سیارک چیست و کمربند سیارکی چگونه به وجود آمده است؟‌

دیجیاتو شنبه 11 اسفند 1403 - 22:02
سیارک بقایای سنگی باقی‌مانده از دوران شکل‌گیری منظومه شمسی است؛ همان آجرهای اولیه که در حدود 4.6 میلیارد سال پیش سیارات را ساختند. The post سیارک چیست و کمربند سیارکی چگونه به وجود آمده است؟‌ appeared first on دیجیاتو.

در اعماق منظومه شمسی، در حدفاصل مدار مریخ و مشتری، میلیون‌ها سنگ آسمانی سرگردان‌اند؛ بقایای خاموشی از روزهای نخستین پیدایش سیارات. این اجرام که با نام «سیارک‌ها» شناخته می‌شوند، نه سیاره‌اند نه قمر، بلکه پازل‌های گمشده‌ای از تاریخ کیهانی‌اند که می‌توانند رازهای شکل‌گیری زمین و حتی سرچشمه‌های حیات را در خود پنهان کرده باشند. در مقاله دیجیاتو با «سیارک» و «کمربند سیارکی» آشنا خواهیم شد.

سیارک چیست؟

سیارک چیست؟ کمربند سیارکی کجاست؟ همه آنچه باید بدانید

سیارک‌ها بقایای سنگی دوران شکل‌گیری منظومه شمسی و سیارات آن هستند؛ همان آجرهای اولیه که حدود ۴ میلیارد و 600 میلیون سال پیش سیارات را ساختند. بیشتر این اجرام از کمربند اصلی سیارکی که بین مریخ و مشتری قرار دارد، سرچشمه می‌گیرند. (در ادامه مقاله، با کمربند سیارکی نیز آشنا می‌شویم.)

طبق داده‌های ناسا، تعداد سیارک‌های شناخته‌شده تاکنون بیش از یک‌میلیون است. سیارک‌ها در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند و اطلاعات ارزشمندی درباره‌ چگونگی شکل‌گیری منظومه شمسی ارائه می‌دهند.

ویژگی‌های مداری و فیزیکی

سیارک‌ها در مدارهایی بیضوی و کشیده به دور خورشید می‌چرخند و معمولاً حرکاتی نامنظم در فضا دارند. بسیاری از سیارک‌های بزرگ یک یا چندین قمر کوچک‌تر هم دارند. نمونه‌ای از این موارد سیارک دیدیموس (Didymos) است که با قطر حدود ۷۸۰ متر، قمر کوچک‌تری به نام دیمورفوس (Dimorphos) دارد که قطر آن ۱۶۰ متر است.

سیارک‌ها که گاهی «سیارات خرد» (Minor Planets) نیز نامیده می‌شوند، از نظر اندازه بسیار متنوع‌اند. کوچک‌ترین آنها قطری کمتر از ۱۰ متر دارد، درحالی‌که بزرگ‌ترین نمونه شناخته‌شده، وِستا (Vesta)، قطری حدود ۵۲۵ کیلومتر دارد.

سیارک‌ها چگونه شکل گرفته‌اند؟

پیش از شکل‌گیری سیارات منظومه شمسی، خورشید نوزاد با دیسکی از غبار و گاز احاطه شده بود که به آن دیسک پیش‌سیاره‌ای (Protoplanetary Disk) گفته می‌شود. بخش عمده این دیسک در فرایند شکل‌گیری سیارات فروپاشید اما مقداری از این مواد باقی ماند.

در شرایط پرآشوب تولد منظومه شمسی، این مواد اولیه بارها و بارها با یکدیگر برخورد کردند. دانه‌های ریز گرد هم آمدند و سنگ‌های کوچک را تشکیل دادند. سپس این سنگ‌ها به هم پیوستند و اجرام بزرگ‌تری، ازجمله سیاره‌ها، را ساختند اما برخی از این اجرام به سیاره‌واره‌ها (Planetesimals) تبدیل شدند (اجسامی که به‌ اندازه کافی بزرگ نشدند تا تبدیل به سیاره شوند).

سپس، برخوردهای متوالی باعث شکسته شدن این سیاره‌واره‌ها شد و قطعات حاصل از این برخوردها سیارک‌هایی را تشکیل دادند.

طی میلیاردها سال پس‌ازآن، برخی از این سیارک‌ها با یکدیگر برخورد کردند و متلاشی شدند اما برخی از این قطعات دوباره گرد هم آمدند و چیزی را شکل دادند که ما آن را «سیارک‌های توده‌ای» (Rubble-Pile Asteroids) می‌نامیم.

انواع سیارک‌ها

دانشمندان برای دسته‌بندی سیارک‌ها از معیارهای مختلفی استفاده می‌کنند؛ برای مثال، سیارک‌ها بسته به ترکیب و ساختارشان در ۳ نوع اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:

1. سیارک‌های یکپارچه کندریتی (Monolithic Chondritic Asteroids)

این نوع سیارک‌ها آجرهای منظومه شمسی محسوب می‌شوند؛ زیرا از زمان شکل‌گیری‌شان تقریباً بدون تغییر باقی مانده‌اند. برخی از آنها غنی از سیلیکات هستند، برخی دیگر مقدار زیادی کربن دارند و هرکدام داستان متفاوتی از تاریخ منظومه شمسی را روایت می‌کنند.

۲. سیارک‌های تفکیک‌شده (Differentiated Asteroids)

این سیارک‌ها رفتاری شبیه سیارات کوچک داشتند؛ یعنی در مقطعی از حیات خود هسته فلزی، گوشته و پوسته آتشفشانی تشکیل دادند. بهترین نمونه این نوع وِستا است.

۳. سیارک‌های توده‌ای (Rubble-Pile Asteroids)

این نوع سیارک‌ها زمانی شکل گرفتند که سیارک‌های بزرگ‌تر با یکدیگر برخورد کردند و قطعات شکسته‌شده آنها دوباره به هم پیوستند. این سیارک‌ها از قطعات سنگ، تخته‌سنگ، گردوغبار و مقدار زیادی فضای خالی تشکیل شده‌اند که باعث می‌شود در برابر برخوردهای بعدی بسیار مقاوم باشند.

رده‌بندی سیارک‌ها

در رده‌بندی برحسب فاصله مداری، معمولاً سیارک‌ها در ۳ دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

۱. کمربند سیارکی اصلی (Main Asteroid Belt)

  • محل استقرار بیشتر سیارک‌های شناخته‌شده
  • بین مریخ و مشتری
  • شامل یک‌میلیون و 100 هزار تا یک‌میلیون و 900 هزار میلیون سیارک با قطر بیش از یک کیلومتر و میلیون‌ها سیارک کوچک‌تر

اوایل تاریخ منظومه شمسی، گرانش مشتری مانع از تشکیل سیارات در این ناحیه شد و باعث شد اجرام کوچک با یکدیگر برخورد کنند و به سیارک‌هایی که امروزه مشاهده می‌کنیم، تبدیل شوند.

۲ . تروجان‌ها (Trojans)

  • سیارک‌هایی که در مدار سیاره حرکت می‌کنند اما با آن برخورد نمی‌کنند.
  • آنها در 2 نقطه خاص از مدار سیاره قرار دارند (نقاط لاگرانژی L4 و L5)؛ در این نقاط، گرانش خورشید و زمین با نیروی فرار تروجان در حالت تعادل قرار دارند. در غیر این‌ صورت تروجان از مدار خارج می‌شود.
  • تروجان‌های مشتری بزرگ‌ترین گروه از این دسته هستند و تعدادشان با تعداد سیارک‌های کمربند اصلی برابری می‌کند.
  • تروجان‌های مریخ و نپتون نیز شناسایی شده‌اند.

۳ . سیارک‌های نزدیک به زمین (Near-Earth Asteroids)

 این دسته شامل سیارک‌هایی است که مدارشان از نزدیکی مدار زمین عبور می‌کند. اگر مسیر آنها مدار زمین را قطع کند، به آنها «سیارک‌های زمین‌گذر» (Earth-crossers) یا آپولو (Apollo) گفته می‌شود. این سیارک‌ها یکی از منابع اصلی شهاب‌سنگ‌هایی هستند که گاه‌به‌گاه به زمین سقوط می‌کنند.

سیارک‌هایی که مدارشان به زمین نزدیک می‌شود و از داخل حضیض مریخ عبور می‌کنند، آمور (Amor) نامیده می‌شوند. گروه دیگری از سیارک‌های نزدیک به زمین که مدارشان از مدار زمین عبور می‌کند اما هرگز از نقطه اوج زمین دورتر نمی‌شود، سیارک‌های آتن (Aten) نام دارند. تاکنون بیش از هزار و ۲۰۰ سیارک نزدیک به زمین شناخته شده‌اند.

برآورد می‌شود روزانه ۱۰۰ تا هزار تن ماده فرازمینی، از ذراتی در مقیاس زیرمیکرومتری تا تخته‌سنگ‌هایی با چندین تُن وزن، به سطح زمین می‌رسند. بخشی از این مواد از سیارک‌های نزدیک به زمین منشأ می‌گیرند. سیارک‌های بزرگ‌تر نیز با زمین برخورد می‌کنند.

