الكويكبات: حقائق ممتعة ومعلومات عن الكويكبات
صورة مرشح أوزيريس واضحة تم التقاطها أثناء تحليق مركبة روزيتا الفضائية في كويكب لوتيتيا في 10 يوليو 2010. (رصيد الصورة: ESA 2010 MPS / OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA)
الكويكبات هي عوالم صخرية تدور حول الشمس وهي أصغر من أن تسمى كواكب. تُعرف أيضًا باسم الكواكب الصغيرة أو الكواكب الصغيرة. هناك الملايين من الكويكبات ، يتراوح حجمها من مئات الأميال إلى عدة أقدام. في المجموع ، كتلة جميع الكويكبات أقل من كتلة قمر الأرض.
على الرغم من حجمها ، يمكن أن تكون الكويكبات خطيرة. لقد ضرب الكثير منها الأرض في الماضي ، وسيصطدم المزيد بكوكبنا في المستقبل. وهذا أحد أسباب دراسة العلماء للكويكبات وحرصهم على معرفة المزيد عن أعدادها ومداراتها وخصائصها الفيزيائية. إذا كان كويكب في طريقنا ، فنحن نريد أن نعرف ذلك.
تشكيل
الكويكبات هي بقايا من تكوين نظامنا الشمسي منذ حوالي 4.6 مليار سنة. في وقت مبكر ، منع ولادة كوكب المشتري أي أجسام كوكبية من التكون في الفجوة بين المريخ والمشتري ، مما تسبب في اصطدام الأجسام الصغيرة التي كانت هناك مع بعضها البعض وتفتت إلى الكويكبات التي نراها اليوم.
يتوسع باستمرار فهم كيفية تطور النظام الشمسي. تقترح نظريتان حديثتان إلى حد ما ، نموذج نيس و Grand Tack ، أن عمالقة الغاز تحركوا قبل أن يستقروا في مداراتهم الحديثة. كان من الممكن أن تكون هذه الحركة قد أرسلت كويكبات من الحزام الرئيسي تمطر على الكواكب الأرضية ، مما أدى إلى إفراغ وإعادة تعبئة الحزام الأصلي.
الخصائص البدنية
يمكن أن يصل حجم الكويكبات إلى حجم سيريس ، الذي يبلغ عرضه 940 كيلومترًا (حوالي 583 ميلاً). على الطرف الآخر من المقياس ، أصغر كويكب تمت دراسته على الإطلاق هو صخرة فضائية بعرض 6 أقدام (2 متر) 2015 TC25 ، والتي لوحظت عندما قامت بتحليق قريب من الأرض في أكتوبر 2015. وقال فيشنو ريدي من مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا في بيان .
وأضاف ريدي: 'يمكنك التفكير في [كويكب] على أنه نيزك يطفو في الفضاء لم يصطدم بالغلاف الجوي ويصل إلى الأرض - حتى الآن'.
تتشكل جميع الكويكبات تقريبًا بشكل غير منتظم ، على الرغم من أن عددًا قليلاً من أكبرها شبه كروي ، مثل سيريس. غالبًا ما يتم حفرها أو حفرها - على سبيل المثال ، يوجد في Vesta حفرة عملاقة يبلغ قطرها حوالي 285 ميلاً (460 كم). يُعتقد أن أسطح معظم الكويكبات مغطاة بالغبار.
عندما تدور الكويكبات حول الشمس في مدارات بيضاوية ، فإنها تدور ، وأحيانًا تتدحرج بشكل متقطع. من المعروف أيضًا أن أكثر من 150 كويكبًا لها قمر صغير ، وبعضها له قمرين. توجد أيضًا كويكبات ثنائية أو مزدوجة ، حيث يدور كويكبان لهما نفس الحجم تقريبًا حول بعضهما البعض ، كما يُعرف أيضًا بأنظمة الكويكبات الثلاثية. يبدو أن العديد من الكويكبات قد تم التقاطها بواسطة جاذبية الكوكب وأصبحت أقمارًا - ومن المحتمل أن تشمل المرشحين أقمار المريخ ، فوبوس وديموس ، ومعظم الأقمار الخارجية لكوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون.
متوسط درجة حرارة سطح الكويكب النموذجي هو 100 درجة فهرنهايت (ناقص 73 درجة مئوية). بقيت الكويكبات في الغالب دون تغيير لمليارات السنين - على هذا النحو ، يمكن أن يكشف البحث في هذه الكويكبات عن الكثير عن النظام الشمسي المبكر.
تأتي الكويكبات في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام. بعضها أجسام صلبة ، والبعض الآخر أصغر أكوام من الأنقاض مرتبطة ببعضها البعض عن طريق الجاذبية. أحدهما ، الذي يدور حول الشمس بين نبتون وأورانوس ، يأتي مع مجموعته الخاصة من الحلقات. آخر ليس لديه واحد ولكن ستة ذيول.
تصنيف
تقع الكويكبات داخل ثلاث مناطق من النظام الشمسي. تقع معظم الكويكبات في حلقة واسعة بين مدارات المريخ و كوكب المشتري . يحتوي حزام الكويكبات الرئيسي هذا على أكثر من 200 كويكب يزيد قطرها عن 60 ميلاً (100 كم). يقدر العلماء أن حزام الكويكبات يحتوي أيضًا على بين 1.1 مليون و 1.9 مليون الكويكبات التي يزيد قطرها عن 1 كم (3281 قدمًا) وملايين الكويكبات الأصغر.
ليس كل شيء في الحزام الرئيسي هو كويكب - سيريس ، الذي كان يُعتقد أنه كويكب فقط ، يُعتبر الآن كوكبًا قزمًا. في العقد الماضي ، حدد العلماء أيضًا فئة من الأجسام تُعرف باسم 'الكويكبات الحزام الرئيسي' ، وهي أجسام صخرية صغيرة ذات ذيول. في حين أن بعض ذيول تتشكل عندما تصطدم الأجسام بكويكب ، أو عن طريق تفكك الكويكبات ، قد يكون البعض الآخر مذنبات مقنعة.
تقع العديد من الكويكبات خارج الحزام الرئيسي. كويكبات طروادة تدور حول كوكب أكبر في مكانين خاصين ، يُعرفان باسم نقاط لاغرانج ، حيث جاذبية الشمس والكوكب متوازنة. كوكب طروادة هو الأكثر عددًا ، حيث يضم عددًا كبيرًا من السكان مثل حزام الكويكبات الرئيسي. لدى نبتون والمريخ والأرض أيضًا كويكبات طروادة.
الكويكبات القريبة من الأرض (NEAs) تدور بالقرب من الأرض من الشمس. أحب الكويكبات لديها مدارات قريبة من هذا القبيل ولكن لا تعبر مسار الأرض ، وفقًا لوكالة ناسا. كويكبات أبولو لها مدارات عبور للأرض ولكنها تقضي معظم وقتها خارج مسار الكوكب. تعبر كويكبات آتون أيضًا مدار الأرض ولكنها تقضي معظم وقتها داخل مدار الأرض. كويكبات أتيرا هي كويكبات قريبة من الأرض تدور مداراتها داخل مدار الأرض. وفقا ل وكالة الفضاء الأوروبية ، ما يقرب من 10000 من الكويكبات المعروفة هي NEAs.
بالإضافة إلى تصنيفات الكويكبات بناءً على مداراتها ، تقع معظم الكويكبات في ثلاث فئات بناءً على تكوينها:
ال الكويكبات من النوع C أو الكربونية تكون رمادية اللون وهي الأكثر شيوعًا ، بما في ذلك أكثر من 75 بالمائة من الكويكبات المعروفة. من المحتمل أنها تتكون من صخور طينية وسيليكات حجرية ، وتعيش في المناطق الخارجية للحزام الرئيسي.
ال الكويكبات من النوع S أو السيليكاسيات لونها مائل إلى الأخضر إلى المحمر ، وتشكل حوالي 17 في المائة من الكويكبات المعروفة ، وتهيمن على حزام الكويكبات الداخلي. يبدو أنها مصنوعة من مواد السيليكات وحديد النيكل.
ال الكويكبات من النوع M أو المعدنية لونها ضارب إلى الحمرة ، وتشكل معظم الكويكبات المتبقية ، وتسكن في المنطقة الوسطى من الحزام الرئيسي. يبدو أنها تتكون من الحديد النيكل.
