Астероидни појас

Појас астероида или главни планетоидни појас је пространи појас стеновитих небеских тела, (астероида (планетоида), метеороида) различите величине, чије се орбите око Сунца налазе углавном између орбита планета Марс и Јупитер. Удаљености астероида у појасу се крећу између 1,7 АЈ и 4 АЈ. Већина астероида у појасу имају ексцентрицитете од 0,1 до 0,2. У самом појасу подручје са највећом густином путања астероида је између 2,2 АЈ и 3,3 АЈ. Већина метеорита који падну на Земљу долази баш из овог дела Сунчевог система.

Појас астероида између Марса и Јупитера
Успоредба величина планетоида: 4 Веста, 21 Лутетиа, 253 Матхилде, 243 Ида и њен природни сателит Дацтyл, 433 Ерос, 951 Гаспра, 2867 Штеинс, 25143 Итокава.

У астероидном појасу се крећу патуљасте планете Церера или Церес,[1][2][3] око 750 000 планетоида (астероида) с пречником већим од 1 километар (на пример Јунона, Веста, Хигијеја) и милиони мањих.[4] У том се појасу не налазе планетоиди Амори, Аполони и Тројанци.[5] Планетоидни појас је обликован кад и остали делови Сунчевог система,[6] а гравитацијски утицај Јупитера (плимна сила) онемогућио је стварање планета, ограничио његову ширину и одредио пукотине у њему (Кирквудове пукотине).[7] Сматра се да су у том подручју постојала већа тела која су током првих 10 милиона година била изнутра врућа. Та су тела била изложена многобројним ударима па су размрвљена.[6][8][9] Садашњи планетоидни појас садржи само мали део масе првобитног (око 0,1%), а остатак је Сунчевим ветром потиснут у свемир.[10] Астероидни појас је подручје с просечним удаљеностима од Сунца између 1.7 и 4 АЈ. Већина астероида у појасу имају ексцентрицитете од 0,1 до 0,2. Подручје највеће густине путања астероида је између 2,2 и 3,3 АЈ.

Историја открића уреди

 
Хублови снимци 1 Цереса.
 
951 Гаспра је први планетоид који је био снимљен из близине.
 
Величина првих 10 откривених планетоид у поређењу с Месецом: 1 Церес, 2 Палас, 3 Јуно, 4 Веста, 5 Астреја, 6 Хеба, 7 Ирида, 8 Флора, 9 Метис и 10 Хигија.
 
Површина планетоида 4 Веста избраздана кратерима.
 
253 Матилда је C - планетоид или угљеников планетоид, дужине је оно 50 километара, који на себи има кратер велик скоро половину дужине. Фотографија је снимљена 1997. са свемирске летелице NEAR Шумејкер.
 
4 Веста, снимљена са свемирске летелице Зора.
 
Неколико погледа на планетоид 433 Ерос у природним бојама.
 
Астероид 243 Ида и њен природни сателит Дактил, а то је био први месец који је био откривен код астероида.
 
Маса 12 највећих познатих планетоида, у поређењу с масом осталих планетоида у астероидном појасу[11].

Планетоиди престављају занимљиву врсту небеских тела и због бројности и због свог посебног смештаја у процепу између Марсове и Јупитерове стазе. Стазе те две планете толико су одвојене да је већ Јохан Кеплер 1596. у књизи Тајне космографије,[12] спекулисао о небеском телу које се у том простору креће.[13] Године 1772. нађено је математичко правило које до данас није физички поткрепљено, а којим се веома добро одређују удаљености планета. Јохан Даниел Титус и Јохан Елерт Боде пронашли су једноставну законитост према којој се могу рачунати удаљености планета од Сунца.[14][15][16] Премда Титус-Бодеово правило није поуздано физички растумачено, а такође не даје добре резултате за далеке планете, ипак је наговестило да се између путања Марса и Јупитера треба налазити нека планета. Ово правило предвиђа постојање планета на удаљености 2,8 АЈ од Сунца. Правило је дато изразом:

 

где је: n - редни број планете, a - удаљеност n-те планете до Сунца у астрономским јединицама (АЈ). Први члан низа знатно одступа од удаљености коју има Меркур, не узме ли се n = - ∞, што дакако, није у аритметичком низу с осталим експонентима. То магично правило добро је претказало удаљеност Урана, који је открио Вилхелм Хершел 1781. Касније се дошло до спознаје да је осма планета, Нептун, прекобројна, али једнакост јасно показује да између Марса и Јупитера има места за још једну планету.

