سیارک ها اجرام کیهانی نامیده می شوند که قمر سیارات نیستند، جرم آنها برای اینکه چنین جرمی تحت تأثیر گرانش خود به شکل کروی مشخصه یک سیاره کوتوله یا معمولی دست یابد، کافی نیست..
هنگام بررسی چنین جسمی، یکی از اولین کارها پاسخ به این سؤال است که سیارک از چه چیزی ساخته شده است، زیرا ویژگی های ترکیبی منشأ جسم را روشن می کند، که در نهایت با تاریخچه آن مرتبط است. کل منظومه شمسی از نقطه نظر عملی، مناسب بودن بالقوه سیارک ها از نظر استفاده آینده از منابع آنها مورد توجه است.
چگونه از ترکیب سیارک ها مطلع شویم
با درجات مختلف دقت، می توان درباره شیمی و کانی شناسی سیارک ها بر اساس روش های مختلف تحقیق مستقیم و غیرمستقیم قضاوت کرد:
- تقریباً تخمین زدن ترکیب جسم به موقعیت مدار آن در منظومه شمسی کمک می کند. به عنوان یک قاعده، دورتر از خورشید کوچک استجسم فضایی، مواد فرارتر در ترکیب آن، به ویژه، یخ آب.
- نقش مهمی در حل این مسئله توسط ویژگی های طیفی سیارک ایفا می شود. با این حال، تجزیه و تحلیل طیف بازتابی هنوز به شخص اجازه نمی دهد که به طور واضح قضاوت کند که کدام مواد در ترکیب یک جسم معین غالب هستند.
- مطالعه شهاب‌سنگ‌ها - تکه‌های سیارک‌هایی که روی سطح زمین می‌افتند، تعیین دقیق ترکیب معدنی و شیمیایی آنها را ممکن می‌سازد. متأسفانه منشا شهاب سنگ همیشه مشخص نیست.
- در نهایت، کامل ترین داده ها در مورد اینکه یک سیارک از چه چیزی تشکیل شده است را می توان با تجزیه و تحلیل سنگ های آن با استفاده از یک دستگاه خودکار بین سیاره ای به دست آورد. تا به امروز، چندین شی با این روش بررسی شده است.
طبقه بندی سیارک ها
سه نوع اصلی وجود دارد که سیارک ها بر اساس ترکیب به آنها تقسیم می شوند:
- C - کربن. اینها شامل اکثر اجسام شناخته شده است - 75%.
- S - سنگ یا سیلیکات. این گروه شامل حدود 17 درصد از سیارک های کشف شده تا به امروز است.
- M - فلز (آهن-نیکل).
این سه دسته اصلی شامل اشیاء از انواع طیفی مختلف است. علاوه بر این، چندین گروه از سیارک‌های کمیاب متمایز می‌شوند که در ویژگی‌های خاصی از طیف متفاوت هستند.
طبقه بندی فوق پیوسته پیچیده تر و جزئی تر می شود. به طور کلی، البته، داده های طیفی به تنهایی برای تعیین اینکه سیارک ها از چه چیزی ساخته شده اند کافی نیست. توصیف ترکیب بسیار پیچیده استوظیفه. از این گذشته، اگرچه تفاوت در طیف ها به طور قطع نشان دهنده تفاوت در مواد سطحی است، اما نمی توان اطمینان داشت که ترکیب اجسام هم کلاس یکسان است.
اجرام نزدیک به زمین
سیارک های نزدیک به زمین یا نزدیک به زمین به سیارک هایی گفته می شود که حضیض مداری آنها از 1.3 واحد نجومی تجاوز نمی کند. مأموریت های فضایی ویژه برای مطالعه برخی از آنها فرستاده شد.
- Eros جرمی نسبتاً بزرگ با ابعاد تقریباً 34×11×11 کیلومتر و جرم 6.7×1012 t، متعلق به کلاس S است. این سیارک سنگی در سال 2000 NEAR Shoemaker مطالعه کرد. علاوه بر سنگ های سیلیکات، حدود 3 درصد فلز دارد. اینها عمدتاً آهن، منیزیم، آلومینیوم هستند، اما فلزات کمیاب نیز وجود دارد: روی، نقره، طلا و پلاتین.
- Itokawa نیز یک سیارک کلاس S است. این سیارک کوچک است - 535×294×209 متر - و جرم آن 3.5×107 تن است. گرد و غبار از سطح ایتوکاوا توسط کپسول برگشتی کاوشگر هایابوسا ژاپنی در سال 2010 به زمین تحویل داده شد. ذرات گرد و غبار حاوی مواد معدنی از گروه های الیوین، پیروکسن و پلاژیوکلاز هستند. خاک Itokawa با درصد بالایی از آهن در سیلیکات ها و محتوای کم این فلز به صورت آزاد مشخص می شود. مشخص شده است که ماده این سیارک در معرض دگرگونی حرارتی و ضربه ای قرار گرفته است.
- Ryugu، یک سیارک کلاس C، در حال حاضر توسط فضاپیمای Hayabusa-2 در حال بررسی است. اعتقاد بر این است که ترکیب چنین اجسامی از زمان شکل گیری منظومه شمسی تغییر چندانی نکرده است، بنابراین مطالعه ریوگو بسیار مورد توجه است. تحویلنمونه‌هایی که امکان مطالعه دقیق‌تری را در مورد اینکه این سیارک از چه چیزی ساخته شده است، برای پایان سال 2020 برنامه‌ریزی شده است.
