Un asteroide (un sinónimo común hasta 2006 es un planeta menor ) es un cuerpo celeste relativamente pequeño en el sistema solar que se mueve en órbita alrededor del sol . Los asteroides son significativamente inferiores en masa y tamaño a los planetas , tienen forma irregular y no tienen atmósfera , aunque también pueden tener satélites . Incluido en la categoría de pequeños cuerpos del sistema solar .
El término "asteroide" (del griego antiguo ἀστεροειδής - "como una estrella", de ἀστήρ - "estrella" y εἶδος - "apariencia, apariencia, cualidad") fue acuñado por el compositor Charles Burney [1] e introducido por William Herschel el la base de que estos objetos, cuando se ven a través de un telescopio , parecen puntos, como estrellas , en contraste con los planetas, que, cuando se ven a través de un telescopio, parecen discos. La definición exacta del término "asteroide" aún no se ha establecido. Hasta 2006, los asteroides también eran llamados planetas menores .
El parámetro principal por el cual se lleva a cabo la clasificación es el tamaño del cuerpo. Los asteroides son cuerpos con un diámetro de más de 30 m, los cuerpos más pequeños se denominan meteoroides [2] .
En 2006, la Unión Astronómica Internacional clasificó la mayoría de los asteroides como cuerpos pequeños del sistema solar [3] .
Se han descubierto cientos de miles de asteroides en el sistema solar. Según Minor Planet Center , hasta el 1 de abril de 2017, se han descubierto 729 626 planetas menores, con 47 034 cuerpos menores descubiertos durante 2016. [4] Al 11 de septiembre de 2017, había 739 062 objetos en la base de datos , de los cuales 496 915 tenían órbitas exactas y se les asignó un número oficial [5] , más de 19 000 de ellos tenían nombres oficialmente aprobados [6] [7] . Se supone que en el sistema solar puede haber de 1,1 a 1,9 millones de objetos de más de 1 km [8] . La mayoría de los asteroides actualmente conocidos se concentran dentro del cinturón de asteroides , ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter .
Ceres fue considerado el asteroide más grande del sistema solar , con unas dimensiones de aproximadamente 975 × 909 km, pero el 24 de agosto de 2006 recibió el estatus de planeta enano . Los otros dos asteroides más grandes (2) Palas y (4) Vesta tienen un diámetro de ~500 km. (4) Vesta es el único objeto del cinturón de asteroides que se puede observar a simple vista. Los asteroides que se mueven en otras órbitas también se pueden observar a simple vista durante el período de paso cerca de la Tierra (ver, por ejemplo, (99942) Apophis ).
La masa total de todos los asteroides en el cinturón principal se estima en 3.0–3.6⋅10 21 kg [9] , que es solo alrededor del 4% de la masa de la Luna . La masa de Ceres es de 9,5⋅1020 kg, es decir, alrededor del 32 % del total, y junto con los tres asteroides más grandes (4) Vesta (9 %), (2) Pallas (7 %), (10) Hygiea ( 3% ) - 51%, es decir, la gran mayoría de los asteroides tienen una masa insignificante para los estándares astronómicos.
El estudio de los asteroides comenzó después del descubrimiento del planeta Urano en 1781 por William Herschel . Su distancia heliocéntrica promedio resultó ser consistente con la regla de Titius-Bode .
A finales del siglo XVIII, Franz Xaver organizó un grupo de 24 astrónomos. Desde 1789, este grupo ha estado buscando un planeta que, según la regla de Titius-Bode, debería haber estado a una distancia de aproximadamente 2,8 unidades astronómicas del Sol , entre las órbitas de Marte y Júpiter. La tarea era describir las coordenadas de todas las estrellas en el área de las constelaciones del zodiaco en un momento determinado. En noches posteriores, se comprobaron las coordenadas y se destacaron los objetos que se desplazaban a mayor distancia. El desplazamiento estimado del planeta buscado debe haber sido de unos 30 segundos de arco por hora, lo que debería haberse notado fácilmente.
Irónicamente, el primer asteroide, Ceres , fue descubierto por el italiano Giuseppe Piazzi , que no participó en este proyecto, por casualidad, en 1801 , en la primera noche del siglo. Otros tres - (2) Palas , (3) Juno y (4) Vesta fueron descubiertos en los años siguientes - el último, Vesta, en 1807 . Después de otros 8 años de búsqueda infructuosa, la mayoría de los astrónomos decidieron que no había nada más allí y dejaron de investigar.
