V 18. století pozorování všech známých planet (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter a Saturn) vedlo astronomy k poznání, že na jejich oběžných drahách existuje určitý vzor. Nakonec to vedlo k Titius-Bodeův zákon , který předpověděl množství prostoru, který přirozeně existoval mezi každým nebeským tělesem, které obíhá naše Slunce. V souladu s tímto zákonem astronomové zaznamenali, že se zdá, že mezi drahami Marsu a Jupiteru je rozeznatelná mezera.
Zkoumání této mezery nakonec vedlo k tomu, že astronomové pozorovali několik těles různých velikostí. To vedlo k vytvoření termínu „asteroid“ (řecky „jako hvězda“ nebo „ve tvaru hvězdy“), stejně jako „ Pás asteroidů “, jakmile se ukázalo, kolik jich je. Prostřednictvím různých metod astronomové od té doby potvrdili existenci několika milionů objektů mezi oběžnou dráhou Marsu a Jupiteru. S jistou mírou přesnosti také určili, jak daleko je od naší planety.
Struktura a složení:
Pás asteroidů se skládá z několika velkých těles spojených s miliony menších. Větší tělesa, jako např Ceres , Vesta , Pallas a Hygiea tvoří polovinu celkové hmotnosti pásu, přičemž téměř jednu třetinu připadá na samotný Ceres. Kromě toho více než 200 asteroidů, které jsou větší než 100 km v průměru, a 0,7–1,7 milionu asteroidů o průměru 1 km nebo větším.
Asteroidy vnitřní sluneční soustavy a Jupiter: Pás asteroidů ve tvaru koblihy se nachází mezi drahami Jupiteru a Marsu. Kredit: Wikipedia Commons
Celková hmotnost pásu asteroidů se odhaduje na 2,8×10dvacet jednaaž 3,2×10dvacet jednakilogramů – což odpovídá asi 4 % hmotnosti Měsíce. Zatímco většina asteroidů je složena z horniny, malá část z nich obsahuje kovy, jako je železo a nikl. Zbývající asteroidy jsou tvořeny směsí těchto látek spolu s materiály bohatými na uhlík. Některé ze vzdálenějších asteroidů mají tendenci obsahovat více ledu a těkavých látek, včetně vodního ledu.
Navzdory působivému počtu objektů obsažených v pásu jsou asteroidy hlavního pásu také rozmístěny ve velmi velkém prostoru. Výsledkem je, že průměrná vzdálenost mezi objekty je zhruba 965 600 km (600 000 mil), což znamená, že hlavní pás sestává převážně z prázdného prostoru. Ve skutečnosti, kvůli nízké hustotě materiálů v Pásu, se nyní pravděpodobnost, že sonda narazí na asteroid, odhaduje na méně než jedna k miliardě.
Hlavní (neboli jádrová) populace pásu asteroidů je někdy rozdělena do tří zón, které jsou založeny na tom, co je známé jako „Kirkwoodské mezery“. Tyto mezery, pojmenované po Danielu Kirkwoodovi, který v roce 1866 oznámil objev mezer ve vzdálenosti asteroidů, jsou podobné tomu, co je vidět u systémů prstenců Saturnu a dalších plynných obrů.
Oběžná dráha kolem Slunce:
Pás se nachází mezi Marsem a Jupiterem a pohybuje se ve vzdálenosti mezi 2,2 a 3,2 astronomických jednotek (AU) od Slunce – 329 milionů až 478,7 milionů km (204,43 milionů až 297,45 milionů mil). Odhaduje se také, že má tloušťku 1 AU (149,6 milionů km nebo 93 milionů mil), což znamená, že zaujímá stejnou vzdálenost jako to, co leží mezi Zemí a Sluncem.
Vzdálenost asteroidu od Slunce (jeho hlavní poloosa) závisí na jeho rozložení do jedné ze tří různých zón na základě „Kirkwoodských mezer“ Pásu. Zóna I leží mezi rezonančními Kirkwoodovými mezerami 4:1 a rezonancí 3:1, které jsou zhruba 2,06 a 2,5 AU (3 až 3,74 miliardy km; 1,86 až 2,3 miliardy mil) od Slunce.
Zóna II pokračuje od konce zóny I k rezonanční mezeře 5:2, která je 2,82 AU (4,22 miliardy km; 2,6 mil) od Slunce. Zóna III, nejvzdálenější část Pásma, sahá od vnějšího okraje zóny II k rezonanční mezeře 2:1, která se nachází asi 3,28 AU (4,9 miliardy km; 3 miliardy mil) od Slunce.
Vzdálenost od Země:
Vzdálenost mezi Pásem asteroidů a Zemí se značně liší v závislosti na tom, kam měříme. Na základě jeho průměrné vzdálenosti od Slunce lze říci, že vzdálenost mezi Zemí a nejbližším okrajem Pásu je mezi 1,2 až 2,2 AU, neboli 179,5 až 329 milionů km (111,5 a 204,43 milionů mil). Ale samozřejmě, že v každém okamžiku bude část pásu asteroidů na opačné straně Slunce než my.
Z tohoto výhodného bodu se vzdálenost mezi Zemí a Pásem asteroidů pohybuje od 3,2 do 4,2 AU – 478,7 až 628,3 milionů km (297,45 až 390,4 milionů mil). Abychom to uvedli do perspektivy, vzdálenost mezi Zemí a Pásem asteroidů se pohybuje od mírně větší, než je vzdálenost mezi nimi Země a Slunce (1 AU), aby byla stejná jako vzdálenost mezi Země a Jupiter (4,2 AU), když jsou nejblíže.
Přirozeně, jakýkoli průzkum nebo jiný druh mise zahájený ze Země bude mít nejkratší cestu, pokud nebude mířit na konkrétní asteroid. A i poté plánovači misí načasují start, aby zajistili, že jsme nejblíže cíli. Proto můžeme bezpečně použít odhady 1,2 – 2,2 AU ke změření vzdálenosti mezi námi a hlavním pásem.
I tak by cesta k pásu asteroidů v nejbližší době vyžadovala trochu výšlap! Stručně řečeno, je od nás v kteroukoli chvíli vzdálená přibližně 179,5 milionů km (nebo 111,5 milionů mil). Jako takový, vědět, jak moc čas a energii by to chtělo dostat je a zpět se nám bude hodit, pokud a až začneme s misemi s posádkou k Pásu, nemluvě o vyhlídce na těžbu asteroidů!
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o pásu asteroidů zde na Universe Today. Zde je Co je to pás asteroidů? , Odkud pocházejí asteroidy? , Proč pás asteroidů neohrožuje vesmírné lodě , Proč není Pás asteroidů planetou? , a 10 zajímavých faktů o asteroidech .
Chcete-li se dozvědět více, podívejte se Stránka NASA o lunárních a planetárních vědách na asteroidech a Tiskové zprávy Hubblesite o asteroidech .
Astronomy Cast také některé zajímavé epizody o asteroidech, jako Epizoda 55: Pás asteroidů a Epizoda 29: Asteroidy dělají špatné sousedy .
Prameny: