Asteroidy se nazývají vesmírná tělesa, která nejsou satelity planet, jejichž hmotnost je nedostatečná k tomu, aby takový objekt vlivem vlastní gravitace získal kulový tvar charakteristický pro trpasličí nebo obyčejnou planetu.
Při zkoumání jakéhokoli takového tělesa je jedním z prvních úkolů odpovědět na otázku, z čeho je asteroid vyroben, protože kompoziční prvky vrhají světlo na původ objektu, který je v konečném důsledku spojen s historií celou sluneční soustavu. Z praktického hlediska je zajímavá potenciální vhodnost těles asteroidů z hlediska budoucího využití jejich zdrojů.
Jak víme o složení asteroidů
S různou mírou přesnosti je možné posuzovat chemii a mineralogii asteroidů na základě různých přímých a nepřímých výzkumných metod:
- Přibližný odhad složení objektu pomůže poloze jeho oběžné dráhy ve sluneční soustavě. Zpravidla platí, že čím dále od Slunce, tím menšívesmírné těleso, tím více těkavých látek v jeho složení, zejména vodní led.
- Důležitou roli při řešení problému hrají spektrální charakteristiky asteroidu. Analýza odraženého spektra však stále neumožňuje jednoznačně posoudit, které látky převažují ve složení daného tělesa.
- Studium meteoritů – úlomků asteroidů dopadajících na zemský povrch, umožňuje přesně určit jejich minerální a chemické složení. Bohužel původ meteoritu není vždy znám.
- Konečně, nejúplnější údaje o tom, z čeho se asteroid skládá, lze získat analýzou jeho hornin pomocí meziplanetárního automatického zařízení. K dnešnímu dni bylo touto metodou prozkoumáno několik objektů.
Klasifikace asteroidů
Existují tři hlavní typy, na které se asteroidy dělí podle složení:
- C - uhlík. Patří mezi ně většina známých těl – 75 %.
- S - kámen nebo silikát. Tato skupina zahrnuje asi 17 % dosud objevených asteroidů.
- M - kov (železo-nikl).
Tyto tři hlavní kategorie zahrnují objekty různých spektrálních typů. Kromě toho se rozlišuje několik skupin vzácných asteroidů, které se liší v určitých rysech spektra.
Výše uvedená klasifikace je stále složitější a podrobnější. Obecně platí, že samotná spektrální data samozřejmě nestačí ke zjištění, z čeho jsou asteroidy vyrobeny. Popis kompozice je nesmírně složitýúkol. Koneckonců, ačkoli rozdíly ve spektrech rozhodně naznačují rozdíly v povrchovém materiálu, nemůže být jisté, že složení objektů stejné třídy je totožné.
Objekty v blízkosti Země
Blízkozemní nebo blízkozemní asteroidy se nazývají asteroidy, jejichž orbitální perihelium nepřesahuje 1,3 astronomické jednotky. Na studium některých z nich byly vyslány speciální vesmírné mise.
- Eros je poměrně velké těleso s rozměry přibližně 34×11×11 km a hmotností 6,7×1012 t, patřící do třídy S. Tento kamenný asteroid byl studoval v roce 2000 NEAR Shoemaker. Kromě silikátových hornin obsahuje asi 3 % kovů. Jedná se především o železo, hořčík, hliník, ale existují i vzácné kovy: zinek, stříbro, zlato a platina.
- Itokawa je také asteroid třídy S. Je malý – 535×294×209 m – a má hmotnost 3,5×107 t. Prach z povrchu Itokawa byla doručena na Zemi návratovou kapslí japonské sondy Hayabusa v roce 2010. Prachové částice obsahují minerály ze skupiny olivín, pyroxen a plagioklas. Půda Itokawa se vyznačuje vysokým procentem železa v silikátech a nízkým obsahem tohoto kovu ve volné formě. Bylo zjištěno, že látka asteroidu byla vystavena tepelné a nárazové metamorfóze.
- Ryugu, asteroid třídy C, je v současné době zkoumán kosmickou lodí Hayabusa-2. Předpokládá se, že složení takových těles se od vzniku sluneční soustavy příliš nezměnilo, takže studium Ryugu je velmi zajímavé. dodávkavzorky, které umožní podrobnější studium toho, z čeho je asteroid vyroben, jsou plánovány na konec roku 2020.
- Bennu je další objekt, v jehož blízkosti vesmírná mise právě operuje - stanice OSIRIS-Rex. Tento speciální uhlíkový asteroid třídy B je také považován za zdroj důležitých znalostí o historii sluneční soustavy. Očekává se, že půda Bennu bude doručena na Zemi k podrobnému prostudování v roce 2023.
Z čeho se skládá pás asteroidů
Oblast mezi drahami Marsu a Jupiteru, ve které je soustředěno velké množství objektů různého složení, původu a velikosti, se běžně nazývá hlavní pás. Kromě skutečných asteroidů různých typů zahrnuje kometární tělesa a jednu trpasličí planetu - Ceres (dříve označované jako asteroidy).
Dnes byl v rámci mise Dawn dostatečně podrobně prozkoumán jeden z největších objektů pásu, Vesta. S největší pravděpodobností se jedná o protoplanetu, která se zachovala od vzniku sluneční soustavy. Vesta má složitou strukturu (má jádro, plášť a kůru) a bohaté minerální složení. Patří do speciální spektrální třídy V převážně silikátových asteroidů s vysokým obsahem pyroxenu bohatého na hořčík. Studium meteoritů z něj pocházejících pomáhá objasnit znalosti o tom, z čeho se skládá asteroid Vesta.
Obecně platí, že pás asteroidů je soubor těles, která demonstrují stav hmoty ve sluneční soustavě v různých fázích jejího formování. Nejstarší tělesa zde představují uhlíkové asteroidy - například Matilda. Silikáty mohou mít jinou historii, ale jejich materiál již prošel určitou metamorfózou jako součást velkých či malých objektů. Kovové asteroidy jako Psyché nebo Kleopatra jsou zjevně fragmenty jader již vytvořených protoplanet.
Asteroidy vzdálené od Slunce
Další rozsáhlou sbírkou malých těles je Kuiperův pás, který se nachází za oběžnou dráhou Neptunu. Je mnohem masivnější a rozsáhlejší než hlavní pás. Hlavním rozdílem mezi těmito dvěma je to, z čeho jsou asteroidy Kuiperova pásu vyrobeny. Obsahují mnohem těkavější složky – vodní led, zmrzlý dusík, metan a další plyny a také organické látky. Tato tělesa jsou složením ještě blíže protoplanetárnímu oblaku. Z hlediska vlastností jsou již v mnohém podobné kometám.
Prostřední pozici mezi objekty Kuiperova pásu a asteroidy hlavního pásu zaujímají kentauři pohybující se po nestabilních trajektoriích mezi drahami Jupitera a Neptunu. Liší se složením přechodu.
O vyhlídkách rozvoje
Asteroidy již dlouho přitahují pozornost jako potenciální zdroj vzácných a drahých kovů: osmia, palladia, iridia, platiny, zlata, ale i molybdenu, titanu, kob altu a dalších. Argumenty ve prospěch jejich těžby na asteroidech vycházejí ze skutečnosti, že zemská kůra je chudá na těžké prvky kvůli gravitační diferenciaci. Předpokládá se, že v důsledku stejného procesu jsou M-asteroidy bohaté,kromě železa a niklu uvedené kovy. Navíc ve složení C-asteroidů, které neprošly diferenciací, je distribuce prvků zcela rovnoměrná.
Na základě těchto úvah společnosti deklarující své přání vyvíjet asteroidy pravidelně vzbuzují zájem o toto téma. Například v červenci 2015 média informovala o blízkém průletu platinového asteroidu 2011 UW158. Odhad jejích rezerv dosáhl více než pěti bilionů dolarů, ale ukázalo se, že je jasně přehnaný.
Přesto jsou na asteroidech stále cenné suroviny. Otázka účelnosti jeho vývoje spočívá na takových problémech, jako je spolehlivé posouzení zásob, náklady na lety a výrobu a samozřejmě požadovaná technologická úroveň. V krátkodobém horizontu lze tyto úkoly jen stěží vyřešit, takže lidstvo je stále velmi daleko od vývoje asteroidů.
