya baadhi ya mali ya nebula ya jua ambayo awali iliunda.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\) Ambapo Aina tofauti za Asteroids Zimepatikana. Asteroids ya utungaji tofauti husambazwa kwa umbali tofauti kutoka Jua. Aina ya S na C-aina zote mbili ni za kwanza; Aina ya M ina cores ya miili ya mzazi tofauti.

    Vesta: Asteroid tofauti

    Vesta ni moja ya kuvutia zaidi ya asteroids. Inazunguka Jua kwa mhimili nusu-kuu wa 2.4 AU katika sehemu ya ndani ya ukanda wa asteroidi. Reflectivity yake ya juu ya karibu 30% inafanya kuwa asteroid mkali, hivyo mkali kwamba ni kweli inayoonekana kwa jicho unaided kama unajua tu wapi kuangalia. Lakini madai yake halisi ya umaarufu ni kwamba uso wake umefunikwa na basalt, kuonyesha kwamba Vesta ni kitu kilichotofautishwa ambacho lazima mara moja kilikuwa kinatumika kwa volkano, licha ya ukubwa wake mdogo (kilomita 500 mduara).

    Meteorites kutoka uso wa Vesta (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)), kutambuliwa kwa kulinganisha spectra yao na ile ya Vesta yenyewe, imetua duniani na inapatikana kwa utafiti wa moja kwa moja katika maabara. Kwa hiyo tunajua mpango mkubwa kuhusu asteroid hii. Umri wa lava unatoka ambayo meteorites hizi zinazotokana zimepimwa kwa miaka 4.4 hadi 4.5 bilioni, hivi karibuni baada ya kuundwa kwa mfumo wa jua. Wakati huu ni sambamba na kile tunaweza kutarajia kwa volkano juu ya Vesta; chochote mchakato joto vile kitu kidogo pengine makali na muda mfupi. Mwaka 2016, meteorite ilianguka nchini Uturuki ambayo inaweza kutambuliwa na mtiririko fulani wa lava kama ilivyofunuliwa na spacecraft inayozunguka Dawn.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\) Kipande cha Vesta. Meteorite hii (mwamba ulioanguka kutoka nafasi) imetambuliwa kama kipande cha volkeno kutoka kwenye ukanda wa asteroid Vesta.

    Asteroids up karibu

    Njiani kuelekea kukutana kwake mwaka 1995 na Jupiter, chombo cha angani cha Galileo kililengwa kuruka karibu na asteroidi mbili za aina ya S-ukanda kuu zinazoitwa Gaspra na Ida. Kamera ya Galileo imefunuliwa kwa muda mrefu na isiyo ya kawaida (inayofanana na viazi iliyopigwa), kama inafaa vipande kutoka kwa mgongano mkali (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\) Mathilde, Gaspra, na Ida. Asteroids tatu za kwanza zilizopigwa picha kutoka flybys za spacecraft, zilizochapishwa kwa kiwango sawa. Gaspra na Ida ni aina ya S-na zilichunguzwa na chombo cha angani cha Galileo; Mathilde ni aina ya C na ilikuwa lengo la kuruka kwa chombo cha angani cha karibu cha shoemaker.

    Picha za kina zilituwezesha kuhesabu volkeno kwenye Gaspra na Ida, na kukadiria urefu wa muda nyuso zao zimefunuliwa kwa migongano. Wanasayansi wa Galileo walihitimisha kuwa asteroids hizi ni umri wa miaka milioni 200 tu (yaani, migongano ambayo iliwaunda ilitokea miaka milioni 200 iliyopita). Mahesabu yanaonyesha kwamba asteroid ukubwa wa Gaspra au Ida inaweza kutarajia mgongano mwingine wa janga wakati mwingine katika miaka bilioni ijayo, wakati huo itakuwa kuvuruga kuunda kizazi kingine cha vipande vidogo bado.

