i det 18.århundre førte observasjoner av alle kjente planeter (Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter og Saturn) astronomer til å skille et mønster i sine baner. Til slutt førte Dette Til Titius–Bode-Loven, som forutslo mengden plass mellom planetene. I samsvar med denne loven syntes det å være et merkbart gap mellom banene Til Mars Og Jupiter, og undersøkelse av Det førte til en stor oppdagelse.
i tillegg til at flere større objekter ble observert, begynte astronomer å legge merke til utallige mindre legemer som også gikk i bane mellom Mars og Jupiter. Dette førte til etableringen av begrepet «asteroide», så vel som «Asteroid Belte» når det ble klart hvor mange det var. Siden den tiden har begrepet gått inn i vanlig bruk og blitt en bærebjelke i våre astronomiske modeller.
Oppdagelse:
i 1800, i håp om å løse problemet skapt Av Titius-Bode Lov, astronom Franz Xaver von Zach rekruttert 24 av hans andre astronomer til en klubb kjent som » United Astronomical Society «(noen ganger referert til som»Stellar Police»). På den tiden inkluderte dets rekker den berømte astronomen William Herschel, som hadde oppdaget Uranus og dens måner på 1780-tallet.
Ironisk Nok var Den første astronomen Som gjorde en oppdagelse i disse regionene Giuseppe Piazzi-stolen for astronomi Ved Universitetet I Palermo-som hadde blitt bedt om å bli Med I Samfunnet, men hadde ennå ikke mottatt invitasjonen. Den 1. januar 1801 observerte Piazzi et lite objekt i en bane med den nøyaktige radiusen spådd Av Titius-Bode-loven.
til å begynne med trodde han at den var en komet, men pågående observasjoner viste at den ikke hadde noen koma. Dette førte Piazzi til å vurdere at objektet han hadde funnet-som han kalte «Ceres» etter Den Romerske gudinnen til høsten og beskytteren Av Sicilia-faktisk kunne være en planet. Femten måneder senere oppdaget Heinrich Olbers ( Medlem av Samfunnet) et annet objekt i samme region, som senere ble kalt 2 Pallas.
i utseende virket disse objektene uutslettelige fra stjerner. Selv under de høyeste teleskop forstørrelsene, løste de ikke inn i plater. Imidlertid var deres raske bevegelse indikativ for en felles bane. Derfor foreslo William Herschel at de ble plassert i en egen kategori kalt «asteroider – – gresk for «stjernelignende».
ved 1807 avslørte ytterligere undersøkelser to nye objekter i regionen, 3 Juno og 4 Vesta; og ved 1845 ble 5 Astraea funnet. Kort tid etter ble nye objekter funnet i en akselererende hastighet, og tidlig på 1850-tallet kom begrepet «asteroider» gradvis i vanlig bruk. Det samme gjorde begrepet «Asteroidebeltet», selv om det er uklart hvem som laget den aktuelle termen. Imidlertid brukes begrepet «Hovedbelte» ofte til å skille Det fra Kuiperbeltet.
Hundre asteroider hadde blitt lokalisert i midten av 1868, og i 1891 akselererte introduksjonen Av Astrofotografi Av Max Wolf oppdagelsesraten ytterligere. Totalt 1000 asteroider ble funnet innen 1921, 10 000 innen 1981 og 100 000 innen 2000. Moderne asteroidekartleggingssystemer bruker nå automatiserte metoder for å lokalisere nye småplaneter i stadig økende mengder.
Struktur:
Til tross for vanlige oppfatninger er Asteroidebeltet for det meste tomt rom, med asteroider spredt over et stort volum plass. Likevel er hundretusener av asteroider for tiden kjent, og det totale antallet varierer i millioner eller mer. Over 200 asteroider er kjent for å være større enn 100 km i diameter, og en undersøkelse i infrarøde bølgelengder har vist at asteroidbeltet har 0,7 – 1,7 millioner asteroider med en diameter på 1 km (0,6 mi) eller mer.
ligger mellom Mars Og Jupiter, varierer beltet fra 2,2 til 3.2 astronomiske enheter (AU) fra Solen og er 1 AU tykk. Totalmassen er estimert til å være 2.8×1021 til 3.2×1021 kilo – noe som tilsvarer omtrent 4% Av Månens masse. De fire største objektene-Ceres, 4 Vesta, 2 Pallas og 10 Hygiea-står for halvparten av beltets totale masse, med nesten en tredjedel utgjorde Av Ceres alene.
