Астероидтар планеталардың серіктері болып табылмайтын ғарыштық денелер деп аталады, олардың массасы мұндай нысанның өз тартылыс күшінің әсерінен ергежейлі немесе кәдімгі планетаға тән сфералық пішінді алуы үшін жеткіліксіз.
Осындай кез келген денені зерттеген кезде, ең бірінші міндеттердің бірі астероид неден жасалған деген сұраққа жауап беру болып табылады, өйткені композициялық ерекшеліктері объектінің шығу тарихына жарық түсіреді, ол түптеп келгенде оның тарихымен байланысты. бүкіл күн жүйесі. Практикалық тұрғыдан алғанда астероид денелерінің олардың ресурстарын болашақта пайдалану тұрғысынан ықтимал жарамдылығы қызығушылық тудырады.
Астероидтардың құрамы туралы біз қайдан білеміз
Әртүрлі дәлдік дәрежесімен астероидтардың химиясы мен минералогиясын әртүрлі тікелей және жанама зерттеу әдістеріне сүйене отырып бағалауға болады:
- Нысанның құрамын шамамен бағалау оның күн жүйесіндегі орбитасының орнын анықтауға көмектеседі. Әдетте, Күннен неғұрлым алысырақғарыш денесі болса, оның құрамындағы ұшқыш заттар, атап айтқанда, су мұзы соғұрлым көп болады.
- Мәселені шешуде астероидтың спектрлік сипаттамалары маңызды рөл атқарады. Дегенмен, шағылысқан спектрдің талдауы әлі күнге дейін берілген дененің құрамында қандай заттар басым екенін біржақты бағалауға мүмкіндік бермейді.
- Метеориттерді - жер бетіне түсетін астероидтардың фрагменттерін зерттеу олардың минералдық және химиялық құрамын дәл анықтауға мүмкіндік береді. Өкінішке орай, метеориттің шығу тегі әрқашан белгілі бола бермейді.
- Соңында, астероидтың неден тұратыны туралы ең толық деректерді оның жыныстарын планетааралық автоматты аппарат арқылы талдау арқылы алуға болады. Осы әдіспен бүгінге дейін бірнеше нысан зерттелді.
Астероидтардың классификациясы
Астероидтар құрамы бойынша үш негізгі түрге бөлінеді:
- C - көміртегі. Оларға белгілі денелердің көпшілігі кіреді - 75%.
- S - тас немесе силикат. Бұл топқа бүгінге дейін табылған астероидтардың шамамен 17%-ы кіреді.
- M - металл (темір-никель).
Бұл үш негізгі санатқа әртүрлі спектрлік типтегі нысандар кіреді. Сонымен қатар, спектрдің белгілі бір ерекшеліктерімен ерекшеленетін сирек астероидтардың бірнеше топтары ерекшеленеді.
Жоғарыда келтірілген жіктеу үнемі күрделірек және егжей-тегжейлі болып келеді. Жалпы, астероидтардың неден жасалғанын анықтау үшін, әрине, спектрлік деректердің өзі жеткіліксіз. Композицияның сипаттамасы өте күрделітапсырма. Өйткені, спектрлердегі айырмашылықтар беткі материалдағы айырмашылықтарды анық көрсеткенімен, бір сыныптағы объектілердің құрамы бірдей екеніне сенімділік жоқ.
Жер маңындағы нысандар
Жерге жақын немесе Жерге жақын астероидтар орбиталық перигелионы 1,3 астрономиялық бірліктен аспайтын астероидтар деп аталады. Олардың кейбірін зерттеу үшін арнайы ғарыш миссиялары жіберілді.
- Эрос – өлшемдері шамамен 34×11×11 км және массасы 6,7×1012 т болатын салыстырмалы түрде үлкен дене, S класына жатады. Бұл тасты астероид болды. 2000 жылы NEAR етікші мамандығы бойынша оқыды. Силикатты жыныстардан басқа оның құрамында 3% жуық металдар бар. Бұл негізінен темір, магний, алюминий, бірақ сирек металдар да бар: мырыш, күміс, алтын және платина.
- Итокава сонымен қатар S класты астероид болып табылады. Ол кішкентай – 535×294×209 м – және массасы 3,5×107 т. Жер бетіндегі шаң. Итокава 2010 жылы жапондық Hayabusa зондының қайтару капсуласы арқылы Жерге жеткізілді. Шаң бөлшектерінің құрамында оливин, пироксен және плагиоклаз топтарының минералдары бар. Итокава топырағы силикаттардағы темірдің жоғары пайызымен және бос күйінде бұл металдың төмен мөлшерімен сипатталады. Астероид затының термиялық және соққылық метаморфизмге ұшырағаны анықталды.
- Рюгу, С класындағы астероидты қазір Хаябуса-2 ғарыш кемесі зерттеп жатыр. Күн жүйесі пайда болғаннан бері мұндай денелердің құрамы көп өзгерген жоқ деп есептеледі, сондықтан Рюгуды зерттеу үлкен қызығушылық тудырады. Жеткізуастероидтың неден жасалғанын егжей-тегжейлі зерттеуге мүмкіндік беретін үлгілер 2020 жылдың соңына жоспарланған.