تخمین زده می‌شود میانگین، هر یک‌میلیون و 100 هزار تا ۲ میلیون سال یک بار، سیارکی با قطر یک کیلومتر یا بیشتر با زمین برخورد کند. محاسبات نشان می‌دهند عمر سیارک‌های نزدیک زمین در مدارهای کنونی‌شان بین ۱۰ تا ۱۰۰ میلیون سال است.

ترکیب سیارک‌ها

ترکیب سیارک‌ها بستگی زیادی به فاصله آنها از خورشید در زمان شکل‌گیری‌شان دارد. سیارک‌هایی که به خورشید نزدیک‌تر بودند، در اثر گرمای زیاد ذوب شدند. در این فرایند، آهن موجود در آنها به‌ مرکز فرورفت و ماگمای بازالتی (آتشفشانی) به سطح رانده شد. سیارک‌های دورتر از خورشید معمولاً ترکیبات کربنی بیشتری داشتند و دربرابر حرارت کمتر تغییر کردند.

به‌طورکلی، سیارک‌ها براساس ترکیب شیمیایی و میزان بازتاب نور (آلبدو) به چندین نوع دسته‌بندی می‌شوند: S-type ،C-type و M-type.

سیارک‌های نوع C (کندریت Chondrite): این دسته رایج‌ترین نوع سیارک‌هاست و شامل بیش از 75 درصد سیارک‌های شناخته‌شده می‌شوند. این سیارک‌ها و احتمالاً از رس و سنگ‌های سیلیکاتی تشکیل شده‌اند. آنها ظاهری تیره‌رنگ دارند و از قدیمی‌ترین اجرام منظومه شمسی محسوب می‌شوند. برخی شهاب‌سنگ‌های کربنی که روی زمین یافت می‌شوند، احتمالاً بقایای همین سیارک‌ها هستند.

مطالعات جدید، به‌ویژه روی سیارک‌هایی مانند بنو (Bennu)، تأیید کرده‌اند بسیاری از سیارک‌های نوع C ترکیبات آلی پیچیده و مقادیر قابل‌توجهی آب در مواد معدنی خود دارند. به گفته دانشمندان، بنو ۱۴ مورد از ۲۰ اسید آمینه شناخته‌شده را که بلوک‌های سازنده حیات نامیده می‌شوند، در خود جای داده است!

سیارک‌های نوع S (سنگی Stony): شامل حدود ۱۷ درصد سیارک‌ها می‌شوند و بیشتر در ناحیه داخلی کمربند سیارکی یافت می‌شوند. این سیارک‌ها روشن‌ترند و ترکیبی از آهن-نیکل و سیلیکات‌های منیزیم-آهن دارند.

 سیارک‌های نوع M (فلزی Metallic): سیارک‌هایی نسبتاً درخشان‌اند که عمدتاً از نیکل-آهن تشکیل شده‌اند. این سیارک‌ها بیشتر در ناحیه میانی کمربند سیارکی قرار دارند.

سایر انواع نادر: شامل سیارک‌های نوع A، D، E، P، Q و R.

کمربند سیارکی کجاست؟

کمربند سیارکی

کمربند اصلی سیارکی منطقه‌ای میان مریخ و مشتری است که میزبان میلیون‌ها سیارک با اندازه‌های مختلف است. این کمربند در فاصله‌ای بین ۲ تا ۴ واحد نجومی (AU) از خورشید قرار دارد که برابر است با حدود ۳۰۰ تا ۶۰۰ میلیون کیلومتر. وسعت این کمربند حدود ۲۲۵ میلیون کیلومتر تخمین زده شده است.

کل جرم سیارک‌های کمربند اصلی فقط چند درصد جرم ماه است. به نظر می‌رسد این ناحیه نسبت به امروز در گذشته جرم بسیار بیشتری داشته. بیشتر سیارک‌های شناخته‌شده در کمربند اصلی به دور خورشید می‌گردند اما این تنها کمربند سیارکی نیست! همه سیارک‌ها درون کمربندهای خود باقی نمی‌مانند!

سیارک‌های نزدیک به زمین در اثر برخورد با سیارات درونی، برخورد با سایر سیارک‌ها یا برهم‌کنش‌های گرانشی ناشی از گذر نزدیک به مریخ، زمین یا ناهید، از فضای اطراف زمین حذف می‌شوند.

