Tamás Ferenc: Naprendszer elemei – Egyebek

A bolygókon és holdjaikon kívül még számtalan más test is van a Naprendszerünkben, pl.: meteor, üstökös, stb. Először is nézzük, hogy mi az aszteroida. A Nemzetközi Csillagászati Unió szerint az aszteroida a törpebolygónál kisebb, általában szabálytalan alakú test, amelyik jellemzően az anyacsillaga (a mi esetünkben ez a Nap) körül kering. Ezek a repülő kövek igen kicsik ahhoz, hogy önálló légkörük legyen, ráadásul a pályájuk is sokszor elnyújtott ellipszis alakú, így elég nehéz észlelni őket. Több tízezer ilyen aszteroida van a Mars és a Jupiter közötti fánk alakú övben, de ennél is jóval több található a Plútó pályáján túli un. Kuiper-övben. A NASA és rengeteg csillagász folyamatosan figyeli a föld közeli aszteroidákat (NEO = Near Earth Objects) Jelenleg 779915 aszteroidát tart nyilván a NASA. (2018.máj. 24-i adat). Az alábbi képen a 253 Mathilde nevű aszteroida látható, amely a Mars és a Jupiter között kering. 4,3 évenként kerüli meg a Napot, 52 kilométer átmérőjű, de igen lassan, mindössze 17,4 naponta fordul meg a saját tengelye körül. További részletek: https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/topics/neos/index.html

(Kép eredetije: https://solarsystem.nasa.gov/small-bodies/asteroids/253-mathilde/in-depth/)

Az aszteroidák mérete igen különböző: pár tíz métertől kezdve egészen az 530 km átmérőjű Vestáig. Ez a legnagyobb észlelt objektum a Mars és a Jupiter között. Becslések szerint az objektumok összes tömege kisebb, mint a Föld Holdjáé.

Az aszteroidák többnyire szabálytalan alakúak, de vannak köztük egészen gömbölyűek is. A pályájuk többnyire a Kepler-törvényeknek megfelelő ellipszis, de vannak közöttük egészen furcsa alakzatok is. Több, mint 150 aszteroidáról ismert, hogy rendelkezik önálló kísérővel (nevezhetjük holdnak is); némelyik akár többel is. Vannak kettős (bináris) aszteroidák is, amelyek közel azonos tömegük miatt egy közös tömegközéppont körül keringenek. Már felfedeztek hármas rendszert is.

Az aszteroidák három különböző típusa ismert: a C-, S- és az M-típus.

• C-típus: Ez a leggyakoribb. (C=chondrite) A Naprendszer legősibb tárgyai közé tartoznak. Valószínűleg agyag- és szilikátkőzetből állnak, sötét megjelenésük jellemző.
• S-típus: Ezek már ritkábbak. (S=stony) Főleg szilikátércből és nikkel-vas részekből állnak.
• M-típus: Ezek a fémes kövek. (M=metallic) Anyaguk többnyire nikkel-vas ötvözet. Konkrét összetételük erősen függ a Naptól való távolságtól is, mivel a napközelben megforduló példányoknál a vas megolvadt és lesüllyedt az aszteroida belsejébe, így a bazaltos (vulkáni) kőzetet a felszínre kényszerítve.

Az aszteroidák pályája általában kiszámítható, de időnként a Jupiter óriási gravitációja vagy egy esetleges összeütközés egy másik aszteroidával lekényszerítheti a köveket a megszokott pályájukról. Így előfordulhat, hogy az eredetileg Mars és Jupiter közötti (aránylag stabil) pályán keringő objektum hirtelen pályát váltva elindul a Naprendszer egyéb tájaira. Ilyen hirtelen pályaváltás aránylag ritka, de ha elég nagy objektum szédül ki a megszokott helyéről, akkor esetleges becsapódásuk óriási katasztrófát okozhat. Érdemes gondolni a Szaturnusz Mimas nevű holdjára, vagy arra az óriási becsapódásra, amely a Földön a dinoszauruszok korának végét jelentette. A csillagászok folyamatosan figyelik a NEO-kat (föld közeli objektumokat) és időnként kiadnak egy-egy riasztást. Megfelelően érzékeny radarokkal kb. 45 millió km távolságból már megfigyelhető az objektum és kiszámolható az esetleges ütközés potenciális veszélye. A "majdnem eltalálta bolygónkat" típusú riasztást 2-5 Föld-Hold távolságot elérő objektumok esetén szokták kiadni. A "nagyon közeli elhaladás" szóösszetételt az ennél közelebbi távolságok esetén használják a kutatók. Az észlelések alapján nagyon sokat lehet tanulni a megfigyelt aszteroida méretéről, alakjáról, forgásáról, illetve fém-koncentrációjáról.

