La fascia principale degli asteroidi ospita la maggior parte degli asteroidi del sistema solare. Immagine per gentile concessione della NASA In "L'impero colpisce ancora, " il quinto episodio dei film "Star Wars", Han Solo e il suo equipaggio di compagni ribelli fuggono dal pianeta Hoth, solo per volare dritto in un campo di asteroidi. Il campo è fitto, e con enorme, roteando materia rocciosa sbandando avanti e indietro intorno al Millennium Falcon, Han Solo deve manovrare abilmente la sua astronave per mettersi in salvo. Sfortunatamente, secondo C3PO, le probabilità di riuscirci sono molto scarse -- solo 3, 720 a 1.
Se un'astronave si lanciasse dalla Terra verso la cintura di asteroidi del nostro sistema solare e tentasse di volare attraverso di essa, sembrerebbe lo stesso di "Star Wars, " con pericolosi detriti che volano ovunque, mettere a rischio la missione? Come risulta, navigare attraverso la fascia degli asteroidi non sarebbe così drammatico:solo una manciata di asteroidi è abbastanza grande da causare danni a un'astronave, e c'è molto più spazio tra loro di quanto tu possa pensare.
Ma questo non significa la cintura di asteroidi principale, situato tra le orbite dei pianeti Marte e Giove, è meno interessante del campo in "Star Wars". Più gli astronomi studiano la composizione, attività e formazione degli asteroidi nella loro orbita intorno al sole, più comprendiamo come è nato l'intero sistema solare. Alcune teorie suggeriscono addirittura che la vita sulla Terra sia iniziata con gli asteroidi nelle prime fasi del pianeta. D'altra parte, molti scienziati ritengono che un asteroide abbia causato l'estinzione di massa dei dinosauri e di altri organismi 65 milioni di anni fa.
Come si è formata la cintura di asteroidi, e come ha influito sul resto del sistema solare? Cosa c'entrano Marte e Giove con questo, e in che modo le loro orbite influenzano la cintura principale? Che dire della fascia di Kuiper e della nube di Oort:sono diverse da quella principale? Ci sono altre cinture di asteroidi in altri sistemi solari come il nostro, o la cintura principale è unica? Continua a leggere per scoprirlo.
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2008 Come funzionano le cose Ci sono diverse teorie che tentano di spiegare come è iniziato il sistema solare, ma il più ampiamente accettato è noto come il teoria nebulare . Astronomi e fisici credono che il sistema solare sia iniziato come un grande, nuvola di gas informe, polvere e ghiaccio, ma qualcosa ha interrotto la massa e ha messo in moto le cose, forse l'esplosione di una stella vicina.
Se hai mai visto il pattinaggio artistico, potresti aver notato che i pattinatori possono girare molto più velocemente se avvicinano le braccia al corpo. Più concentrate sono le loro masse corporee, più velocemente saranno in grado di ruotare. La stessa cosa è successa con il nostro sistema solare. L'ipotetica esplosione ha schiacciato insieme il gas informe e la polvere, che cominciò a girare sempre più velocemente in un cerchio. Come il sole si formò nel mezzo, la nuvola iniziò ad appiattirsi in un disco, una specie di frisbee o pancake, con minuscoli granelli di polvere che compongono il resto del disco.
Infine, la polvere cominciò ad aderire e formare corpi più grandi chiamati planetesimi . Ancora più materia che vola in giro si è scontrata con questi planetesimi e si è attaccata a loro in un processo chiamato accrescimento . Mentre i corpi si giravano e la gravità portava più polvere e gas, i planetesimi cresciuti in protopianeti, e presto negli otto pianeti che attualmente conosciamo e amiamo:Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno (scusa, Plutone).
È l'area tra il quarto pianeta, Marte, e il quinto, Giove, è importante. Un'unità astronomica (AU) è la distanza tra la Terra e il Sole, che è di circa 150 milioni di chilometri:gli astronomi usano questa distanza come righello per misurare altre distanze all'interno del sistema solare e della galassia della Via Lattea. Marte si trova a circa 1,5 AU dal sole, o 225 milioni di chilometri di distanza. Giove, nel frattempo, dista circa 5,2 UA dal sole, o 780 milioni di chilometri di distanza. Se sottraiamo le due distanze, ci sono circa 3,7 AU tra Marte e Giove, o 555 milioni di chilometri. Sembra che ci sia abbastanza spazio tra i due pianeti per un altro pianeta, Giusto? Cosa è successo tra Marte e Giove durante la formazione del sistema solare?
Per scoprire cosa pensano gli scienziati sia successo, leggi la pagina successiva.