- بنو شی دیگری است که مأموریت فضایی در حال حاضر در نزدیکی آن در حال انجام است - ایستگاه OSIRIS-Rex. این سیارک کربنی کلاس B ویژه نیز به عنوان منبعی از دانش مهم در مورد تاریخچه منظومه شمسی در نظر گرفته می شود. انتظار می رود خاک بننو در سال 2023 برای مطالعه دقیق به زمین تحویل داده شود.
کمربند سیارکی از چه چیزی تشکیل شده است
منطقه بین مدارهای مریخ و مشتری، که در آن تعداد زیادی اجرام با ترکیب، مبدا و اندازه های مختلف متمرکز شده اند، معمولاً کمربند اصلی نامیده می شود. علاوه بر سیارک‌های واقعی از انواع مختلف، شامل اجرام دنباله‌دار و یک سیاره کوتوله - سرس (که قبلاً سیارک‌ها نامیده می‌شد) می‌شود.
امروز، به عنوان بخشی از ماموریت داون، یکی از بزرگترین اجرام کمربند، وستا، با جزئیات کافی مورد مطالعه قرار گرفته است. این، به احتمال زیاد، یک پیش سیاره است که از زمان شکل گیری منظومه شمسی حفظ شده است. وستا دارای ساختار پیچیده (دارای هسته، گوشته و پوسته) و ترکیب معدنی غنی است. این به یک کلاس طیفی ویژه V از سیارک های عمدتا سیلیکاته با محتوای بالای پیروکسن غنی از منیزیم تعلق دارد. مطالعه شهاب‌سنگ‌هایی که از آن سرچشمه می‌گیرند به روشن شدن دانش درباره اینکه سیارک وستا از چه چیزی تشکیل شده است کمک می‌کند.
به طور کلی، کمربند سیارکی مجموعه ای از اجرام است که وضعیت ماده در منظومه شمسی را در مراحل مختلف شکل گیری آن نشان می دهد.سیارک های کربنی - به عنوان مثال، ماتیلدا - نشان دهنده قدیمی ترین اجسام در اینجا هستند. سیلیکات ها ممکن است تاریخ متفاوتی داشته باشند، اما مواد آنها قبلاً به عنوان بخشی از اجسام بزرگ یا کوچک دچار دگردیسی شده است. سیارک های فلزی مانند Psyche یا Cleopatra آشکارا قطعاتی از هسته سیارات اولیه تشکیل شده هستند.
سیارک‌های دور از خورشید
مجموعه دیگری از اجسام کوچک در مقیاس بزرگ کمربند کویپر است که فراتر از مدار نپتون قرار دارد. این کمربند بسیار بزرگتر و گسترده تر از کمربند اصلی است. تفاوت اصلی بین این دو در این است که سیارک های کمربند کویپر از چه ساخته شده اند. آنها حاوی اجزای فرار بسیار بیشتری هستند - یخ آب، نیتروژن منجمد، متان و سایر گازها، و همچنین مواد آلی. این اجسام از نظر ترکیب حتی به ابر پیش سیاره ای نزدیکتر هستند. از نظر خواص، آنها در حال حاضر از بسیاری جهات شبیه به دنباله دارها هستند.
موقعیت میانی بین اجرام کمربند کویپر و سیارک های کمربند اصلی توسط قنطورس هایی که در مسیرهای ناپایدار بین مدارهای مشتری و نپتون حرکت می کنند، اشغال شده است. آنها در ترکیب انتقال خود متفاوت هستند.
درباره چشم اندازهای توسعه
سیارک ها مدت هاست که توجه را به عنوان منبع بالقوه فلزات کمیاب و گرانبها به خود جلب کرده اند: اوسمیم، پالادیوم، ایریدیوم، پلاتین، طلا، و همچنین مولیبدن، تیتانیوم، کبالت و غیره. استدلال به نفع استخراج آنها از سیارک ها بر این واقعیت استوار است که پوسته زمین از نظر عناصر سنگین به دلیل تمایز گرانشی ضعیف است. فرض بر این است که در نتیجه همان فرآیند، سیارک های M غنی هستند،علاوه بر آهن و نیکل، فلزات مشخص شده است. علاوه بر این، در ترکیب سیارک‌های C که دچار تمایز نشده‌اند، توزیع عناصر کاملاً یکنواخت است.
با استفاده از این ملاحظات، شرکت هایی که تمایل خود را برای توسعه سیارک ها اعلام می کنند، به طور دوره ای علاقه به این موضوع را برمی انگیزند. به عنوان مثال، در ژوئیه 2015، رسانه ها از نزدیکی سیارک پلاتینی 2011 UW158 خبر دادند. برآورد ذخایر آن به بیش از پنج تریلیون دلار رسید، اما معلوم شد که به وضوح اغراق آمیز است.
با این وجود، هنوز مواد خام ارزشمندی در سیارک ها وجود دارد. مسئله مصلحت توسعه آن بر مشکلاتی مانند ارزیابی قابل اعتماد ذخایر، هزینه پروازها و تولید و البته سطح فنی مورد نیاز استوار است. در کوتاه مدت، این وظایف به سختی قابل حل هستند، بنابراین بشریت هنوز با توسعه سیارک ها فاصله دارد.