برخی اجرام حاضر در کمربند سیارکی ممکن است ابتدا در مکان‌های دیگری شکل گرفته باشند؛ برای مثال، این احتمال مطرح شده که بسیاری از اجداد شهاب‌سنگ‌های آهنی و حتی سیارک وستا، در ناحیه سیارات زمین‌سان (سیارات داخلی) تشکیل شده سپس به مدارهای کنونی خود در کمربند سیارکی منتقل شده‌اند.

برخلاف آنچه در فیلم‌های هالیوودی نمایش داده می‌شود، عبور از میان کمربند سیارکی معمولاً بدون حادثه است. تاکنون چندین فضاپیما، ازجمله مأموریت «افق‌های نو» (New Horizons) ناسا به مقصد پلوتو، بدون هیچ مشکلی از این کمربند عبور کرده‌اند.

شکاف‌های کرک‌وود

شکاف‌های کرک‌وود

درون کمربند سیارکی، مناطقی نسبتاً خالی وجود دارد که به «شکاف‌های کرک‌وود» (Kirkwood Gaps) معروف است. این شکاف‌ها با رزونانس‌های مداری مشتری همخوانی دارند. نیروی گرانشی این غول گازی باعث شده این نواحی نسبت به سایر بخش‌های کمربند، خالی‌تر باشند. در برخی دیگر از نواحی، این نیروی گرانشی باعث تجمع بیشتر سیارک‌ها شده است.

کمربند سیارکی چگونه شکل گرفت؟

در نخستین روزهای منظومه شمسی، غبار و سنگ‌هایی که دور خورشید می‌چرخیدند،  تحت‌تأثیر گرانش به یکدیگر پیوستند و سیارات را تشکیل دادند اما همه این مواد به سیارات جدید تبدیل نشدند. منطقه‌ای میان مریخ و مشتری به کمربند سیارکی بدل شد.

گاهی این پرسش مطرح می‌شود که کمربند سیارکی بقایای سیاره‌ای نابود شده است یا دنیایی که هرگز شکل نگرفت؟ طبق اعلام ناسا، جرم کلی این کمربند کمتر از جرم ماه است و به‌هیچ‌وجه نمی‌توان آن را یک سیاره دانست. ظاهراً این بقایا  تحت‌تأثیر گرانش مشتری قرار گرفته که مانع ادغام آنها در سایر سیارات شده است.

مدل «Grand Tack»

مطالعه دیگر سیارات به دانشمندان کمک کرده منظومه شمسی را بهتر درک کنند. براساس فرضیه‌ای به نام Grand Tack، در 5 میلیون سال نخست شکل‌گیری منظومه شمسی، مشتری و زحل احتمالاً ابتدا به‌سمت خورشید حرکت کردند سپس مسیر خود را تغییر داده و به‌سمت منظومه خارجی بازگشتند. در این فرایند، این سیارات مواد اولیه کمربند سیارکی را در مسیر خود پراکنده کرده‌اند.

سیارک‌های کمربند اصلی

میان سیارک‌های بزرگ، بیش از ۱۶ سیارک دارای قطری بیش از ۲۴۰ کیلومتر هستند. 3 مورد از بزرگ‌ترین سیارک‌ها وستا (Vesta)، پالاس (Pallas) و هیجیا (Hygiea) هستند که قطری بیش از ۴۰۰ کیلومتر دارند. همچنین سرس (Ceres) که سیاره کوتوله (Dwarf Planet) محسوب می‌شود، در این ناحیه قرار دارد.

وستا

سیارک وستا

وستا دومین جرم بزرگ در کمربند سیارکی (پس از سرس) است. قطر آن حدود ۵۲۵ کیلومتر است و در حدود فاصله ۲.۴ واحد نجومی از خورشید قرار دارد. این سیارک تقریباً ۹ درصد جرم کل کمربند سیارکی را تشکیل می‌دهد. وستا از نوع V-type (بازالتی) است و سطح آن عمدتاً از سنگ‌های آتشفشانی، پیروکسن و مواد سیلیکاتی تشکیل شده است که نشان‌دهنده تاریخچه‌ای از فعالیت‌های آتشفشانی در گذشته است.

پالاس

سیارک پالاس

این جرم آسمانی حدود ۵۱۲ کیلومتر قطر دارد و از نظر اندازه، پس از سرس و وستا، سومین سیارک بزرگ این ناحیه محسوب می‌شود. پالاس از نوع B-type است که زیرمجموعه‌ای از سیارک‌های C-type به شمار می‌رود و ترکیبات غنی از کربن و سیلیکات‌های تیره‌رنگ دارد.