Az alábbi képen az S-típusú 243 Ida aszteroida látható, amelynél legelőször észleltek egy kísérő holdacskát (neve: Dactyl). A képet a Galileo űrszonda készítette 1993. aug. 29-én kb. 2400 km távolságból.

(Kép eredetije: https://solarsystem.nasa.gov/small-bodies/asteroids/243-ida/in-depth/)

A következő képen a 433 Eros látható, amely körül a NASA NEAR szondája pályára állt. Maga szonda 1998.dec.23-án érte el a 433 Erost kb. 3800 km távolságban. Mérései szerint az aszteroida kisebb volt a vártnál. Az objektumnak van két közepes méretű krátere, valamint hosszú felületi gerince a Föld kérgéhez hasonlóan. Számos pályamódosítás után a NEAR szonda 2000.febr.14-én (Valintin-napon) állt az Eros körüli pályára. Közel egy évig tartó keringés után 2001.febr.12-én a szonda leszálló egysége végrehajtotta az emberiség legelső aszteroidára való sikeres leszállását. Az Eros ekkor 315 millió km-re volt a Földtől. Bár a tudósok nem hitték, hogy a szonda túléli a leszállást, de ez pár műszernek mégis sikerült. Dr. Jacob Trombka, a NASA Goddard Űrrepülési Központ kutatója szerint ez egy kiváló kísérlet volt arra, hogy a jövőben már olyan rovert is lehet tervezni, amely képes a felszínről mintákat elemezni, vizsgálni az esetleges víz jelenlétét, továbbá előkészíthetik az esetleges jövőbeli aszteroidabányászatot. A szonda 2001.márc.1-én adta az utolsó jelet.

(Kép eredetije: https://solarsystem.nasa.gov/small-bodies/asteroids/433-eros/in-depth/)

A következő képen a 25143 Itokawa aszteroida látható, amelyet 1998-ben fedeztek fel a Lincoln Laboratóriumban (Új-Mexikó, USA). 2005-ben a japán Hayabusa szonda kétszer is súrolta az objektumot, majd az így felszálló kis port összegyűjtötte annak ellenére, hogy a pontosan tervezett küldetés meghiúsult. A mintákat 2010.jún.13-án szállította le a Földre. Az optikai és a műszeres megfigyelés, valamint a leszállított por laboratóriumi elemzése után a kutatók arra jutottak, hogy az Itokawa egy nagyobb objektum része lehetett, amelyet egy ütközés repesztett le. A por elemzése alapján az Itokawahoz hasonló S-típusú aszteroidák a leggyakoribbak a belső Naprendszerben található kisebb-nagyobb repülő kövek között; tovább valószínűleg ezek a Földön található meteoritok leggyakoribb forrásai.

(Kép eredetije: https://solarsystem.nasa.gov/small-bodies/asteroids/25143-itokawa/in-depth/) 

A következő rajzon, egy idegen rendszerből érkezett látogató van. A 2017.okt.19-én, a Hawai-on (USA) felfedezett eredetileg 1I/2017 U1 nevű látogatót később átnevezték Oumuamua-ra. A kívülről jött objektum kb. 400 m hosszú, ám csak kb. 40 méter széles. A sebessége is szokatlanul nagy: 87,3 km/mp. A szokatlan orsó alakú formája miatt egy ideig idegen űrhajónak hitték – ez a téma többször is felvetődött. A csillagászat történetében ez volt a legelső aszteroida, amely bizonyítottan a Naprendszeren kívülről származott. Az Oumuamua pályájáról készítettek egy jó grafikát:

A vizsgálatok szerint tengely körüli forgási ideje kb. 7,3 óra. Ennek megismerését leginkább a hirtelen fényváltozásai tették lehetővé. A feltételezések szerint az Oumuamua igen nagy sűrűségű, valószínűleg kőből és fémekből áll, nincs benne víz vagy jég, viszont az évmilliók alatt a felszínét ért sugárzás erősen lekoptatta.

(Kép eredetije: https://solarsystem.nasa.gov/small-bodies/asteroids/oumuamua/in-depth/)