Asteroidebelte

Objektfordeling i asteroidebeltet
Distribusjon av hovedbelteasteroider som er normale mot ekliptikken

Den asteroidbelte , asteroide belte eller hovedbeltet er et område i solcellesystemet med en akkumulert samling av asteroider som er plassert mellom planetbanene for Mars og Jupiter . De dvergplanet Ceres og de fleste av de tidligere kjente asteroider av solcellesystemet er plassert i dette området. Mer enn 650 000 slike gjenstander ble spilt inn innen april 2017.

Det totale arealet av de enkelte banene er gitt i dag på rundt 2,0 til 3,4  AU ; Johann Palisa beregnet det som 2,2 til 3,6 AU allerede på 1880-tallet . Den totale massen av alle asteroider i hovedbeltet er omtrent 5 prosent av massen til jordens måne og tilsvarer den til den største Uranus-månen, Titania, eller en tredjedel av Pluto .

oppdagelse

På grunnlag av den empiriske formelen kalt Titius-Bode-serien , som tilsvarte rekkefølgen til planetene kjent til det tidspunktet , ble det systematiske søket etter en planet i dette området som "manglet" i henhold til formelen startet mot slutten av 1700-tallet. Med oppdagelsen av dvergplaneten, senere kalt (1) Ceres , 1. januar 1801, antas Giuseppe Piazzi å ha funnet planeten. Men i årene som fulgte ble det gjort flere og flere lignende funn.

1802 så Heinrich Wilhelm Olbers med (2) Pallas , et annet objekt som kretser rundt solen mellom Mars og Jupiter. Dette ble fulgt av oppdagelsene av (3) Juno  (1804), (4) Vesta  (1807) og 38 år senere de av (5) Astraea  (1845). Selv om det ble anerkjent at alle gjenstander mellom Mars og Jupiter var størrelsesordener mindre enn de klassiske planetene, ble de ansett som fullverdige planeter på den tiden. Så det skjedde at planeten Neptun ble regnet som den trettende planeten da den ble oppdaget i 1846 .

Med oppdagelsen av (6) Hebe i 1847 begynte en mengde nye asteroidefunn. Derfor ble antallet (store) planeter begrenset til åtte på forslag av Alexander von Humboldt i 1851, og den nye objektklassen av asteroider (også kjent som planetoider eller mindre planeter ) ble opprettet.

I 1890 var det allerede 300 kjente asteroider i dette ”planetgapet”. Per april 2017 hadde mer enn 650 000 slike gjenstander blitt registrert, inkludert de som har sin egen lille måne, som f.eks B. (243) Ida og hennes følgesvenn Dactyl .

I løpet av omdefinering av begrepet planet av IAU 24. august 2006 den største, nesten sfærisk asteroide (1) Ceres, som har en planet-lignende struktur, ble oppgradert til det nye objektet klasse av dvergplaneter . Pluto , oppdaget i 1930, ble nedgradert fra den niende planeten til en dvergplanet på grunn av tilstedeværelsen av sammenlignbare gjenstander i sin bane .

Fremvekst

I lang tid ble det antatt at det måtte ha vært en liten planet mellom Mars og Jupiter. Han ble kalt Phaeton . Dette kolliderte deretter med en større asteroide, som rev den i mange biter. Dette er imidlertid ikke sant, siden den totale massen av alle asteroider er for lav for en planet.

I dag følger imidlertid de fleste forskere en annen hypotese. I følge dette kom asteroidebeltet ut av en presolar urtåke samtidig med resten av solsystemet . På grunn av Jupiters tyngdekraft kunne molekylene imidlertid ikke vokse sammen og danne en planet.

Objekter

Fordeling av banehalvaksene til hovedbelte-asteroider: piler markerer avstander der objekter vil være i en bane-resonans med Jupiter. Det første sifferet indikerer antall asteroide baner.
Asteroid (951) Gaspra komposittfoto tatt av Galileo fra 5.300 km
Sporhelling over lengden på sporaksen:
_ Hovedbelte asteroider    _ Andre asteroider

Asteroider er gjenstander på størrelse med små, uregelmessig formede biter opp til dvergplaneten i hovedbeltet, Ceres , hvis diameter er en god fjerdedel av månens og dens masse er omtrent 1,3 prosent av månens, som kommer nær forholdet mellom måne og jord . Med unntak av det lyseste medlemmet av beltet, Vesta , kan de ikke sees med det blotte øye fra jorden.