این سیارک در مداری با انحراف مداری زیاد (حدود ۳۴ درجه نسبت به صفحه مداری سیارات) و فاصله‌ای میان ۲.۱ تا ۳.۴ واحد نجومی از خورشید حرکت می‌کند. مدار غیرعادی پالاس باعث شده مطالعه آن نسبت به دیگر سیارک‌های بزرگ دشوارتر باشد.

هیجیا

سیارک هیجیا

هیجیا از بزرگ‌ترین اجرام نوع C-type محسوب می‌شود. این سیارک حدود ۴۲۵ تا ۴۴۰ کیلومتر قطر دارد و به‌دلیل سطح تاریک و غنی از کربن، بازتاب کمی از نور خورشید دارد. هیجیا در فاصله‌ای میان ۲.۸ تا ۳.۵ واحد نجومی از خورشید قرار گرفته و مدار تقریباً دایره‌ای را طی ۵.۵ سال زمینی به دور خورشید تکمیل می‌کند.

برخلاف بیشتر سیارک‌های بزرگ، هیجیا ظاهری نسبتاً کروی دارد؛ به همین دلیل، برخی معتقدند هیجیا می‌تواند سیاره کوتوله نیز در نظر گرفته شود.

سیاره کوتوله سرس

سیاره کوتوله سرس

سرس بزرگ‌ترین جرم موجود در کمربند اصلی سیارکی است. قطر آن حدود ۹۵۰ کیلومتر است (حدود یک‌چهارم قطر ماه) و تقریباً یک‌سوم جرم کل کمربند سیارکی را تشکیل می‌دهد. سال ۲۰۰۶، اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) سرس را به‌دلیل جرم و شکل کروی‌اش، سیاره کوتوله طبقه‌بندی کرد.

سطح سرس عمدتاً از خاک رس، مواد غنی از کربن و یخ‌آب تشکیل شده است. این سیاره کوتوله یکی از مهم‌ترین اهداف مطالعه در جستجوی آب و حیات در منظومه شمسی به شمار می‌رود؛ زیرا احتمال داده می‌شود اقیانوسی زیرسطحی در آن وجود داشته باشد.

مأموریت داون و کشف مواد آلی روی سرس

سال 2007، ناسا مأموریت داون (Dawn) را برای مطالعه سرس و وستا آغاز کرد. این فضاپیما سال ۲۰۱۱ به وستا رسید و پس از بیش از یک سال تحقیق، سال ۲۰۱۵ به سرس سفر کرد. مشاهدات داون نشان داد سرس برخلاف بیشتر سیارک‌های کمربند، جرمی یخی است. همچنین نشانه‌هایی از مواد آلی روی سطح آن مشاهده شد که احتمال می‌دهد سرس ابتدا در نواحی دورتری از منظومه شمسی شکل گرفته و بعدها به کمربند سیارکی راه یافته باشد.

سیارک‌های منظومه شمسی بیرونی

در بخش بیرونی منظومه شمسی نیز کمربندهایی از سیارک‌ها و اجرام برخوردکننده با سیارات وجود دارد. سیارک‌هایی که محور نیمه‌اصلی مدار آنها بین مشتری و نپتون قرار دارد، سانتور (Centaurs) نامیده می‌شوند. این اجرام منظم  تحت‌تأثیر گرانش سیارات غول‌پیکر قرار گرفته و در برخی موارد با آنها برخورد می‌کنند.

به‌تازگی، تلسکوپ فضایی جیمز وب سانتوری با نام «2060 کایرون» (2060 Chiron) را کشف کرده است.

در دهه ۱۹۹۰ نیز کمربند سیارکی جدیدی در خارج از مدار نپتون کشف شد که اجرام فرانپتونی (Trans-Neptunian Objects) یا به‌اختصار TNOs نامیده می‌شوند. این منطقه لبه درونی کمربند اورت-کویپر است که تصور می‌شود فاصله‌ای حدود هزار واحد نجومی (AU) از خورشید امتداد داشته باشد.

این اجرام منظومه شمسی بیرونی احتمالاً ترکیبی مشابه دنباله‌دارها دارند و منشأ دنباله‌دارها هستند اما تا زمانی که در نواحی سرد بیرونی باقی بمانند، هیچ جریان گاز و غباری از خود منتشر نمی‌کنند و در ظاهر مانند سیارک‌های ابتدایی به نظر می‌رسند. برهم‌کنش‌های گرانشی روی این سیارک‌ها باعث می‌شود برخی از آنها وارد منظومه شمسی داخلی شوند.

کشف کمربند سیارکی

در قرن هجدهم، «یوهان تیتوس»، ستاره‌شناس آلمانی، الگویی ریاضی در نحوه توزیع سیارات کشف کرد و براساس آن پیش‌بینی کرد بین مریخ و مشتری باید سیاره دیگری وجود داشته باشد. ستاره‌شناسان برای یافتن این جرم گمشده جستجوهای گسترده‌ای را آغاز کردند.