هناك العديد من الأنواع النادرة الأخرى التي تعتمد على التكوين أيضًا - على سبيل المثال ، الكويكبات من النوع V التي تميزها Vesta لها قشرة بركانية بازلتية.
تأثيرات الأرض
منذ أن تشكلت الأرض قبل حوالي 4.5 مليار سنة ، اصطدمت الكويكبات والمذنبات بشكل روتيني بالكوكب. وفقًا لوكالة ناسا ، فإن أخطر الكويكبات نادرة للغاية.
كويكب قادر على كارثة عالمية يجب أن يكون عرضه أكثر من ربع ميل. قدر الباحثون أن مثل هذا التأثير من شأنه أن يرفع كمية كافية من الغبار في الغلاف الجوي لخلق 'شتاء نووي' بشكل فعال ، مما يعطل الزراعة بشدة في جميع أنحاء العالم. الكويكبات الكبيرة تضرب الأرض مرة واحدة فقط كل 1000 قرون في المتوسط ، يقول مسؤولو ناسا.
الكويكبات الصغيرة التي يُعتقد أنها تضرب الأرض كل 1000 إلى 10000 عام يمكن أن تدمر مدينة أو تسبب موجات تسونامي مدمرة. بحسب وكالة ناسا ، من المرجح أن تحترق الصخور الفضائية التي يقل حجمها عن 82 قدمًا (25 مترًا) عند دخولها الغلاف الجوي للأرض ، مما يعني أنه حتى لو ضرب 2015 TC25 الأرض ، فمن المحتمل ألا تصل إلى الأرض.
في 15 فبراير 2013 ، ضرب كويكب الغلاف الجوي فوق مدينة تشيليابينسك الروسية ، مما تسبب في موجة اهتزازية أصابت 1200 شخص. يُعتقد أن صخرة الفضاء قد بلغ عرضها حوالي 65 قدمًا (20 مترًا) عندما دخلت الغلاف الجوي للأرض.
عندما يصطدم كويكب أو جزء منه بالأرض ، يطلق عليه نيزك. فيما يلي التراكيب النموذجية:
النيازك الحديدية
- حديد: 91 بالمائة
- نيكل: 8.5 بالمائة
- الكوبالت: 0.6 بالمائة
النيازك الحجرية
- الأكسجين: 6 بالمائة
- حديد: 26 بالمائة
- السيليكون: 18 بالمائة
- المغنيسيوم: 14 بالمائة
- الألومنيوم: 1.5 بالمائة
- نيكل: 1.4 في المائة
- الكالسيوم: 1.3 في المائة
الدفاع عن الكويكب
تم تصنيف العشرات من الكويكبات على أنها ' يحتمل ان يكون خطيرا 'من قبل العلماء الذين يتتبعونهم. بعض هذه المدارات ، التي تقترب مداراتها بدرجة كافية من الأرض ، يمكن أن تتعرض للاضطراب في المستقبل البعيد وتُرسل في مسار تصادمي مع كوكبنا. يشير العلماء إلى أنه إذا تم العثور على كويكب في مسار تصادم مع الأرض بعد 30 أو 40 عامًا على الطريق ، فهناك وقت للرد. على الرغم من أنه يجب تطوير التكنولوجيا ، إلا أن الاحتمالات تشمل تفجير الكائن أو تحويله. [معرض الصور: كويكبات يحتمل أن تكون خطرة]
ومع ذلك ، فبالنسبة لكل كويكب معروف ، هناك العديد من الكويكبات التي لم يتم رصدها ، وقد تكون أوقات رد الفعل الأقصر أكثر تهديدًا.
عندما تقوم الكويكبات بتحليق قريب من الأرض ، فإن إحدى أكثر الطرق فعالية لرصدها هي استخدام الرادار ، مثل النظام الموجود في مجمع Goldstone Deep Space Communications التابع لناسا في كاليفورنيا. في سبتمبر 2017 ، الأرض القريبة كويكب 3122 فلورنسا يبحر بواسطة الأرض على بعد 4.4 مليون ميل (7 ملايين كيلومتر) ، أو 18 ضعف المسافة إلى القمر. أكدت رحلة الطيران حجمها (2.8 ميل أو 4.5 كم) وفترة الدوران (2.4 ساعة). كشف الرادار أيضًا عن معلومات جديدة مثل شكله ووجود فوهة كبيرة واحدة على الأقل وقمرين.
في بث ناسا في وقت سابق من عام 2017 ، قالت مارينا بروزوفيتش ، عالمة الفيزياء في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، يمكن للرادار الكشف عن التفاصيل مثل حجمه وشكله وما إذا كان الكويكب في الواقع جسمين (نظام ثنائي ، حيث يدور جسم أصغر حول جسم أكبر.) 'الرادار يشبه إلى حد ما سكين الجيش السويسري' ، قالت. إنها تكشف الكثير عن الكويكبات دفعة واحدة.
في الحالة غير المحتملة التي يعتبر فيها الكويكب تهديدًا ، لدى ناسا مكتب تنسيق دفاع كوكبي لديه سيناريوهات لنزع فتيل الموقف. في نفس البث ، قال ضابط الدفاع الكوكبي في PDCO ، ليندلي جونسون ، إن الوكالة لديها تقنيتان على الأقل يمكن استخدامهما: مصادم حركي (بمعنى ، مركبة فضائية تصطدم بالكويكب لتحريك مداره) أو جرار الجاذبية (بمعنى ، مركبة فضائية تبقى بالقرب من كويكب لفترة طويلة من الزمن ، مستخدمة جاذبيتها الخاصة لتغيير مسار الكويكب تدريجيًا.) سوف تتشاور PDCO أيضًا مع البيت الأبيض والوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA) ووكالات الفضاء الأخرى المحتملة ، من أجل تحديد ما يجب القيام به. ومع ذلك ، لا يوجد أي كويكب (أو مذنب) تهديد معروف للأرض ، وتتبع ناسا بعناية جميع الأجسام المعروفة من خلال شبكة من التلسكوبات الشريكة.
توصيل المياه؟
ومن المفارقات ، أن الاصطدامات التي قد تعني الموت للبشر قد تكون السبب في أننا على قيد الحياة اليوم. عندما تشكلت الأرض ، كانت جافة وقاحلة. قد تكون اصطدامات الكويكبات والمذنبات قد أدت إلى توصيل جليد الماء والجزيئات الكربونية الأخرى إلى الكوكب ، مما سمح بتطور الحياة. في الوقت نفسه ، منعت الاصطدامات المتكررة الحياة من البقاء حتى هدأ النظام الشمسي. شكلت الاصطدامات اللاحقة أي الأنواع تطورت وأيها تم القضاء عليها.
بحسب وكالة ناسا مركز دراسات الأجسام القريبة من الأرض CNEOS) ، `` يبدو أنه من الممكن أن يكون أصل الحياة على سطح الأرض قد تم منعه أولاً عن طريق التدفق الهائل للمذنبات والكويكبات المؤثرة ، ثم قد يكون هطول أمطار أقل كثافة بكثير من المذنبات قد أدى إلى ترسيب المواد ذاتها التي سمحت بتكوين الحياة منذ حوالي 3.5 - 3.8 مليار سنة.
الاكتشاف والتسمية
في عام 1801 ، أثناء رسم خريطة النجوم ، اكتشف الكاهن الإيطالي وعالم الفلك جوزيبي بيازي بالصدفة أول وأكبر كويكب ، سيريس تدور بين المريخ والمشتري. على الرغم من تصنيف سيريس اليوم على أنه كوكب قزم ، إلا أنه يمثل ربع كتلة جميع الكويكبات المعروفة الموجودة في حزام الكويكبات الرئيسي أو بالقرب منه.
خلال النصف الأول من القرن التاسع عشر ، تم اكتشاف العديد من الكويكبات وتصنيفها على أنها كواكب. صاغ ويليام هيرشل عبارة 'كويكب' في عام 1802 ، لكن علماء آخرين أشاروا إلى الأجسام المكتشفة حديثًا على أنها كواكب صغيرة. بحلول عام 1851 ، كان هناك 15 كويكبًا جديدًا ، وتحولت عملية التسمية لتشمل الأرقام ، حيث تم تصنيف سيريس على أنها (1) سيريس. اليوم ، يشترك سيريس في التصنيف المزدوج باعتباره كويكبًا وكوكبًا قزمًا ، بينما يظل الباقي كويكبات.