2008 Come funzionano le cose Allora come spieghiamo la grande distanza tra Marte e Giove? Alcuni astronomi hanno suggerito che un pianeta o protopianeta separato si sia effettivamente formato tra i due pianeti, ma l'impatto di una cometa ad alta velocità ha rotto e disperso il corpo appena formato per creare quello che ora conosciamo come il fascia principale degli asteroidi .
Mentre è possibile che comete e altri oggetti di grandi dimensioni volassero intorno al sistema solare e disgregassero il materiale durante le prime fasi, la maggior parte degli scienziati accetta una teoria molto più semplice:gli asteroidi sono materia residua della formazione del sistema solare che non si è mai riunita con successo come un unico pianeta. Ma come mai nulla è venuto insieme?
Se guardi la massa di Giove, noterai che è estremamente grande. Le persone lo chiamano gigante gassoso per una buona ragione:mentre la massa della Terra è di circa 6x10^24 chilogrammi, La massa di Giove è stimata in 2x10^27 chilogrammi. È un parente molto più vicino al nostro sole che a pianeti rocciosi come la Terra o Marte.
Le enormi dimensioni di Giove sarebbero sufficienti a disturbare la materia rocciosa che è caduta tra esso e Marte:la sua forte attrazione gravitazionale causerebbe la collisione di qualsiasi potenziale protopianeta e la rottura in frammenti più piccoli. Ci rimane quindi un grande, raccolta diffusa di asteroidi che orbita intorno al sole nella stessa direzione della Terra, la fascia principale degli asteroidi. Con il suo centro a circa 2,7 UA dal sole, la cintura separa Marte e gli altri pianeti rocciosi dal massiccio, giganti gassosi freddi come Giove e Saturno.
Per uno sguardo più da vicino agli asteroidi all'interno della cintura, vedere la pagina successiva.
Le lacune di KirkwoodLa forza gravitazionale di Giove colpisce ancora la cintura fino ad oggi:la sua massa gigante disturba il percorso degli asteroidi e crea grandi spazi vuoti nella cintura principale noti come lacune di Kirkwood . Questo accade a causa di risonanza orbitale , che è il punto in cui un corpo si allinea con l'orbita di un altro corpo e sperimenta una forza. Per esempio, un asteroide potrebbe compiere due orbite complete attorno al sole nel tempo impiegato da Giove per compiere un'orbita. Ogni altra orbita, quell'asteroide si allineerebbe con Giove, e la sua orbita subirebbe un leggero cambiamento. Questo fa sì che diversi gruppi di asteroidi si raggruppino insieme, a seconda della frequenza con cui girano intorno al sole, lascia anche diversi spazi vuoti dove non ci sono asteroidi.
Ci sono anche due "nuvole" di asteroidi davanti e dietro il percorso di Giove, conosciuti come Giove Troiani, che agiscono in qualche modo come guardie del corpo in tutto il pianeta. Due gruppi simili si trovano lungo l'orbita di Marte chiamati Marziani Troiani.
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Asteroide 951 (Gaspra) visto dalla navicella spaziale Galileo nel 1991. Immagine gentilmente concessa dalla NASA La maggior parte degli asteroidi nella fascia principale degli asteroidi rientra in tre categorie:
Tipo C (carbonaceo) - Questi costituiscono circa il 75% di tutti gli asteroidi conosciuti. Si pensa che gli asteroidi di tipo C abbiano una composizione simile al sole, solo senza idrogeno, elio e altro materiale combustibile. Sono molto scuri e assorbono facilmente la luce, e puoi localizzarli sui bordi esterni della cintura principale.
Tipo S (siliceo) - Questi costituiscono circa il 17% di tutti gli asteroidi conosciuti. La loro composizione è principalmente ferro metallico e silicati ferro-magnesio, e si trovano nel bordo interno della cintura principale.
Tipo M (metallico) - Il restante 8% degli asteroidi è costituito da ferro metallico e si trova nella regione centrale della fascia principale.
Gli asteroidi viaggiano tipicamente in un'orbita leggermente ellittica attorno al sole nella stessa direzione della Terra. ruotano semplicemente, molto simile alla Terra, tranne che per un periodo di tempo molto breve - ovunque tra un'ora e un giorno, a seconda della loro dimensione. interessante, la maggior parte degli asteroidi più grandi di 200 metri ruotano molto lentamente, non più velocemente di una volta ogni 2,2 ore. Ciò ha portato gli astronomi a supporre che gli asteroidi più grandi siano tenuti insieme in modo molto lasco a causa del costante bombardamento di altri asteroidi. Se girano più velocemente, si spezzeranno e voleranno nello spazio. Si suggerisce che l'asteroide 253 (Matilde) sia denso quanto l'acqua, anche se è largo 52 chilometri.