Sammensetningen av asteroider er ikke den samme gjennom hovedbeltet. I det indre området (mellom 2,0 og 2,5 AU ) dominerer lyse objekter av spektralklassene  E ( albedo ~ 0.4) og S (albedo ~ 0.2), V-klassen er også plassert der. Dette er gjenstander rik på silikat som har blitt delvis eller fullstendig smeltet i løpet av historien. Fra en avstand på ca. 2,5 AU dominerer de mørke, karbonholdige asteroider i spektral klasse C (albedo ~ 0,05). Sammensetningen deres skiller seg betydelig fra asteroider i det indre området av hovedbeltet: De har sannsynligvis kommet fra en blanding av is og stein som bare var moderat oppvarmet. I det ytre området av asteroidebeltet vises gjenstander fra spektralklassene D og P i økende grad. Selv om disse ligner på C-typen, har de tilsynelatende neppe blitt oppvarmet nevneverdig i sin historie, slik at det fortsatt kan være is på overflaten. Med økende avstand fra solen kan en utvikling av objekter med en kompleks geologisk fortid opp til primitive (lite endrede) asteroider bestemmes, som fremdeles tilsvarer de hypotetiske planetesimalene fra solsystemets tidlige dager.

fordeling

Asteroider mellom Mars og Jupiter er ikke jevnt fordelt fordi gravitasjonen til planeten Jupiter - den kombinerer rundt 70 prosent av den totale massen til planetene i solsystemet - forårsaker baneforstyrrelser . Med heltallforhold mellom asteroider og Jupiter omløpstider oppstår resonanser som forsterker gravitasjonseffekten. I noen av disse områdene er ikke stabile asteroidbaner mulig, slik at det er hull i hovedbeltet. De ble kalt Kirkwood- hull etter astronomen Daniel Kirkwood , som allerede hadde funnet disse hullene i 1866 .

Merkbare er 4: 1-resonansen ved 2,06 AU, som avgrenser hovedbeltet innover, Hestia-gapet (3: 1), 5: 2-resonanssonen og Hecuba-gapet (2: 1), som danner den ytre grensen for hovedbelte ved 3,3 AU. De aller fleste objekter er mellom banene til Mars og Jupiter mellom 4: 1 og 2: 1-resonansen. I tillegg har de relativt lave tilbøyeligheter. Utenfor dette hovedbeltet er det isolerte mindre grupper av asteroider som akkumuleres i resonansområder som har en stabiliserende effekt på banene.

En romfart gjennom hovedbeltet betyr vanligvis bare en liten risiko, som de mange romføler som allerede har krysset det har bevist. Faktisk er komplekse kursberegninger nødvendige for å treffe en asteroide, siden det store antallet på over 600 000 er fordelt over et enormt område.

Omgivelsene til hovedbeltet (avstander i AU)

Områdene til hovedbelteasteroider er vist i rødt, de mindre asteroidegruppene i blått.

Asteroidegrupper i hovedbeltet

Banehelling over lengden på banehalvaksene til hovedbelteasteroider: Asteroidefamilier er merkbare som betydelige klynger.

Grupper av asteroider som deler vanlige orbitalelementer , for eksempel lengden på semiaxis , orbitalhelling eller eksentrisitet, og som har en lignende sammensetning, blir referert til som asteroidefamilier . Familiene kom fra kollisjonen mellom større gjenstander og består av de resulterende fragmentene. Mange asteroider i hovedbeltet kan deles inn i ni større grupper, hver oppkalt etter representanten oppdaget først.