    Mshangao mkubwa wa kuruka kwa Galileo ya Ida ilikuwa ugunduzi wa mwezi (ambao uliitwa Dactyl), katika obiti kuhusu asteroid (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Ingawa kipenyo cha kilomita 1.5 tu, ndogo kuliko vyuo vikuu vingi vya chuo, Dactyl huwapa wanasayansi kitu vinginevyo zaidi ya kufikia wao—kipimo cha wingi na wiani wa Ida kwa kutumia sheria za Kepler. Umbali wa mwezi wa kilomita 100 na kipindi chake cha orbital cha masaa 24 zinaonyesha kwamba Ida ina wiani wa takriban 2.5 g/cm 3, ambayo inafanana na wiani wa miamba ya kale. Baadaye, darubini kubwa zinazoonekana na mwanga na rada ya juu ya sayari wamegundua miezi mingi ya asteroid, ili sasa tuweze kukusanya data muhimu juu ya raia wa asteroid na densities.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\) Ida na Dactyl. Asteroid Ida na mwezi wake mdogo Dactyl (mwili mdogo mbali na haki yake), walipigwa picha na spacecraft ya Galileo mwaka 1993. Ida isiyo ya kawaida ni kilomita 56 katika mwelekeo wake mrefu zaidi, wakati Dactyl iko karibu kilomita 1.5 kote. Rangi zimeongezeka katika picha hii; kwa jicho, asteroids zote zinaonekana kimsingi kijivu.

    Kwa njia, Phobos na Deimos, miezi miwili ndogo ya Mars, labda huchukuliwa asteroids (Kielelezo). Walijifunza kwanza kwa karibu na waendeshaji wa Viking mwaka 1977 na baadaye na Mars Global Surveyor. Wote wawili ni wa kawaida, kwa kiasi fulani, na hutengenezwa sana, unaofanana na asteroids nyingine ndogo. Vipimo vyao vikubwa ni kilomita 26 na kilomita 16, kwa mtiririko huo. Miezi midogo ya nje ya Jupiter na Saturn pengine ilitekwa pia kutokana na kupita asteroidi, labda mapema katika historia ya mfumo wa jua.

    alt
    \(\PageIndex{6}\)Kielelezo Miezi ya Mars. Miezi miwili midogo ya Mars, (a) Phobos na (b) Deimos, iligunduliwa mwaka 1877 na mwanaastronomia wa Marekani Asaph Hall. Vifaa vyao vya uso vinafanana na asteroidi nyingi katika ukanda wa asteroidi wa nje, na kusababisha wanaastronomia kuamini ya kwamba miezi miwili inaweza kutekwa asteroidi.

    Kuanzia miaka ya 1990, spacecraft imetoa macho ya karibu katika asteroids kadhaa zaidi. Dunia ya karibu ya Asteroid Rendezvous (NEAR) spacecraft iliingia katika obiti karibu na S-aina asteroid Eros, kuwa mwezi wa muda wa asteroid hii. Katika njia yake ya Eros, ndege ya karibu iliitwa jina baada ya mwanajiolojia wa sayari Eugene Shoemaker, mpainia katika ufahamu wetu wa craters na athari.

    Kwa mwaka, spacecraft ya karibu ya shoemaker ilizunguka asteroid kidogo katika urefu mbalimbali, kupima uso wake na muundo wa mambo ya ndani pamoja na ramani Eros kutoka pande zote (Kielelezo). Takwimu zilionyesha kuwa Eros hufanywa kwa baadhi ya vifaa vya kemikali vya kale katika mfumo wa jua. Asteroids nyingine kadhaa wamefunuliwa kama alifanya ya kifusi loosely amefungwa katika, lakini si Eros. Uzito wake wa sare (karibu sawa na ule wa ukonde wa Dunia) na grooves pana duniani na matuta yanaonyesha kuwa ni mwamba uliovunjika lakini imara.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\) Kuangalia Chini juu ya Ncha ya Kaskazini ya Eros. Mtazamo huu ulijengwa kutoka picha sita za asteroid zilizochukuliwa kutoka urefu wa kilomita 200. Volkeno kubwa hapo juu imeitwa Psyche (baada ya msichana ambaye alikuwa mpenzi wa Eros katika mythology ya kawaida) na ni karibu kilomita 5.3 pana. Eneo la umbo la kitanda linaweza kuonekana moja kwa moja chini yake. Vipande vya ukubwa tofauti vinaonekana.

    Eros ina mpango mzuri wa nyenzo huru uso kwamba inaonekana kuwa slid chini kuelekea mwinuko chini. Katika maeneo mengine, safu ya shida ya uso ni mita 100 kirefu. Juu ya udongo huru ni dotted na boulders waliotawanyika, nusu-kuzikwa. Kuna mengi ya boulders haya kwamba wao ni wengi zaidi kuliko craters. Bila shaka, na mvuto hivyo chini juu ya dunia hii ndogo, mwanaanga kutembelea bila kupata boulders huru rolling kuelekea yake pretty polepole na inaweza kwa urahisi leap juu ya kutosha ili kuepuka kuwa hit na moja. Ingawa spacecraft ya karibu-shoemaker haikujengwa kama Lander, mwishoni mwa ujumbe wake orbital mwaka 2000, iliruhusiwa kuanguka kwa upole juu ya uso, ambapo iliendelea uchambuzi wake wa kemikali kwa wiki nyingine.

    Mwaka 2003, misheni ya Hayabusa 1 ya Japani haikutembelea asteroidi ndogo tu bali pia ilirudisha sampuli za kujifunza katika maabara duniani. Asteroid ya aina ya S, Itokawa (iliyoonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{8}\)), ni ndogo sana kuliko Eros, urefu wa mita 500 tu. Asteroid hii imeenea na inaonekana kuwa matokeo ya mgongano wa asteroids mbili tofauti kwa muda mrefu uliopita. Kuna karibu hakuna craters athari, lakini wingi wa boulders (kama rundo la kifusi) juu ya uso.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{8}\) Asteroid Itokawa. Uso wa asteroidi Itokawa unaonekana kuwa hauna volkeno. Wanaastronomia wamefikiri kwamba uso wake una miamba na chunks za barafu zilizoshikamana pamoja na kiasi kidogo cha mvuto, na mambo yake ya ndani pengine pia ni rundo sawa la kifusi.

    Spacecraft Hayabusa ilikuwa iliyoundwa si kutua, lakini kugusa uso kwa muda mrefu tu wa kutosha kukusanya sampuli ndogo. Hii maneuver gumu alishindwa katika jaribio lake la kwanza, na spacecraft kifupi topping juu ya upande wake. Hatimaye, watawala walifanikiwa katika kuokota nafaka chache za nyenzo za uso na kuzihamisha kwenye capsule ya kurudi. The 2010 reentry katika anga ya dunia juu ya Australia ilikuwa ya kuvutia (Kielelezo\(\PageIndex{9}\)), na kuvunjika moto wa spacecraft, wakati ndogo kurudi capsule mafanikio parachuted kwa uso. Miezi ya uchimbaji makini na utafiti wa chembe zaidi ya elfu vidogo vumbi alithibitisha kuwa uso wa Itokawa ulikuwa na muundo sawa na darasa maalumu la meteorites primitive. Tunakadiria kwamba nafaka za vumbi Hayabusa zilichukua zimefunuliwa juu ya uso wa asteroid kwa miaka milioni 8.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{9}\) Hayabusa Kurudi. Picha hii ya ajabu inaonyesha uchunguzi wa Hayabusa kuvunja juu ya kuingia tena. Capsule ya kurudi, ambayo ilitenganishwa na spacecraft kuu na parachuted juu ya uso, inaangaza chini ya kulia.

    Mwishoni mwa 2018, mbili spacecraft rendezvoused na Karibu Dunia Asteroids (tazama Asteroids na Sayari ulinzi) na tayari kutua na kukusanya sampuli kwa ajili ya kurudi duniani. Chombo cha angani cha Kijapani Hyabusa2 kilifikia Ryugu, na Osiris-Rex ya NASA ililenga Bennu. Wote wa asteroids hizi, kila chini ya kilomita 1 mduara, ni wa darasa la giza, la carbonaceous. Kwa sababu vitu vile ni matajiri ya maji, vina maslahi maalum kama rasilimali za nafasi za baadaye. Asteroids zote mbili zinaonekana kuwa “piles za kifusi,” au magglomerations yaliyofungwa kwa vipande vidogo.