hovedpopulasjonen (eller kjernen) i asteroidebeltet er noen ganger delt inn i tre soner, som er basert På Det Som kalles Kirkwood Gaps. Oppkalt Etter Daniel Kirkwood, som kunngjorde i 1866 oppdagelsen av hull i avstanden til asteroider, beskriver disse dimensjonene til en asteroides bane basert på sin store halvakse.
innenfor denne ordningen er det tre soner. Sone i ligger mellom 4:1-resonansen Og 3: 1-resonansen Kirkwood-hullene, som er henholdsvis 2,06 OG 2,5 AU fra Solen. Sone II fortsetter fra Slutten Av Sone i ut til 5: 2 resonansgapet, som er 2,82 AU fra Solen. Sone III strekker seg fra Ytterkanten Av Sone II til 2: 1 resonansgapet ved 3,28 AU.
asteroidebeltet kan også deles inn i det indre og det ytre beltet, med det indre beltet dannet av asteroider som går i bane nærmere Mars enn 3:1 Kirkwood gap (2,5 AE), og det ytre beltet dannet av disse asteroidene nærmere Jupiters bane.
asteroider som har en radius på 2,06 AE fra Solen, kan betraktes som den indre grensen til asteroidebeltet. Perturbasjoner av Jupiter sender kropper som går bort i ustabile baner. De fleste legemer dannet innenfor radiusen til dette gapet ble feid Opp Av Mars (Som har en aphelion ved 1.67 AU) eller kastet ut av gravitasjonsforstyrrelsene i Solsystemets tidlige historie.
Temperaturen i Asteroidebeltet varierer med avstanden fra Solen. For støvpartikler i beltet varierer typiske temperaturer fra 200 K (-73 Hryvnias C) ved 2,2 AU ned til 165 K (-108 Hryvnias C) ved 3,2 AU. På grunn av rotasjon kan overflatetemperaturen til en asteroide imidlertid variere betydelig ettersom sidene vekselvis eksponeres for solstråling og deretter til stjernens bakgrunn.
Sammensetning:
i likhet med de terrestriske planetene består de fleste asteroider av silikatbergarter, mens en liten del inneholder metaller som jern og nikkel. De resterende asteroidene består av en blanding av disse, sammen med karbonrike materialer. Noen av de fjernere asteroidene har en tendens til å inneholde mer is og flyktige stoffer, som inkluderer vannis.
Hovedbeltet består hovedsakelig av tre kategorier asteroider: C-type, eller karbonholdige asteroider; S-type, eller silikat asteroider; Og M-type, eller metalliske asteroider. Karbonholdige asteroider er karbonrike, dominerer beltets ytre regioner og utgjør over 75% av de synlige asteroidene. Deres overflatesammensetning er lik den for karbonholdige kondrittmeteoritter, mens deres spektra ligner på hva det tidlige Solsystemet antas å være.
s-type (silikatrike) asteroider er mer vanlige mot det indre området av beltet, innenfor 2,5 AE Fra Solen. Disse er vanligvis sammensatt av silikater og noen metaller, men ikke en betydelig mengde karbonholdige forbindelser. Dette indikerer at deres materialer har blitt endret betydelig over tid, mest sannsynlig gjennom smelting og reformasjon.
M-type (metallrike) asteroider utgjør ca. 10% av den totale populasjonen og består av jern-nikkel og noen silikatforbindelser. Noen antas å ha sin opprinnelse fra metallkjernene til differensierte asteroider, som deretter ble fragmentert fra kollisjoner. Innenfor asteroidebeltet topper fordelingen av disse typer asteroider ved en stor halvakse på ca. 2,7 AE fra Solen.
det er også de mystiske og relativt sjeldne v-type (eller basaltiske) asteroider. Denne gruppen tar sitt navn fra det faktum at frem til 2001 ble de fleste basaltiske legemer i Asteroidbeltet antatt å ha sin opprinnelse Fra asteroiden Vesta. Oppdagelsen av basaltiske asteroider med forskjellige kjemiske sammensetninger antyder imidlertid en annen opprinnelse. Nåværende teorier om asteroidedannelse forutsier At v-type-asteroider burde være mer rikelig, men 99% av de som har blitt spådd, mangler for tiden.
Familier Og Grupper:
Omtrent en tredjedel av asteroidene i asteroidebeltet er medlemmer av en asteroidefamilie. Disse er basert på likheter i baneelementer – som store halvakse, eksentrisitet, banehinklinasjoner og lignende spektrale egenskaper, som alle indikerer en felles opprinnelse. Mest sannsynlig ville dette ha involvert kollisjoner mellom større objekter (med en gjennomsnittlig radius på ~10 km) som deretter brøt opp i mindre kropper.
