الكويكبات تسمى أجسامًا كونية ليست أقمارًا صناعية للكواكب ، وكتلتها غير كافية لمثل هذا الجسم لاكتساب شكل كروي مميز لقزم أو كوكب عادي تحت تأثير جاذبيته.
عند فحص أي جسم من هذا القبيل ، تتمثل إحدى المهام الأولى في الإجابة على السؤال المتعلق بما يتكون منه الكويكب ، نظرًا لأن الميزات التركيبية تلقي الضوء على أصل الكائن ، والذي يرتبط في النهاية بتاريخ النظام الشمسي بأكمله. من وجهة نظر عملية ، فإن الملاءمة المحتملة لأجسام الكويكبات من حيث الاستخدام المستقبلي لمواردها أمر مهم.
كيف نعرف عن تكوين الكويكبات
بدرجات متفاوتة من الدقة ، يمكن الحكم على الكيمياء وعلم المعادن في الكويكبات بناءً على طرق بحث مختلفة مباشرة وغير مباشرة:
- سيساعد تقدير تكوين الجسم تقريبًا في وضع مداره في النظام الشمسي. كقاعدة عامة ، الأبعد عن الشمس صغيرجسم الفضاء ، المواد الأكثر تطاير في تكوينه ، على وجه الخصوص ، الجليد المائي.
- تلعب الخصائص الطيفية للكويكب دورًا مهمًا في حل المشكلة. ومع ذلك ، فإن تحليل الطيف المنعكس لا يزال لا يسمح للشخص بالحكم بشكل لا لبس فيه على المواد السائدة في تكوين جسم معين.
- دراسة النيازك - شظايا من الكويكبات التي تسقط على سطح الأرض ، تجعل من الممكن تحديد تركيبها المعدني والكيميائي بدقة. لسوء الحظ ، أصل النيزك ليس معروفًا دائمًا.
- أخيرًا ، يمكن الحصول على البيانات الأكثر اكتمالا حول ما يتكون منه الكويكب من خلال تحليل صخوره باستخدام جهاز آلي بين الكواكب. حتى الآن ، تم التحقيق في العديد من الكائنات بهذه الطريقة.
تصنيف الكويكبات
هناك ثلاثة أنواع رئيسية تنقسم إليها الكويكبات حسب التركيب:
- C - الكربون. وتشمل هذه غالبية الجثث المعروفة - 75٪.
- S - حجر أو سيليكات. تضم هذه المجموعة حوالي 17٪ من الكويكبات المكتشفة حتى الآن.
- M - معدن (حديد-نيكل).
تشمل هذه الفئات الثلاث الرئيسية كائنات من أنواع طيفية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تمييز عدة مجموعات من الكويكبات النادرة ، والتي تختلف في سمات معينة من الطيف.
التصنيف أعلاه يزداد تعقيدًا وتفصيلاً باستمرار. بشكل عام ، البيانات الطيفية وحدها ، بالطبع ، لا تكفي لتحديد ماهية الكويكبات. وصف التكوين معقد للغايةمهمة. بعد كل شيء ، على الرغم من أن الاختلافات في الأطياف تشير بالتأكيد إلى اختلافات في مادة السطح ، فلا يمكن أن يكون هناك يقين من أن تكوين كائنات من نفس الفئة متطابق.
الأجسام القريبة من الأرض
تسمى الكويكبات القريبة من الأرض أو القريبة من الأرض بالكويكبات التي لا يتجاوز محيطها المداري 1.3 وحدة فلكية. وأرسلت بعثات فضائية خاصة لدراسة بعضها
- إيروس هو جسم كبير نسبيًا بأبعاد تقارب 34 × 11 × 11 كم وكتلته 6.7 × 10 12t ، ينتمي إلى الفئة S. كان هذا الكويكب الصخري درس في 2000 NEAR Shoemaker. بالإضافة إلى صخور السيليكات ، فإنه يحتوي على حوالي 3٪ من المعادن. وهي تتكون أساسًا من الحديد والمغنيسيوم والألمنيوم ، ولكن هناك أيضًا معادن نادرة: الزنك والفضة والذهب والبلاتين.
- Itokawa هو أيضًا كويكب من الدرجة S. وهو صغير - 535 × 294 × 209 م - وله كتلة 3.5 × 107t. غبار من سطح تم تسليم Itokawa إلى الأرض بواسطة كبسولة العودة لمسبار Hayabusa الياباني في عام 2010. تحتوي جزيئات الغبار على معادن مجموعات الأوليفين والبيروكسين والبلاجيوجلاز. تتميز تربة إيتوكاوا بنسبة عالية من الحديد في السيليكات ونسبة منخفضة من هذا المعدن في شكله الحر. وقد ثبت أن مادة الكويكب تعرضت لتحولات حرارية وتأثيرية.
- Ryugu ، كويكب من الدرجة C ، تجري دراسته حاليًا بواسطة المركبة الفضائية Hayabusa-2. يُعتقد أن تكوين مثل هذه الأجسام لم يتغير كثيرًا منذ تكوين النظام الشمسي ، لذا فإن دراسة Ryugu ذات أهمية كبيرة. توصيلالعينات ، التي ستسمح بدراسة أكثر تفصيلاً لما يتكون منه الكويكب ، مخطط لها في نهاية عام 2020.