Indre hovedbelte:

  • Den Flora -familien er en forholdsvis stor gruppe av S-klasse asteroider i det indre beltet (2,15 ... 2,35 AU). Banene deres har en helning på 1,5 ... 8 °. Omtrent 4… 5% av alle hovedbelteasteroider tilhører denne gruppen.
  • Den Vesta gruppe omfatter asteroidene med orbital tilbøyeligheter av 5 ... 8 ° i en avstand på 2,25 ... 2,5 AU (utenfor 7: 2 resonans). De tilhører stort sett V-klassen. Omtrent 6% av alle hovedbelteasteroider tilhører denne familien, det mest kjente og største medlemmet er Vesta .
  • Den Nysa -gruppen er i en tilsvarende avstand til den Vesta asteroider, men dets medlemmer har orbital tilbøyeligheter av bare 1 ... 5 °. Det er også gjenstander fra Massalia- gruppen i nærheten , hvis baner bare er tilbøyelige med 0 ... 2,5 °.

Midterste hovedbelte:

  • En annen stor gruppe ble oppkalt etter asteroiden Eunomia og strekker seg utover Hestia-gapet med orbitale halvakser på 2,5 ... 2,8 AU. Objektene tilhører hovedsakelig S-klassen og har banehelling på 11… 16 °. Med over 4600 medlemmer tilhører omtrent 5% av alle hovedbelteasteroider denne familien.
  • Den Gefion familien ligger i en avstand på 2,7 ... 2,8 AU. Banens tilbøyelighet til medlemmene, som for det meste tilhører S-klassen, er 7,5… 10,5 °. Innenfor gruppen ligger banen til dvergplaneten Ceres , som imidlertid ikke tilhører denne familien, da dens sammensetning skiller seg vesentlig fra den for de andre objektene.

Ytre hovedbelte:

  • Objektene til Koronis- gruppen har lave banevinkler (0 ... 3,5 °), de representerer flertallet av asteroider som ligger i en avstand på 2,8 ... 2,95 AU, og er fra sonene der en 5: 2 eller 7: 3 resonans til Jupiter er begrenset. Det mest kjente medlemmet av familien er asteroiden (243) Ida .
  • De EOS gruppe ligger i en avstand på 2,99 ... 3,03 AU og har orbitale tilbøyeligheter av 8 ... 12 °.
  • Den Themis familien inneholder asteroidene med halvaksene til 3,08 ... 3,24 AU og orbital tilbøyeligheter av mindre enn 3 °.
  • Til Hygiea- gruppen teller omtrent 1% av hovedbelteasteroiden. De er i samme avstand som asteroider i Themis-gruppen, men har større banehelling (4… 6 °). Medlemmene er for det meste B- og C-klasseobjekter.

Andre forekomster

Cirka ti prosent av kjente asteroider går ikke i bane mellom Mars og Jupiter.

  • Amor-typen , Apollo-typen og Aten-typen asteroider beveger seg innenfor banen til Mars .
  • På banene til planetene Mars, Jupiter og Neptun kretser asteroider kjent som trojanere solen .
  • Få asteroider kretser rundt solen mellom Jupiter og Neptun; disse er kjent som kentaurer .
  • Utover Neptun flytter Trans Neptun eller gjenstander fra Kuiperbeltet (KBO - Kuiper Belt Objects ). Det mistenkes flere gjenstander i dette området enn i hovedbeltet, men på grunn av den store avstanden er de vanskeligere å oppdage. I tillegg er det også noen gjenstander blant Trans-Neptunes med en diameter på mer enn 1000 km og som derfor overstiger de største asteroider i hovedbeltet.

Det antas at det er et annet asteroide belte i Merkurius bane - vulkanene , men det er ennå ikke bevist eller tilbakevist på grunn av nærheten til solen.

Se også

litteratur

  • Gottfried Gerstbach: Asteroider - drama og steinsprut i planetsystemet . I: Star Messenger . teip 45 , nei. 12 , 2002, ISSN  0039-1271 , s. 222–234 ( gerstbach.at ( minner fra 23. januar 2019 i Internet Archive ) [PDF; 532 kB ]).
  • Mario Trieloff, Birger Schmitz, Ekaterina Korochantseva: Kosmisk katastrofe i den antikke verden . I: Stjerner og rom . teip 46 , nr. 6 , 2007, ISSN  0039-1263 , s. 28–35 ( Spektrum.de [PDF; 3.4 MB ]).

weblenker

Commons : Main Belt Asteroids  - Samling av bilder, videoer og lydfiler