    Kazi ya nafasi ya asteroid yenye kabambe (inayoitwa Dawn) imetembelea asteroids mbili kubwa za ukanda, Ceres na Vesta, zinazunguka kila mmoja kwa mwaka (Kielelezo\(\PageIndex{10}\)). Ukubwa wao mkubwa (kipenyo cha kilomita 1000 na 500, kwa mtiririko huo) huwafanya kuwa sahihi kwa kulinganisha na sayari na miezi mikubwa. Wote wawili waligeuka kuwa wamejaa sana, wakimaanisha nyuso zao ni za zamani. On Vesta, sisi sasa kweli iko kubwa athari craters kwamba ejected meteorites basaltic awali kutambuliwa kama kuja kutoka asteroid hii. Viboko hivi ni vikubwa kiasi kwamba vinapima tabaka kadhaa za nyenzo za Vesta za crustal.

    alt
    Kielelezo\(\PageIndex{10}\) Vesta na Ceres. Chombo cha angani cha Dawn cha NASA kilichukua picha hizi za asteroidi kubwa (a) Vesta na (b) Ceres. (a) Kumbuka kwamba Vesta si pande zote, kama Ceres (ambayo inachukuliwa kama sayari kibete) ni. Mlima mara mbili urefu wa Mt. Everest duniani inaonekana chini kabisa ya picha ya Vesta. (b) Picha ya Ceres ina rangi yake kuenea ili kuleta tofauti katika muundo. Unaweza kuona kipengele nyeupe katika Occator volkeno karibu na katikati ya picha.

    Ceres haijawahi kuwa na historia inayofanana ya athari kubwa, hivyo uso wake umefunikwa na craters zinazoonekana zaidi kama zile kutoka nyanda za juu za mwezi. Mshangao mkubwa katika Ceres ni uwepo wa matangazo nyeupe sana, yanayohusiana hasa na kilele cha kati cha craters kubwa (Kielelezo\(\PageIndex{11}\)). Madini ya rangi nyekundu ni aina fulani ya chumvi, ama zinazozalishwa wakati craters hizi ziliundwa au hatimaye kutolewa kutoka kwa mambo ya ndani. Baada ya flybys mara kwa mara karibu, data kutoka NASA Dawn spacecraft ilionyesha kuwa Ceres ina (au alikuwa) subsurface bahari ya maji, na mlipuko wa mara kwa mara juu ya uso. Maajabu zaidi ni volkano ya barafu yenye urefu wa kilomita 4 inayoitwa Ahuna Mons (angalia Kielelezo\(\PageIndex{11}\)).

    Occator Crater. Kwa mtazamo huu, kuangalia moja kwa moja chini ya Occator, vipengele vyema vinaonekana kwenye sakafu ya volkeno katikati na upande wa juu wa kulia.
    Kielelezo\(\PageIndex{11}\) White Spots katika Crater kubwa juu ya Ceres. White Spots katika Crater kubwa juu ya Ceres. (a) Makala haya mkali yanaonekana kuwa amana za chumvi katika volkeno ya Ceres inayoitwa Occator, ambayo ni kilomita 92 kote. (b) Ahuna Mons ni mlima pekee juu ya Ceres, urefu wa kilomita 4. Inafikiriwa kuwa intrusion ya barafu kutoka kwa mambo ya ndani. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA; mikopo b: mabadiliko ya kazi na NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI)

    Mwishoni mwa 2017, kitu kipya kabisa kiligunduliwa: asteroid ya interstellar. Mgeni huyu alipatikana katika umbali wa kilomita milioni 33 akiwa na darubini ya utafiti kwenye Haleakala, Hawaii. Wakati wanaastronomia walifuatilia ugunduzi huo, haraka ikawa dhahiri kwamba asteroidi hii ilikuwa ikisafiri kwa kasi sana ili kuwa sehemu ya familia ya Jua. Obiti yake ni hyperbola, na ilipogunduliwa ilikuwa tayari kuacha mfumo wa jua wa ndani. Ingawa ilikuwa mbali mno kwa upigaji picha kwa darubini hata kubwa, ukubwa na umbo lake lingeweza kukadiriwa kutokana na mwangaza wake na kushuka kwa kasi kwa nuru. Ni vidogo sana, na sura ya takribani ya cylindrical. Vipimo vya majina ni urefu wa mita 200 na mita 35 tu kote, uliokithiri zaidi ya kitu chochote cha asili. Vitu kubwa, kama sayari na miezi, vunjwa na mvuto wao wenyewe katika maumbo takribani spherical, na hata asteroids ndogo na comets (mara nyingi huelezewa kama “viazi umbo”) mara chache kuwa na makosa ya zaidi ya sababu mbili.