نظرًا لأن الاتحاد الفلكي الدولي أقل صرامة بشأن كيفية تسمية الكويكبات عند مقارنتها بالأجسام الأخرى ، فهناك كويكبات سميت على اسم السيد سبوك من Star Trek وموسيقي الروك فرانك زابا ، بالإضافة إلى المزيد من التكريم الرسمي ، مثل الكويكبات السبعة سمي على اسم طاقم مكوك الفضاء كولومبيا الذي قتل عام 2003. تسمية الكويكبات بعد الحيوانات الأليفة لم يعد مسموحًا به.
تُعطى الكويكبات أيضًا أرقامًا - على سبيل المثال ، 99942 أبوفيس.
استكشاف
كانت المركبة الفضائية الأولى التي تلتقط صورًا عن قرب للكويكبات هي مركبة جاليليو التابعة لناسا في عام 1991 ، والتي اكتشفت أيضًا أول قمر يدور حول كويكب في عام 1994.
في عام 2001 ، بعد أن قامت مركبة الفضاء NEAR التابعة لوكالة ناسا بدراسة مكثفة للكويكب القريب من الأرض إيروس لأكثر من عام من المدار ، قرر مراقبو المهمة محاولة الهبوط بالمركبة الفضائية. على الرغم من أنه لم يكن مصممًا للهبوط ، إلا أن NEAR هبط بنجاح ، مسجلاً الرقم القياسي كأول من يهبط بنجاح على كويكب.
في 2006، هايابوسا اليابانية أصبحت أول مركبة فضائية تهبط وتقلع من كويكب. عادت إلى الأرض في يونيو 2010 ، والعينات التي استعادتها قيد الدراسة حاليًا.
بدأت مهمة Dawn التابعة لناسا ، والتي تم إطلاقها في عام 2007 ، في الاستكشاف فيستا في عام 2011. بعد عام ، غادر الكويكب في رحلة إلى سيريس ، ووصل في عام 2015. كانت داون أول مركبة فضائية تزور فيستا وسيريس. اعتبارًا من عام 2017 ، لا تزال المركبة الفضائية تدور حول الكويكب الاستثنائي.
في سبتمبر 2016 ، أطلقت ناسا الأصول ، التفسير الطيفي ، تحديد الموارد ، الأمن ، Regolith Explorer ( أوزيريس ريكس ) ، والتي ستستكشف الكويكب بينو قبل الاستيلاء على عينة للعودة إلى الأرض.
قال دانتي لوريتا ، الباحث الرئيسي في OSIRIS-REx ، في مؤتمر صحفي: 'إن إرجاع العينات هو حقًا في طليعة الاستكشاف العلمي'.
في يناير 2017 ، اختارت ناسا مشروعين ، Lucy و Psyche ، من خلال برنامج Discovery Program الخاص بها. من المقرر إطلاقها في أكتوبر 2021 ، ستزور لوسي جسمًا في حزام الكويكبات قبل الذهاب لدراسة ستة كويكبات طروادة. سيسافر Psyche إلى 16 Psyche ، وهو كويكب معدني ضخم قد يكون قلب كوكب قديم بحجم كوكب المريخ ، وقد جرد من قشرته من خلال الاصطدامات العنيفة.
في عام 2012 ، سميت شركة موارد الكواكب أعلنت شركة عن خطط لإرسال مهمة في نهاية المطاف إلى صخرة فضائية لاستخراج المياه وتعدين الكويكب من أجل المعادن الثمينة. منذ ذلك الحين ، بدأت ناسا في العمل على خطط لمهمتها الخاصة لالتقاط الكويكبات.
وفقًا لـ CNEOS ، 'تشير التقديرات إلى أن الثروة المعدنية الموجودة في حزام الكويكبات بين مداري المريخ والمشتري ستعادل حوالي 100 مليار دولار لكل شخص على وجه الأرض اليوم'.
شارك في التغطية إليزابيث هويل ونولا تايلور ريد ، مساهمون في موقع guesswhozoo.com
مصادر إضافية