Године 1800. у потрагу за „недостајућом” планетом кренуло је 12 немачких астронома. Потрага је дала резултат у ноћи од 31. децембреа 1800. на 1. јануара 1801. када их је предухитрио Италијан Ђузепе Пјаци који је у Палерму, током рутинског претраживања неба открио тело Сунчева сучевог које је названо Церес (женско име Церера). Исте је године знаменити немачки математичар Карл Фридрих Гаус прорачунао елементе стазе овог тела и показао да би се могло радити о „недостајућој” планети. Астрономе је збуњивала величина Цереса (само 940 km у пречнику), јер су очекивали много веће тело. Међутим, већ након две године Хајнрих Вилхелм Олберс је открио Палас (женско име Палада), која се креће сличном стазом којом и Церес. До 1807. године су откривени Јуно и Веста, два небеска тела малог сјаја и величине, која се добро уклапају у редослед планета. Убрзо се показало да је Сунчев систем препун малих планета које се данас називају планетоиди или астероиди.

Колико је тиме Титиус-Бодеово правило задовољено, толико је и доведено у питање. Откуда две планете на месту једне? Олберс је стога поставио хипотезу катастрофе прародитељског тела, неке замишљене планете Фајетона. Одломци те планете се претпоставило да лутају стазама које се приближавају и секу. На хипотезу га је подстакнуло управо то својство стаза Церес и Паласа да се јако зближавају у две дијаметрално супротне тачке. У једном од подручја зближавања нашао је Карл Лудвиг Хардинг 1. септембра 1804. треће тело, 3 Јуно (женско име Јунона). Олберс је 29. марта 1807. открио и четврто тело (4 Веста). Открића осталих планетоида настављена су тек 1845. Иако планетоида има много више, у више различитих група, Олберсова је хипотеза о настанку малих планета условила начин гледања на природу малих планета.

Међу откривачима планетоида било је и доста аматера. До краја 19. века било је познато неколико стотина планетоида. Фотографске методе откривања развиле су се после 1900. Ако стаза није довољно тачно одређена, планетоид се после открића може загубити и поново открити. То се догађа и упркос помоћи рачунарске технике. Губљењу помаже промењивост планетоидних стаза. Данас планетоиде изучава двадесетак опсерваторија. Уписано је и именовано више од 2 300 планетоида и одређене су им стазе.

Истраживање планетоида, а и осталих тела Сунчевог система, било је у првој половини 19. века занемарено на рачун астрофизичких испитивања.[17][18] Истраживање физичких особина планетоида захуктало се после 1970, када су откривени планетоиди врло малих и необичних стаза; оних који стижу у близину Сунца и Земље и међу којима се налазе родитељска тела метеорита.[19][20] Узнапредовала лабараторијска испитивања метеорита омогућила су са своје стране дубљи увид у физички развој малих тела Сунчевог система, у њихову старост и еволуцијске везе. Мале димензије планетоида отежавају испитивање њихова физичког стања. Само малобројним планетоидима виде се угаоне димензије. Од 1970. уведена су боља инструментална помагала, као оптичко - електронски појачивачи слика, те нови поступци оптичке интерферометрије. Од класичних метода примењује се мерење моћи одраза, вишебојна фотометрија, мерења поларизације светлости, радиометрија (успоредба сјаја у видљивом и инфрацрвеном подручју) и метода окултација. Истодобним проматрањима окултација неке звезде, из више звездарница на Земљи, једноставно се одређује облик и величина небеског тела које је звезду заклонило. Тим су путем врло тачно одређене димензије неколицини планетоида.