Sin embargo, Karl Ludwig Henke persistió y en 1830 reanudó la búsqueda de nuevos asteroides. Quince años después, descubrió Astrea , el primer asteroide nuevo en 38 años. También descubrió a Hebe menos de dos años después. Después de eso, otros astrónomos se unieron a la búsqueda, y luego se descubrió al menos un nuevo asteroide por año (con la excepción de 1945 ).
En 1891, Max Wolf fue el primero en utilizar el método de astrofotografía para buscar asteroides , en el que los asteroides dejaban líneas de luz cortas en fotografías con un período de exposición prolongado. Este método aceleró significativamente el descubrimiento de nuevos asteroides en comparación con los métodos de observación visual utilizados anteriormente: Max Wolf descubrió por sí solo 248 asteroides, a partir de (323) Brucius , mientras que un poco más de 300 fueron descubiertos antes que él. Ahora , un siglo después , 385 mil asteroides tienen número oficial, y 18 mil de ellos también tienen nombre.
En 2010, dos equipos independientes de astrónomos de Estados Unidos , España y Brasil anunciaron que habían descubierto simultáneamente hielo de agua en la superficie de uno de los asteroides más grandes del cinturón principal, Themis . Este descubrimiento nos permite comprender el origen del agua en la Tierra. Al comienzo de su existencia, la Tierra estaba demasiado caliente para contener suficiente agua. Se suponía que esta sustancia llegaría más tarde. Se suponía que los cometas podrían traer agua a la Tierra , pero la composición isotópica del agua terrestre y el agua de los cometas no coincide. Por lo tanto, se puede suponer que el agua fue traída a la Tierra durante su colisión con los asteroides. Los investigadores también han encontrado hidrocarburos complejos en Themis , incluidas moléculas que son precursoras de la vida [10] . El satélite infrarrojo japonés Akari , que realizó estudios espectroscópicos de 66 asteroides, confirmó que 17 de los 22 asteroides de clase C contienen trazas de agua en proporciones variables en forma de minerales hidratados, y algunos contienen agua helada y amoníaco. También se han encontrado rastros de agua en asteroides de silicato de clase S aislados, que se consideraban completamente anhidros. Lo más probable es que el agua en los asteroides de clase S sea de origen exógeno. Probablemente lo obtuvieron durante las colisiones con asteroides hidratados. También resultó que bajo la influencia del viento solar, las colisiones con otros cuerpos celestes o el calor residual, los asteroides pierden agua gradualmente [11] [12] .
El 8 de septiembre de 2016 se lanzó la estación interplanetaria estadounidense OSIRIS-REx , diseñada para entregar muestras de suelo del asteroide (101955) a Bennu (llegar al asteroide y recoger suelo está previsto para 2019, y el regreso a la Tierra está previsto para 2023) .
Los primeros intentos de medir los diámetros de los asteroides, utilizando el método de medición directa de los discos visibles mediante un micrómetro de hilo , los realizaron William Herschel en 1802 y Johann Schroeter en 1805. Después de ellos, en el siglo XIX , otros astrónomos midieron los más brillantes . asteroides de manera similar . La principal desventaja de este método fueron las discrepancias significativas en los resultados (por ejemplo, los tamaños mínimo y máximo de Ceres obtenidos por diferentes científicos diferían diez veces).
Los métodos modernos para determinar el tamaño de los asteroides incluyen los métodos de polarimetría , radar , interferometría moteada , tránsito y radiometría térmica [13] .
Uno de los más simples y cualitativos es el método de tránsito. Durante el movimiento de un asteroide con respecto a la Tierra, a veces pasa contra el fondo de una estrella distante, este fenómeno se denomina ocultación de estrellas por asteroides . Al medir la duración de la disminución del brillo de una estrella determinada y conocer la distancia al asteroide, se puede determinar con precisión su tamaño. Este método permite determinar con precisión el tamaño de grandes asteroides, como Palas [14] .
El método polarimétrico consiste en determinar el tamaño en función del brillo del asteroide. Cuanto más grande es el asteroide, más luz solar refleja. Sin embargo, el brillo de un asteroide depende en gran medida del albedo de la superficie del asteroide, que a su vez está determinado por la composición de las rocas que lo componen. Por ejemplo, el asteroide Vesta, debido al alto albedo de su superficie, refleja 4 veces más luz que Ceres y es el asteroide más visible en el cielo, que en ocasiones se puede observar a simple vista.
Sin embargo, el propio albedo también se puede determinar con bastante facilidad. El hecho es que cuanto menor es el brillo del asteroide, es decir, cuanto menos refleja la radiación solar en el rango visible, más la absorbe y, calentándose, la irradia luego en forma de calor en el rango infrarrojo.