    Asteroidi hii iliitwa 'Oumuamua, neno la Kihawai linalomaanisha “skauti” au “kwanza kufikia nje.” Kwa njia, ugunduzi wa asteroid ya interstellar au comet haikutarajiwa. Mapema katika historia ya mfumo wa jua, kabla ya orbits sayari kujipanga katika njia imara, zisizo za kuingiliana zote katika ndege moja, tunakadiria kuwa wingi wa wingi ulikatwa, ama sayari nzima au vipande vidogo vingi zaidi. Hata leo, kimondo cha mara kwa mara kinachoingia kutoka kwenye kingo za nje za mfumo wa jua kinaweza kubadilishwa kwa obiti yake na mwingiliano wa mvuto na Jupiter na Jua, na baadhi ya haya yanatoroka kwenye trajectories ya hyperbolic. Kama tulivyojifunza hivi karibuni kwamba mifumo ya sayari ni ya kawaida, swali likawa: wapi vitu vilivyofanana vya uchafu vinavyotokana na mifumo mingine ya sayari? Sasa tumepata moja, na tafiti bora hivi karibuni kuongeza wengine kwa jamii hii.

    Tazama utoaji wa msanii wa Asteroid 'Oumuamua na ESO. Ingawa haikuwa karibu na kutosha Dunia kuwa picha, sura yake ndefu nyembamba ilionyeshwa kwa tofauti yake ya haraka katika mwangaza kama ilivyozungushwa.

    Mashirika ya nafasi wanaohusika na ujumbe wa Dawn wametunga video nzuri za “flyover” za Vesta na Ceres zinazopatikana mtandaoni.

    Dhana muhimu na Muhtasari

    Mfumo wa jua unajumuisha vitu vingi ambavyo ni vidogo sana kuliko sayari na miezi yao mikubwa. Yale ya miamba kwa ujumla huitwa asteroids. Ceres ni asteroidi kubwa zaidi; takriban 15 ni kubwa kuliko kilomita 250 na takriban 100,000 ni kubwa kuliko kilomita 1. Wengi wako katika ukanda wa asteroid kati ya Mars na Jupiter. Uwepo wa familia za asteroid katika ukanda unaonyesha kwamba asteroids nyingi ni mabaki ya migongano ya kale na kugawanyika. Asteroids ni pamoja na vitu vyote vya kale na tofauti. Asteroids nyingi zinawekwa kama aina ya C, maana yake ni linajumuisha vifaa vya carbonaceous. Kuongoza ukanda wa ndani ni asteroids ya aina ya S (mawe), na baadhi ya M-aina (metali). Tuna spacecraft picha ya asteroids kadhaa na kurudi sampuli kutoka asteroid Itokawa. Uchunguzi wa hivi karibuni umegundua idadi ya miezi ya asteroid, na hivyo inawezekana kupima raia na densities ya asteroids wao obiti. Asteroids mbili kubwa, Ceres na Vesta, zimejifunza sana kutoka obiti na spacecraft ya Dawn.

    faharasa

    asteroid
    kitu cha mawe au metali kinachozunguka Jua ambacho ni ndogo kuliko sayari kubwa lakini haionyeshi ushahidi wa anga au aina nyingine za shughuli zinazohusiana na comets.
    ukanda wa asteroid
    eneo la mfumo wa jua kati ya njia za Mars na Jupiter ambapo asteroids nyingi ziko; ukanda kuu, ambapo orbits kwa ujumla ni imara zaidi, inaenea kutoka 2.2 hadi 3.3 AU kutoka Jua