- Бенну - қазіргі уақытта ғарыш миссиясы жұмыс істеп жатқан тағы бір нысан - OSIRIS-Rex станциясы. Бұл ерекше класс В көміртекті астероид күн жүйесінің тарихы туралы маңызды білімнің көзі ретінде де қарастырылады. Бенну топырағы 2023 жылы егжей-тегжейлі зерттеу үшін Жерге жеткізіледі деп күтілуде.
Астероидтық белдеу неден тұрады
Марс пен Юпитер орбиталарының арасындағы, оның ішінде әртүрлі құрамдағы, шығу тегі және өлшемдегі көптеген нысандар шоғырланған аймақты әдетте Негізгі белдеу деп атайды. Әртүрлі типтегі нақты астероидтардан басқа, оған құйрықты жұлдыздар мен бір ергежейлі планета - Церера (бұрын астероидтар деп аталған) кіреді.
Бүгін «Таң» миссиясының бір бөлігі ретінде белдеудегі ең үлкен нысандардың бірі Веста жеткілікті егжей-тегжейлі зерттелді. Бұл, ең алдымен, күн жүйесі пайда болғаннан бері сақталған протопланета. Веста күрделі құрылымға ие (өзегі, мантиясы және қыртысы бар) және бай минералды құрамға ие. Ол құрамында магнийге бай пироксені бар негізінен силикат астероидтарының V спектрлік арнайы класына жатады. Одан шыққан метеориттерді зерттеу Веста астероидінің неден тұратыны туралы білімді нақтылауға көмектеседі.
Жалпы, астероидтар белдеуі – Күн жүйесіндегі заттың қалыптасуының әртүрлі кезеңдеріндегі күйін көрсететін денелердің жиынтығы. Көміртекті астероидтар - мысалы, Матильда - мұнда ең көне денелерді білдіреді. Силикаттар басқа тарихқа ие болуы мүмкін, бірақ олардың материалы үлкен немесе кіші объектілердің бөлігі ретінде біршама метаморфозға ұшыраған. Psyche немесе Cleopatra сияқты металдық астероидтар бұрыннан қалыптасқан протопланеталар ядроларының фрагменттері екені анық.
Күннен қашықтағы астероидтар
Кішкентай денелердің тағы бір ауқымды жинағы - Нептун орбитасынан тыс орналасқан Койпер белдеуі. Ол негізгі белдеуден әлдеқайда массивті және кең. Екеуінің негізгі айырмашылығы - Койпер белдеуіндегі астероидтар неден жасалған. Олардың құрамында әлдеқайда ұшқыш компоненттер - су мұзы, мұздатылған азот, метан және басқа газдар, сондай-ақ органикалық заттар бар. Бұл денелер құрамы жағынан протопланеталық бұлтқа жақынырақ. Қасиеттері жағынан олар кометаға көп жағынан ұқсас.
Куйпер белдеуінің объектілері мен Негізгі белдеу астероидтары арасындағы аралық орынды Юпитер мен Нептун орбиталарының арасында тұрақсыз траекториялар бойымен қозғалатын кентаврлар алады. Олар ауыспалы құрамымен ерекшеленеді.
Даму перспективалары туралы
Астероидтар сирек және бағалы металдардың: осмий, палладий, иридий, платина, алтын, сондай-ақ молибден, титан, кобальт және т.б. потенциалды көзі ретінде бұрыннан назар аударып келеді. Оларды астероидтарда өндіруді жақтайтын дәлелдер гравитациялық дифференциацияға байланысты жер қыртысының ауыр элементтерге кедей болуына негізделген. Сол процестің нәтижесінде М-астероидтар бай,темір мен никельден басқа көрсетілген металдар. Сонымен қатар, дифференциациядан өтпеген С-астероидтар құрамында элементтердің таралуы айтарлықтай біркелкі.
Осы ойларды пайдалана отырып, астероидтарды жасағысы келетінін мәлімдеген компаниялар тақырыпқа деген қызығушылықты мезгіл-мезгіл тудырады. Мысалы, 2015 жылдың шілдесінде БАҚ 2011 UW158 платина астероидының жақыннан ұшып өткенін хабарлады. Оның қорының болжамы бес триллион доллардан астамға жетті, бірақ ол анық асыра сілтеп кеткен болып шықты.
Соған қарамастан астероидтарда әлі де құнды шикізат бар. Оны игерудің орындылығы мәселесі қорларды сенімді бағалау, ұшулар мен өндіріс құны, және, әрине, қажетті технологиялық деңгей сияқты мәселелерге байланысты. Қысқа мерзімде бұл міндеттерді шешу қиынға соғады, сондықтан адамзат астероидтарды жасаудан әлі де алыс.