El método de polarimetría también se puede utilizar para determinar la forma de un asteroide mediante el registro de cambios en su brillo durante la rotación, así como para determinar el período de esta rotación, así como para identificar grandes estructuras en la superficie [14] . Además, los resultados obtenidos con telescopios infrarrojos se utilizan para determinar el tamaño por radiometría térmica [13] .
La clasificación general de los asteroides se basa en las características de sus órbitas y la descripción del espectro visible de la luz solar reflejada por su superficie.
Los asteroides se combinan en grupos y familias según las características de sus órbitas. Por lo general, el grupo lleva el nombre del primer asteroide que se descubrió en una órbita determinada. Los grupos son formaciones relativamente sueltas, mientras que las familias son más densas, formadas en el pasado durante la destrucción de grandes asteroides por colisiones con otros objetos.
El grupo de asteroides cercanos a la Tierra de la familia Atira incluye pequeños cuerpos cuyas órbitas están completamente dentro de la órbita de la Tierra (su distancia del Sol en el afelio es menor que el perihelio de la órbita de la Tierra). El período de revolución del asteroide 2021 PH27 alrededor del Sol es de 113 días; es el período de revolución de asteroides más corto conocido y el segundo entre todos los objetos del sistema solar después de Mercurio [15] .
En 1975, Clark R. Chapman , David Morrison Benjamin Zellner desarrollaron un sistema de clasificación de asteroides basado en el color , el albedo y las características del espectro de la luz solar reflejada . [16] Inicialmente, esta clasificación definía solo tres tipos de asteroides [17] :
Esta lista se amplió más tarde y la cantidad de tipos continúa creciendo a medida que se estudian más asteroides en detalle:
Hay que tener en cuenta que el número de asteroides conocidos asignados a cualquier tipo no se corresponde necesariamente con la realidad. Algunos tipos son bastante difíciles de determinar, y el tipo de cierto asteroide se puede cambiar con una investigación más cuidadosa.
Problemas de clasificación espectralInicialmente, la clasificación espectral se basaba en tres tipos de material que componen los asteroides:
Sin embargo, existen dudas de que tal clasificación determine sin ambigüedades la composición del asteroide. Si bien las diferentes clases espectrales de asteroides indican su diferente composición, no hay evidencia de que los asteroides del mismo tipo espectral estén hechos de los mismos materiales. Como resultado, los científicos no aceptaron el nuevo sistema y se detuvo la introducción de la clasificación espectral.
El número de asteroides disminuye notablemente con su tamaño. Aunque esto generalmente sigue una ley de potencia , hay picos a 5 km y 100 km donde hay más asteroides de los que cabría esperar según una distribución logarítmica [18] .
D | 100 metros | 300 metros | 500 metros | 1 kilómetro | 3 kilómetros | 5 kilometros | 10 kilómetros | 30 kilómetros | 50 kilometros | 100 kilometros | 200 kilometros | 300 kilometros | 500 kilometros | 900 kilometros |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
norte | 25,000,000 | 4,000,000 | 2,000,000 | 750 000 | 200 000 | 90 000 | 10,000 | 1100 | 600 | 200 | treinta | 5 | 3 | una |
Al principio, a los asteroides se les dieron los nombres de los héroes de la mitología romana y griega , luego los descubridores obtuvieron el derecho de llamarlos como quisieran, por ejemplo, por su propio nombre. Al principio, los asteroides recibieron nombres predominantemente femeninos, solo los asteroides con órbitas inusuales recibieron nombres masculinos (por ejemplo, Ícaro , acercándose al Sol más cerca que Mercurio ). Más tarde, esta regla ya no se observó.
Actualmente, los nombres de los asteroides son asignados por el Comité de Nomenclatura de Planetas Menores [19] . No todos los asteroides pueden tener un nombre, sino solo uno cuya órbita se calcule de manera suficientemente confiable. Ha habido casos en los que se le dio un nombre a un asteroide décadas después de su descubrimiento. Hasta que se calcule la órbita, el asteroide recibe una designación temporal que refleja la fecha de su descubrimiento, como 1950 DA . Los números indican el año, la primera letra es el número de la media luna en el año en que se descubrió el asteroide (en el ejemplo anterior, esta es la segunda quincena de febrero). La segunda letra indica el número de serie del asteroide en la media luna indicada; en nuestro ejemplo, el asteroide fue descubierto primero. Dado que hay 24 medias lunas y 26 letras en inglés, no se utilizan dos letras en la designación: I (debido a la similitud con la unidad) y Z. Si el número de asteroides descubiertos durante la media luna supera los 24, vuelven nuevamente a la principio del alfabeto, atribuyendo el índice de segunda letra 2, el siguiente retorno - 3, etc. Cuando la órbita del asteroide se establece de forma segura, el asteroide recibe un número permanente, y el descubridor tiene el derecho de proponer un nombre para el asteroide para su consideración por el Comité de Nomenclatura de Planetas Menores durante diez años. El nombre del asteroide aprobado por el Comité se publica en Minor Planet Circular , junto con una descripción del nombre, y después de dicha publicación se convierte en el nombre oficial del asteroide [19] .