«جوزپه پیاتسی»، ستاره‌شناس ایتالیایی، سال ۱۸۰۱ اولین جرم را کشف کرد و آن را سرس نامید. بیش از یک سال بعد، دومین جرم در این منطقه به نام پالاس کشف شد.

ابتدا این اجرام را سیاره می‌نامیدند اما با گذر زمان، تعداد اجرام کشف‌شده در این منطقه افزایش یافت و تا اوایل قرن نوزدهم، بیش از ۱۰۰ جرم جدید شناسایی شد. دانشمندان متوجه شدند این اجرام بسیار کوچک‌تر از سیارات‌اند درنتیجه آنها را «سیارک» نامیدند.

استخراج معادن از سیارک‌ها

سیارک‌ها منابع سرشاری از طلا، پلاتین و سایر فلزات گران‌بها دارند اما چطور می‌شود این فلزات را استخراج کرد؟ یکی از روش‌های احتمالی آوردن این اجرام به زمین است. بیشتر فلزاتی که در زندگی روزمره استفاده می‌کنیم، در اعماق زمین مدفون‌اند و بسیاری از آنها از برخورد سیارک‌ها به زمین در گذشته‌های دور نشأت گرفته‌اند اما چالش اصلی این است که سیارک‌ها در فاصله‌ای بسیار دور قرار دارند و هزینه سفر به آنها بسیار زیاد است.

حتی با فرض رسیدن به سیارک، پس از استخراج مواد معدنی، کاوشگران سیارکی با تصمیمی دشوار مواجه می‌شوند: باید سنگ معدن را در همان سیارک تصفیه کرد که نیازمند احداث تأسیسات کامل فرآوری در فضاست یا بهتر است مواد خام را مستقیم به زمین منتقل کرد که دراین‌صورت مقدار زیادی ضایعات نیز همراه آن خواهد بود؟

برای رسیدن به این هدف، تلاش‌هایی نیز انجام شده که البته موفقیت‌آمیز نبود. سال ۲۰۱۲، شرکت Planetary Resources اعلام کرد قصد دارد مأموریتی برای ارسال فضاپیما به‌منظور استخراج آب و فلزات گران‌بها از سیارک‌ها انجام دهد. این شرکت سال ۲۰۱۸ به‌دلیل مشکلات مالی توسط شرکت ConsenSys خریداری و سال ۲۰۲۰ دارایی‌های آن به حوزه عمومی منتقل شد!

رقابت وستا و سرس برای عنوان «بزرگ‌ترین سیارک»

اخیراً، وستا توانسته عنوان بزرگ‌ترین سیارک را از سرس بگیرد. ناسا اکنون سرس را سیاره کوتوله طبقه‌بندی می‌کند؛ زیرا ویژگی‌هایی مشابه سیاره دارد. سرس همچنان بزرگ‌ترین جرم در کمربند سیارکی محسوب می‌شود و وستا پس‌ازآن، دومین جرم بزرگ این منطقه است.

تغییر مدار سیارک‌ها

گرانش عظیم مشتری و برخوردهای نزدیک با مریخ یا سایر اجرام می‌توانند مدار سیارک‌ها را تغییر دهند. این برخوردها برخی سیارک‌ها را از کمربند اصلی خارج کرده و به مدارهای مختلفی در منظومه شمسی پرتاب می‌کند. برخی از این اجرام سرگردان در گذشته با زمین و دیگر سیارات برخورد کرده‌اند و نقش مهمی در تغییر تاریخ زمین‌شناسی و حتی تکامل حیات روی زمین داشته‌اند.

ناسا اعلام کرده دفتر هماهنگی حفاظت از سیاره مادری (Planetary Defense Coordination Office) پیوسته اجرام نزدیک به زمین (NEOs) را نظارت می‌کند تا احتمال برخورد آنها با زمین را ارزیابی کند و درصورت نیاز، برنامه‌ریزی‌های لازم را برای مقابله با تهدیدهای احتمالی انجام دهد.