- Bennu هو كائن آخر تعمل بالقرب منه مهمة الفضاء حاليًا - محطة OSIRIS-Rex. يعتبر هذا الكويكب الكربوني الخاص من الفئة B أيضًا مصدرًا للمعرفة المهمة حول تاريخ النظام الشمسي. من المتوقع تسليم تربة Bennu إلى الأرض لدراستها التفصيلية في عام 2023.
ماذا يتكون حزام الكويكبات
المنطقة الواقعة بين مداري المريخ والمشتري ، والتي يتركز فيها عدد كبير من الأجسام ذات التكوين والأصل والحجم المختلفين ، تسمى عادة الحزام الرئيسي. بالإضافة إلى الكويكبات الفعلية بمختلف أنواعها ، فهي تضم أجسامًا مذنبة وكوكبًا قزمًا واحدًا - سيريس (كان يُشار إليه سابقًا باسم الكويكبات).
اليوم ، كجزء من مهمة Dawn ، تمت دراسة واحدة من أكبر أجسام الحزام ، Vesta ، بتفاصيل كافية. إنه ، في جميع الاحتمالات ، كوكب أولي تم الحفاظ عليه منذ تكوين النظام الشمسي. تتمتع Vesta بهيكل معقد (له قلب وغطاء وقشرة) وتكوين معدني غني. إنه ينتمي إلى فئة طيفية خاصة V من كويكبات يغلب عليها السيليكات مع نسبة عالية من البيروكسين الغني بالمغنيسيوم. تساعد دراسة النيازك التي نشأت منه في توضيح معرفة ما يتكون منه الكويكب فيستا.
بشكل عام ، حزام الكويكبات عبارة عن مجموعة من الأجسام التي توضح حالة المادة في النظام الشمسي في مراحل مختلفة من تكوينه.تمثل الكويكبات الكربونية - على سبيل المثال ، ماتيلدا - أقدم الأجسام هنا. قد يكون للسيليكات تاريخ مختلف ، لكن مادتها خضعت بالفعل لبعض التحول كجزء من أجسام كبيرة أو صغيرة. من الواضح أن الكويكبات المعدنية مثل Psyche أو Cleopatra هي شظايا من نوى الكواكب الأولية المشكلة بالفعل.
الكويكبات البعيدة عن الشمس
مجموعة أخرى واسعة النطاق من الأجسام الصغيرة هي حزام كويبر ، الذي يقع خارج مدار نبتون. إنه أكثر ضخامة واتساعًا من الحزام الرئيسي. الفرق الرئيسي بين الاثنين هو ما مصنوعة الكويكبات حزام كويبر. أنها تحتوي على مكونات متطايرة أكثر بكثير - جليد الماء ، والنيتروجين المجمد ، والميثان والغازات الأخرى ، وكذلك المواد العضوية. هذه الأجسام هي أقرب في تكوينها إلى سحابة الكواكب الأولية. من حيث الخصائص ، فهي بالفعل تشبه المذنبات من نواح كثيرة.
الموقع الوسيط بين أجسام حزام كويبر وكويكبات الحزام الرئيسي تحتله القنطور تتحرك على طول مسارات غير مستقرة بين مداري كوكب المشتري ونبتون. تختلف في تكوينها الانتقالي.
حول آفاق التنمية
الكويكبات جذبت الانتباه منذ فترة طويلة كمصدر محتمل للمعادن النادرة والثمينة: الأوزميوم والبلاديوم والإيريديوم والبلاتين والذهب وكذلك الموليبدينوم والتيتانيوم والكوبالت وغيرها. تستند الحجج المؤيدة لتعدينها على الكويكبات إلى حقيقة أن قشرة الأرض فقيرة في العناصر الثقيلة بسبب التمايز الثقالي. من المفترض أنه نتيجة لنفس العملية ، أصبحت M-asteroids غنية ،بالإضافة إلى الحديد والنيكل والمعادن المحددة. بالإضافة إلى ذلك ، في تكوين الكويكبات C التي لم تخضع للتمايز ، يكون توزيع العناصر موحدًا تمامًا.
باستخدام هذه الاعتبارات ، فإن الشركات التي تعلن عن رغبتها في تطوير كويكبات تثير الاهتمام بشكل دوري بالموضوع. على سبيل المثال ، في يوليو 2015 ، أبلغت وسائل الإعلام عن تحليق قريب من الكويكب البلاتيني 2011 UW158. وصلت تقديرات احتياطياتها إلى أكثر من خمسة تريليونات دولار لكن اتضح أنها مبالغ فيها بشكل واضح
ومع ذلك ، لا تزال هناك مواد خام ثمينة على الكويكبات. تعتمد مسألة ملاءمة تطويرها على مشاكل مثل التقييم الموثوق للاحتياطيات ، وتكلفة الرحلات الجوية والإنتاج ، وبالطبع المستوى التكنولوجي المطلوب. على المدى القصير ، هذه المهام بالكاد يمكن حلها ، لذلك لا تزال البشرية بعيدة جدًا عن تطور الكويكبات.