Después de recibir el nombre, el nombre oficial del asteroide consiste en un número (número de serie) y un nombre: (1) Ceres , (8) Flora , etc.
Se cree que los planetesimales del cinturón de asteroides evolucionaron de la misma manera que en otras regiones de la nebulosa solar hasta que Júpiter alcanzó su masa actual, después de lo cual, debido a resonancias orbitales con Júpiter, más del 99% de los planetesimales fueron expulsados de el cinturón. El modelado y los saltos en las distribuciones de velocidad de rotación y las propiedades espectrales muestran que los asteroides de más de 120 km de diámetro se formaron por acreción durante esta época temprana, mientras que los cuerpos más pequeños son fragmentos de colisiones entre asteroides durante o después de la disipación del cinturón primordial por la gravedad de Júpiter . 20] . Ceres y Vesta se hicieron lo suficientemente grandes para la diferenciación gravitatoria, en la que los metales pesados se hundieron hasta el núcleo y la corteza se formó a partir de rocas más ligeras [21] .
En el modelo de Niza, muchos objetos del cinturón de Kuiper se formaron en el cinturón exterior de asteroides, a más de 2,6 UA de distancia. La mayoría fueron expulsados más tarde por la gravedad de Júpiter, pero los que quedan pueden ser asteroides de clase D , posiblemente incluido Ceres [22] .
A pesar de que la Tierra es mucho más grande que todos los asteroides conocidos, una colisión con un cuerpo de más de 3 km puede llevar a la destrucción de la civilización. Una colisión con un cuerpo más pequeño (pero de más de 50 metros de diámetro) puede provocar numerosas víctimas y enormes daños económicos.
Cuanto más grande y pesado es el asteroide, más peligroso representa, sin embargo, es mucho más fácil detectarlo en este caso. El más peligroso en este momento es el asteroide Apophis , con un diámetro de unos 300 m, en una colisión con la que se puede destrozar un país entero.
Diámetro del objeto , m |
Energía de impacto, Mt TNT |
Diámetro del cráter , km |
Efectos y eventos comparables |
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— | 0.015 | — | Explosión de bomba atómica sobre Hiroshima |
treinta | 2 | — | bola de fuego, onda de choque, pequeña destrucción |
cincuenta | diez | ≤1 | explosión similar al evento de Tunguska , pequeño cráter |
100 | 80 | 2 | explosión de una bomba de hidrógeno de 50 Mt (URSS, 1962) |
200 | 600 | cuatro | destrucción a escala de estados enteros |
500 | 10,000 | diez | destrucción en todo el continente |
1000 | 80 000 | veinte | millones y miles de millones de víctimas |
5000 | 10,000,000 | 100 | miles de millones de víctimas, cambio climático global |
≥10,000 | ≥80,000,000 | ≥200 | decadencia de la civilización humana |
El 1 de junio de 2013, el asteroide 1998 QE2 hizo su acercamiento más cercano a la Tierra en 200 años. La distancia era de 5,8 millones de kilómetros, que es 15 veces más que la Luna [24] .
Desde 2016, el telescopio AZT-33VM ha estado operando en Rusia para detectar cuerpos celestes peligrosos. Es capaz de identificar un peligroso asteroide de 50 metros a una distancia de hasta 150 millones de kilómetros en 30 segundos. Esto permite advertir con anticipación (al menos un mes antes) cuerpos potencialmente peligrosos para el planeta, similar al meteorito de Tunguska [25] .
Los primeros 37 asteroides tienen símbolos astronómicos . Se presentan en la tabla.
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Carbón | ![]() | |
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Estrella central y planetas | |
planetas enanos | Ceres Plutón haumea hacerhacer eris Candidatos sedna orco Quaoar pistola-pistola 2002 MS 4 |
Satélites grandes | |
Satélites / anillos | Tierra / ∅ Marte Júpiter / ∅ Saturno / ∅ Urano / ∅ Neptuno / ∅ Plutón / ∅ haumea hacerhacer eris Candidatos orca quawara |
Primeros asteroides descubiertos | |
Cuerpos pequeños | |
objetos artificiales | |
Objetos hipotéticos | |