تفاوت شهاب‌واره، شهاب و سیارک

تفاوت شهاب‌واره، شهاب و سیارک

در جدول زیر، تعاریف و تفاوت‌های سیارک، شهاب‌واره، شهاب و آذرگوی آورده شده است:

ویژگیسیارک (Asteroid)شهاب  (Meteor)شهاب‌واره (Meteoroid)آذرگوی (Fireball)
تعریفجرم سنگی یا فلزی نسبتاً کوچک و غیرفعال که در مدار خورشید حرکت می‌کند.پدیده نورانی ناشی از ورود شهاب‌واره به جو زمین و سوختن آن.تکه‌سنگ یا فلزی که در فضا حرکت می‌کند و معمولاً از بقایای برخورد سیارک‌ها یا دنباله‌دارها به‌وجود می‌آید.شهاب‌واره‌ای که در جو زمین سوخته و نوری بسیار شدیدتر از یک شهاب تولید می‌کند.
اندازهاز چند متر تا صدها کیلومترمعمولاً کوچک‌تر از یک مترمعمولاً بسیار بزرگ‌تر از شهاب معمولی است.
محل قرارگیریمعمولاً در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتریدر جو زمین، هنگام عبور شهاب‌وارهدر فضا، معمولاً بین سیاره‌هادر جو زمین، هنگام عبور شهاب‌واره
سرنوشتدر مدار خود به دور خورشید می‌چرخد، مگر اینکه  تحت‌تأثیر نیروی گرانش منحرف شود.در جو می‌سوزد و ناپدید می‌شود.یا در فضا باقی می‌ماند یا وارد جو سیارات می‌شود. 
برخورد با زمینممکن است به قطعاتی تقسیم شده و به سطح زمین برخورد کند.معمولاً کاملاً می‌سوزد.اگر از جو عبور کند و به سطح زمین برسد، شهاب‌سنگ (Meteorite) نامیده می‌شود.اگر از جو عبور کند و به سطح زمین برسد، شهاب‌سنگ می‌شود.
ترکیب شیمیایی  3 نوع اصلی دارد: ۱) C-type (کربنی): غنی از کربن، مواد آلی و سیلیکات‌ها ۲) S-type (سنگی): شامل سیلیکات‌های آهن و منیزیم ۳) M-type (فلزی): عمدتاً از نیکل و آهن تشکیل شده است. برخی حتی دارای آب یا مواد آلی هستند.از نظر ترکیب تفاوتی با شهاب‌واره ندارد اما هنگام سوختن، یونیزه شده و گازهای داغی مانند اکسیژن و نیتروژن منتشر می‌کند.عموماً شامل سیلیکات‌ها، فلزات (نیکل و آهن) و در برخی موارد مواد آلیمشابه شهاب‌واره‌ها اما معمولاً از فلزات و سنگ‌های غنی‌تر.

نام‌گذاری سیارک‌ها

نام‌گذاری سیارک‌ها بر عهده کمیته نام‌گذاری اجرام کوچک اتحادیه بین‌المللی نجوم است اما قوانین سخت‌گیرانه‌ای در این زمینه وجود ندارد. هر سیارک پس از کشف، ابتدا نام‌گذاری موقت دریافت می‌کند شامل سال کشف و کد حروفی-عددی برای مشخص‌کردن زمان و ترتیب کشف آن است (مانند ۲۰۰۲ AT4).

پس از تأیید مدار سیارک، به آن شماره شناسایی دائمی اختصاص داده می‌شود (مانند (۹۹۹۴۲) آپوفیس)، و در ادامه ممکن است نام رسمی نیز دریافت کند. این نام می‌تواند از مکان‌ها، شخصیت‌ها، موضوعات مختلف یا حتی گاهی حیوانات الهام گرفته شود اما پیشنهاد نام باید مطابق با دستورالعمل‌های IAU باشد.

در گذشته، برخی سیارک‌ها نمادهایی مانند سیارات دریافت می‌کردند اما از سال ۱۸۵۵ این روش کنار گذاشته شد و شماره‌گذاری متوالی جایگزین آن شد.

مرکز بررسی ریزسیاره‌ها  (Minor Planet Center) فهرستی از نام‌های سیارک‌ها را نگه‌داری می‌کند.

مأموریت‌ها و اکتشافات

در جدول زیر برخی از مأموریت‌هایی که با هدف بررسی سیارک‌ها و کمربند سیارکی انجام شده، آمده است:

مأموریتسیارک هدفتاریخ پرتابهدف مأموریتنتایج یا دستاوردهانوع فضاپیما
دارت (DART)ناسا2022آزمایش تغییر مسیر سیارک‌هادیمورفوس (سیارک دیدیموس)برخورد با سیارک دیمورفوس برای تغییر مسیر آن و آزمایش اثرات برخورد جنبشی.
گایا (GAIA)کمربند سیارکی2013مطالعه دقیق موقعیت و حرکت سیارک‌ها در کمربند سیارکینقشه دقیق موقعیت‌های سیارک‌ها در آسمان و درک بهتر حرکت آنها.فضاپیمای رصدی
هیابوسا (Hayabusa)ایته‌کاوا (Itokawa)2003جمع‌آوری نمونه از سطح سیارک و بازگشت به زمیناولین مأموریت موفق برای جمع‌آوری نمونه از یک سیارک و بازگشت آن به زمین.فضاپیمای اکتشافی
هیابوسا ۲ (Hayabusa2)ریوگو (Ryugu)2014جمع‌آوری نمونه از سطح سیارک و بازگشت به زمینجمع‌آوری نمونه‌های مواد از سطح سیارک ریوگو و مطالعه ترکیبات آن.فضاپیمای اکتشافی
OSIRIS-RExبنو (Bennu)2016مطالعه و جمع‌آوری نمونه از سیارک بنوجمع‌آوری نمونه از سطح سیارک بنو و مطالعه ویژگی‌های سطحی آن.فضاپیمای اکتشافی
NEOWISEکمربند سیارکی و سیارک‌های نزدیک زمین2009بررسی سیارک‌ها و اجرام نزدیک زمینشناسایی و رصد هزاران سیارک و اجرام نزدیک زمین، کشف سیارک‌های جدید.فضاپیمای رصدی
نیو هورایزنز  (New Horizons)سرس و کمربند کویپر2006مطالعه سیارک‌های دوردست و کمربند کویپرگذر از پلوتو و اولین کاوش نزدیک به سیاره کوتوله سرس و اجرام کمربند کویپر.فضاپیمای رصدی
داون (Dawn)وستا و سرس2007مطالعه دو سیارک مختلف در کمربند سیارکی و مقایسه ویژگی‌هااولین مأموریت که از دو سیارک مختلف در کمربند سیارکی بازدید کرده و آنها را بررسی کرد.فضاپیمای اکتشافی

خلاصه؛ سیارک‌های کمربند سیارکی

سیارک‌ها اجرام سنگی کوچکی هستند که بیشتر آنها در کمربند اصلی بین مریخ و مشتری قرار دارند. این اجرام بقایای دوران اولیه منظومه شمسی‌اند و ترکیبات آنها اطلاعات ارزشمندی درباره پیدایش سیارات و حتی حیات ارائه می‌دهد.

برخی سیارک‌ها مانند سرس و وستا بسیار بزرگ و برخی دیگر تکه‌سنگ‌هایی کوچک هستند. علاوه‌بر اهمیت علمی، سیارک‌ها از 2 جنبه دیگر نیز موردتوجه‌اند: احتمال برخورد آنها با زمین و استخراج منابع معدنی ارزشمند از آنها در آینده.

سؤالات متداول

بزرگ‌ترین سیارک چه نام دارد؟

سیارک وستا بزرگ‌ترین سیارک در کمربند سیارکی محسوب می‌شود. (سرس بزرگ‌ترین جرم در کمربند سیارکی است اما اخیراً به‌عنوان سیاره کوتوله طبقه‌بندی شده است.)

کمربند سیارکی چقدر گسترده است؟

کمربند اصلی سیارکی در فاصله‌ای 2 تا 4 برابر فاصله زمین تا خورشید قرار دارد و شامل میلیون‌ها سیارک است. بیشتر این اجرام نسبتاً کوچک‌اند؛ از اندازه تخته‌سنگ‌هایی به قطر چند متر تا چندین هزار متر.

آیا منظومه‌های دیگر هم کمربند سیارکی دارند؟

منظومه شمسی ما تنها مجموعه‌ای نیست که کمربند سیارکی دارد. ابری از غبار پیرامون ستاره زتا لپوریس (Zeta Leporis) شباهت زیادی به کمربند سیارکی دارد. همچنین بررسی کوتوله‌های سفید نشان داده است که موادی سنگی به سطح آنها سقوط می‌کند. این یافته نشان می‌دهد چنین کمربندهایی در سیستم‌های ستاره‌ای درحال مرگ نیز رایج‌اند.

فاصله زمین تا کمربند سیارکی چقدر است؟

فاصله زمین تا کمربند سیارکی متغیر است اما به‌طور میانگین حدود 179.5 میلیون کیلومتر (1.2 واحد نجومی) تخمین زده می‌شود. کمربند سیارکی بین 2 تا 4 واحد نجومی از خورشید قرار دارد اما زمین در فاصله یک واحد نجومی از خورشید واقع شده است.

منبع خبر "دیجیاتو" است و موتور جستجوگر خبر تیترآنلاین در قبال محتوای آن هیچ مسئولیتی ندارد. (ادامه)
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت تیترآنلاین مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویری است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هرگونه محتوای خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.