Molte persone potrebbero essere sorprese nell'apprendere che la maggior parte degli asteroidi nella fascia principale ha le dimensioni di un sassolino. Nonostante l'enorme quantità di spazio che occupa, gli astronomi stimano che la massa totale dell'intera fascia principale degli asteroidi sia inferiore a 1/1, 000esimo della massa della Terra, o meno della metà delle dimensioni della luna. Sedici asteroidi hanno un diametro di 240 chilometri o più, la più grande delle quali è Cerere, che ha un diametro di circa 1, 000 chilometri.
Sono tutti asteroidi nel nostro sistema solare nella fascia principale, o ci sono altri corpi che condividono lo spazio tra Marte e Giove? E che dire di altre cinture di asteroidi là fuori? Vedere la pagina successiva per andare oltre la cintura principale.
Sebbene una cometa della fascia principale si comporti come le normali comete emettendo una coda di gas e polvere, la sua orbita è più simile a quella di un asteroide. Pedro Lacerda/Università delle Hawaii Il 26 novembre 2005, lo studente laureato Henry Hsieh e il professor David Jewitt dell'Università delle Hawaii hanno fatto una scoperta sorprendente. Guardando attraverso un telescopio Gemini North di 8 metri sul vulcano dormiente Mauna Kea, i due notarono un misterioso asteroide, Asteroide 118401, emettendo polvere simile a una cometa. Quando guardarono due comete separate, si sono resi conto che questi tre oggetti non erano né asteroidi né comete, ma una categoria completamente nuova di comete... comete della fascia principale .
Le comete sono semplicemente grandi grumi di ghiaccio e polvere che si muovono nello spazio. Il calore del sole fa evaporare il ghiaccio, e una scia di gas e polvere viene lasciata indietro mentre l'oggetto si muove nello spazio:ecco perché le comete hanno la coda. L'orbita di una cometa della fascia principale, però, è molto diverso da quello di una cometa normale, che di solito circonda il sole in modo inclinato, moda altamente ellittica come un elastico allungato. Anziché, una cometa della fascia principale percorre un percorso abbastanza circolare, orbita livellata, molto simile a un asteroide.
La più grande rivelazione proveniente dalla scoperta delle comete della fascia principale è la possibilità che un asteroide ghiacciato si sia schiantato sulla Terra e le abbia fornito la vita. Gli astronomi originariamente credevano che il ghiaccio delle comete regolari fornisse alla Terra la sua acqua, ma recenti scoperte hanno dimostrato che l'acqua della cometa non ha molto in comune con l'acqua del nostro pianeta. Se l'acqua di un asteroide è come la nostra, le comete della fascia principale possono fornirci importanti informazioni sulla formazione della Terra e persino sulla nostra stessa esistenza.
Un'altra scoperta fatta nello stesso anno suggerisce che ci sono altre cinture là fuori. Gli astronomi della NASA hanno individuato quella che potrebbe essere un'enorme cintura di asteroidi intorno a HD69830, una stella distante 41 anni luce che è strettamente imparentata con il nostro sole. Questa cintura di asteroidi è la stessa della cintura del nostro sistema solare - una raccolta di detriti che non è stata in grado di formare un grande corpo - o le prime fasi di un nuovo sistema solare. Se è quest'ultimo caso, osservare la cintura può aiutarci a comprendere meglio l'importante processo di formazione planetaria [fonte:National Geographic News].
Per saperne di più sugli asteroidi, spazio e esplorazione dello spazio, vedere la pagina successiva.
La fascia di KuiperLa fascia di Kuiper è simile alla fascia principale degli asteroidi in quanto è un'altra raccolta a forma di disco di detriti rimasti dalla formazione del sistema solare. La grande differenza è che si estende molto più lontano nello spazio:inizia oltre Nettuno a 30 AU e arriva fino a 50 AU, o 7,5 milioni di chilometri. Viene spesso definita "l'ultima frontiera" del nostro sistema solare perché diventa sempre più difficile misurare le dimensioni degli oggetti all'interno o al di là di quest'area. I detriti che compongono la fascia di Kuiper sono anche molto più freddi a causa della lunga distanza dal sole. L'idea della fascia di Kuiper fu proposta dall'astronomo Gerard Kuiper nel 1951, ma la sua esistenza non è stata confermata fino al 1992, quando gli astronomi hanno osservato il primo oggetto della fascia di Kuiper (KPO).
Fonti