Noen av de mest fremtredende familiene i asteroidebeltet Er Familiene Flora, Eunomia, Koronis, Eos og Themis. Flora-familien, en Av de største Med mer enn 800 kjente medlemmer, kan ha dannet seg fra en kollisjon for mindre enn en milliard år siden. Denne familien består av S-type-asteroider og står for omtrent 4-5% av Alle Belteobjekter.
eunomia-familien er en annen stor gruppe Av s-type-asteroider, som tar sitt navn fra den greske gudinnen Eunomia (gudinne for lov og god orden). Det er den mest fremtredende familien i det mellomliggende asteroidbeltet og står for 5% av alle asteroider.
Koronis-familien består av 300 kjente asteroider som antas å ha blitt dannet for minst to milliarder år siden av en kollisjon. Den største kjente, 208 Lacrimosa, handler om 41 km (25 mi) i diameter, mens ytterligere 20 har blitt funnet som er større enn 25 km i diameter.
Eos (Eller Eoan) – familien er en fremtredende familie av asteroider som går I Bane Rundt Solen i en avstand på 2,96-3,03 AUs, og antas å ha blitt dannet fra en kollisjon for 1-2 milliarder år siden. Den består av 4400 kjente medlemmer som ligner S-type asteroidkategori. Undersøkelsen Av Eos og andre familiemedlemmer i infrarød viser imidlertid noen forskjeller Med S-typen, og dermed hvorfor de har sin egen kategori (k-type asteroider).
Themis-asteroidefamilien er funnet i den ytre delen av asteroidebeltet, med en gjennomsnittlig avstand på 3,13 AE fra Solen. Denne kjernegruppen inkluderer asteroiden 24 Themis (som den heter for) og er en av de mer folkerike asteroidefamiliene. Den består Av c-type asteroider med en sammensetning som antas å være lik den for karbonholdige kondritter og består av en veldefinert kjerne av større asteroider og en omkringliggende region av mindre.
den største asteroiden til å være et ekte medlem av en familie er 4 Vesta. Vesta-familien antas å ha blitt dannet som et resultat av et krater-dannende nedslag på Vesta. PÅ samme måte kan hed-meteorittene også ha sin opprinnelse Fra Vesta som følge av denne kollisjonen.
sammen med asteroidekroppene inneholder asteroidbeltet også støvbånd med partikkelradier på opptil noen få hundre mikrometer. Dette fine materialet er produsert, i det minste delvis, fra kollisjoner mellom asteroider, og ved virkningen av mikrometeoritter på asteroider. Tre fremtredende støvbånd er funnet i asteroidebeltet – som har lignende banehinklinasjoner som eos–, Koronis-og Themis-asteroidefamiliene-og er derfor muligens forbundet med disse grupperingene.
Opprinnelse:
Opprinnelig var Asteroidebeltet antatt å være restene av en mye større planet som okkuperte området mellom banene Til Mars og Jupiter. Denne teorien ble opprinnelig foreslått Av Heinrich Olbders Til William Herschel som en mulig forklaring på eksistensen Av Ceres og Pallas. Imidlertid har denne hypotesen siden falt ut av favør av en rekke årsaker.
FOR Det Første er det mengden energi det ville ha krevd for å ødelegge en planet, noe som ville vært svimlende. For det andre er Det faktum at Hele Massen Av Beltet er bare 4% Av Månen. For det tredje peker de betydelige kjemiske forskjellene mellom asteroider ikke mot at de en gang har vært en del av en enkelt planet.
i dag er den vitenskapelige konsensus at i stedet for å fragmentere fra en stamplanet, er asteroidene rester fra det tidlige Solsystemet som aldri dannet en planet i det hele tatt. I Løpet av De første få millioner årene Av Solsystemets historie, da gravitasjonsakkresjon førte til dannelsen av planeter, samlet klumper av materie i en akkresjonsskive for å danne planetesimaler. Disse kom i sin tur sammen for å danne planeter.
men innenfor regionen Rundt Asteroidebeltet var planetesimalene for sterkt påvirket Av jupiters gravitasjon til å danne en planet. Disse objektene ville fortsette å bane Solen som før, noen ganger kolliderer og produserer mindre fragmenter og støv.
i løpet av Solsystemets tidlige historie smeltet også asteroidene til en viss grad, noe som gjorde at grunnstoffene i dem delvis eller fullstendig kunne differensieres etter masse. Men denne perioden ville ha vært nødvendigvis kort på grunn av deres relativt små størrelse, og sannsynligvis endte for 4, 5 milliarder år siden, i De første titalls millioner år av Solsystemets dannelse.
selv om de er datert til Solsystemets tidlige historie, er asteroider (som de er i dag) ikke prøver av sitt opprinnelige selv. De har gjennomgått betydelig utvikling siden dannelsen, inkludert intern oppvarming, overflatesmelting fra støt, romvær fra stråling og bombardement av mikrometeoritter. Derfor antas Asteroidbeltet i dag å inneholde bare en liten brøkdel av massen av det primordiale beltet.
datasimuleringer antyder at det opprinnelige asteroidebeltet kan ha inneholdt like mye masse som Jorden. Hovedsakelig på grunn av gravitasjonsforstyrrelser, det meste av materialet ble kastet ut fra beltet en million år etter dannelsen, etterlot mindre enn 0.1% av den opprinnelige massen. Siden da antas størrelsesfordelingen av asteroidbeltet å ha holdt seg relativt stabil.
da asteroidebeltet først ble dannet, dannet temperaturene i en avstand på 2,7 AE fra Solen en «snølinje» under frysepunktet for vann. I hovedsak var planetesimaler dannet utenfor denne radiusen i stand til å akkumulere is, hvorav noen kan ha gitt en vannkilde Til Jordens hav (enda mer enn kometer).
Utforskning:
asteroidebeltet er så tynt befolket at flere ubemannede romfartøy har vært i stand til å bevege seg gjennom det; enten som en del av et langtrekkende oppdrag til det ytre Solsystemet, eller (i de senere år) som et oppdrag for å studere større Asteroidebeltobjekter. Faktisk, på grunn av den lave tettheten av materialer i Beltet, er oddsene for en sonde som løper inn i en asteroide nå estimert til mindre enn en i en milliard.
Det første romfartøyet som gjorde en reise gjennom asteroidbeltet var Pioneer 10-romskipet, som kom inn i regionen 16.juli 1972. Som en del Av Et Oppdrag til Jupiter navigerte fartøyet gjennom Beltet og gjennomførte En forbiflyvning Av Jupiter (som kulminerte i desember 1973) før det ble det første romfartøyet som oppnådde flukthastighet fra Solsystemet.
på den tiden var det bekymringer for at ruskene ville utgjøre en fare for Pioneer 10-romsonden. Men siden det oppdraget passerte 11 ekstra romfartøy gjennom Asteroidbeltet uten hendelser. Disse inkluderte Pioneer 11, Voyager 1 og 2, Ulysses, Galileo, NEAR, Cassini, Stardust, New Horizons, ESAS Rosetta, Og senest Dawn-romfartøyet.
for det meste var disse oppdragene en del av oppdrag til det ytre Solsystemet, hvor mulighetene for å fotografere og studere asteroider var korte. Bare Dawn, NEAR OG JAXAS Hayabusa-oppdrag har studert asteroider i en lengre periode i bane og på overflaten. Dawn utforsket Vesta fra juli 2011 til September 2012 og er for tiden i bane Rundt Ceres(og sender tilbake mange interessante bilder av overflateformasjonene).
og en dag, hvis alt går bra, kan menneskeheten til og med være i stand til å begynne å gruve asteroidbeltet for ressurser – som edle metaller, mineraler og flyktige stoffer. Disse ressursene kan utvinnes fra en asteroide og deretter brukes i rommet for in-situ utnyttelse (dvs. snu dem til byggematerialer og rakettdrivstoff), eller brakt tilbake til Jorden.
det er også mulig at menneskeheten en dag kan kolonisere større asteroider og etablere utposter gjennom Beltet. I mellomtiden er det fortsatt mye å utforske igjen å gjøre, og muligens millioner av flere objekter der ute for å studere.
vi har skrevet mange artikler om asteroidebeltet For Universet I Dag. Hvor Kommer Asteroider Fra?, Hvorfor Asteroidbeltet Ikke Truer Romfartøy, Og Hvorfor Er Ikke Asteroidbeltet En Planet?.
sørg også for å lære hvilken Er Den Største Asteroiden i Solsystemet, og om asteroiden oppkalt Etter Leonard Nimoy. Her er 10 Interessante Fakta om Asteroider.
Vi har også mange interessante artikler om Dawn-romfartøyets oppdrag Til Vesta og Ceres, og asteroideutvinning.
for å lære mer, sjekk UT NASAS Lunar and Planetary Science-Side om asteroider, Og Hubblesite ‘ S Pressemeldinger om Asteroider.
Astronomi Kastet også noen interessante episoder om asteroider, Som Episode 55: Asteroidebeltet Og Episode 29: Asteroider Gjør Dårlige Naboer.