Највећи број планетоида добио је женска имена, најприј из митологије, затим обична властита женска имена, те имена учењака у женском роду, разних назива, омиљених јела, литерарних јунака, те имена градова, држава, савремених или митолошких личности, без обзира на то да ли су изворни облици у мушком или женском роду. Тако се међу њима налазе Ана, Марија, Бредихина, Владилена (кованица по Лењину), Филозофија, Геометрија, Папагена, Гагарина, Хермес, Сизиф, Кецалкоатл. У Пули је у 19. веку откривено двадесетак планетоида, међу којима су 143 Адриа, 183 Истриа и други. Корадо Корлевић познати је хрватски астроном из Вишњана у Истри. Према подацима на страници Minor Planet Discoverers, једанаести је списку најпродуктивнијих трагача за астероидима свих времена. У периоду од 1996. до 2001. открио их је 947, те био саоткривач код још 110 астероида.[21]

Груписање астероида уреди

Уобичајено је да се астероиди групишу према орбиталним карактеристикама и према фотометријским и спектроскопским својствима, која указују на разлике у структури. Стазе планетоида су због различитих инклинација и ексцентрицитета врло разбацане, па њихов директни снимак не показује никакве правилности. Ако се стазе среде тако да се на цртеж унесу само средње удаљености (велике полуосе стаза a, или сидерички период опхода P, или средње дневно кретање n), тада се планетоидни прстен раслојава у подсистеме - у отприлике 7 потпрстенова. Тако приређене стазе називају се средњим стазама. Средње дневно кретање одређено је као:

 

То је заправо угаона брзина ω = 2 π / P, изражена бројем угаоних секунди које тело превали у просеку у једном дану.

Стазе планетоида зависе од начина на који су планетоиди настали и о сталним поремећењима. Чим се стаза планетоида мало поремети, било блиским сусретом или директним сразом с другим планетоидом, гравитацијски се утицај планета одмах изражава па долази до снажног поремећења, које делује све док планетоид не уђе у подручје где је поремећење слабије. Стога планети одлучујуће утичу на размештај планетоида, те ови нека подручја избегавају, а у некима се гомилају. Долази до резонанција. Утицај Јупитера је одлучујући, затим следи утицај Марса и других планета. За резонанције важан је однос између периода обиласка планетоида P и периода обиласка планета PP. Оне стазе за које је однос између тих периода сразмеран имају својство да је поремећење или веома јако или веома слабо.

Чистине у средњим кретањима планетоида уочио је Даниел Кирквуд 1866. Чистине одговарају односима периода планетоида и Јупитера:

 

те односу периода планетоида и Марса једнаком 2 : 1. За неке пак односе периода планетоида и Јупитера стазе су веома стабилне, те се ту они окупљају. То су резонантни планетоиди. За њих вреди:

 

Прва група од неколико планетоида предвођена је Хилдом. Стазе тих тела стабилне су иако се због великог ексцентрицитета пружају близу Јупитерове стазе, али се због згодног односа у броју обилазака (комензурабилности периода) никада истовремено, на блиском делу стаза, не нађу Јупитер и планетоиди. Зато их Јупитер јако не поремећује. Друга група је мања (пример Тули), а трећу групу чине знаменити Тројанци.

Референце уреди

  1. ^ Красинскy, Г. А.; Питјева, Е. V.; Василyев, M. V.; Yагудина, Е. I. (јул 2002). „Хидден Масс ин тхе Астероид Белт”. Ицарус. 158 (1): 98—105. Бибцоде:2002Ицар..158...98К. дои:10.1006/ицар.2002.6837. 
  2. ^ Питјева, Е. V. (2005). „Хигх-Прецисион Епхемеридес оф Планетс—ЕПМ анд Детерминатион оф Соме Астрономицал Цонстантс” (ПДФ). Солар Сyстем Ресеарцх. 39 (3): 176—186. Бибцоде:2005СоСyР..39..176П. С2ЦИД 120467483. дои:10.1007/с11208-005-0033-2. Архивирано из оригинала (ПДФ) 3. 7. 2014. г. 
  3. ^ Yеоманс, Доналд К. (13. 7. 2006). „ЈПЛ Смалл-Бодy Датабасе Броwсер”. НАСА ЈПЛ. Архивирано из оригинала 29. 9. 2010. г. Приступљено 2010-09-27. 
  4. ^ Бриан Коберлеин (2014-03-12). „Wхy тхе Астероид Белт Доесн'т Тхреатен Спацецрафт”. Универсе Тодаy. Приступљено 2016-01-30. 
  5. ^ Матт Wиллиамс (2015-08-23). „Wхат ис тхе Астероид Белт?”. Универсе Тодаy. Приступљено 2016-01-30. 
  6. ^ а б „Хоw Дид Тхе Астероид Белт Форм? Wас Тхере А Планет Тхере?”. ЦосмосУп. 2016-01-17. Архивирано из оригинала 06. 12. 2018. г. Приступљено 2016-01-30. 
  7. ^ Делгранде, Ј. Ј.; Соанес, С. V. (1943). „Киркwоод'с Гап ин тхе Астероид Орбитс”. Јоурнал оф тхе Роyал Астрономицал Социетy оф Цанада. 37: 187. Бибцоде:1943ЈРАСЦ..37..187Д. 
  8. ^ Нола Таyлор Редд (2012-06-11). „Астероид Белт: Фацтс & Информатион”. Спаце.цом. Приступљено 2016-01-30. 
  9. ^ Беаттy, Келлy (10. 3. 2009). „Сцулптинг тхе Астероид Белт”. Скy & Телесцопе. Приступљено 2014-04-30. 
  10. ^ Главни планетоидни појас, [1] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2014.
  11. ^ "Рецент Астероид Масс Детерминатионс" Архивирано на сајту Wayback Machine (21. октобар 2013). Maintained by Jim Baer. Last updated 2010-12-12.
  12. ^ „Dawn: Between Jupiter and Mars [sic], I Place a Planet” (PDF). Jet Propulsion Laboratory. 
  13. ^ Russell, Christopher; Raymond, Carol, ур. (2012). The Dawn Mission to Minor Planets 4 Vesta and 1 Ceres. Springer Science+Business Media. стр. 5. ISBN 978-1-4614-4902-7. 
  14. ^ Hilton, J. (2001). „When Did the Asteroids Become Minor Planets?”. US Naval Observatory (USNO). Архивирано из оригинала 2012-04-06. г. Приступљено 2007-10-01. 
  15. ^ „Dawn: A Journey to the Beginning of the Solar System”. Space Physics Center: UCLA. 2005. Архивирано из оригинала 2012-05-24. г. Приступљено 2007-11-03. 
  16. ^ Hoskin, Michael. „Bode's Law and the Discovery of Ceres”. Churchill College, Cambridge. Приступљено 2010-07-12. 
  17. ^ Hughes, David W. (2007). „A Brief History of Asteroid Spotting”. BBC. Архивирано из оригинала 07. 08. 2011. г. Приступљено 2007-04-20. 
  18. ^ Moore, Patrick; Rees, Robin (2011). Patrick Moore's Data Book of Astronomy (2nd изд.). Cambridge University Press. стр. 156. ISBN 978-0-521-89935-2. 
  19. ^ Manley, Scott (25. 8. 2010). Asteroid Discovery from 1980 to 2010. YouTube. Приступљено 2011-04-15. 
  20. ^ „MPC Archive Statistics”. IAU Minor Planet Center. Приступљено 2011-04-04. 
  21. ^ Vladis Vujnović : "Astronomija", Školska knjiga, 1989.

Literatura уреди

  • Elkins-Tanton, Linda T. (2006). Asteroids, Meteorites, and Comets (First изд.). New York: Chelsea House. ISBN 978-0-8160-5195-3. 

Spoljašnje veze уреди