Astronomija

Kaj če bi obstajal asteroidni pas z maso planeta?

Kaj če bi obstajal asteroidni pas z maso planeta?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

V preteklosti so mislili, da je asteroidni pas ostanki razbitega planeta. Seveda je bila to vse psevdoznanost, saj je bila masa asteroidnega pasu 4% lune. Spraševal sem se, kaj bi se zgodilo, če bi se to zgodilo. Kakšen bi bil asteroidni pas z okoli 50% Zemljine mase? Kako pogosto bi asteroidi zadeli zemljo? Bi vplival na Mars?


Masa planeta? Verjetno jih je bilo pred milijardami let in morda še vedno, toda ostanki tega planeta, ki nastaja, so bili razbiti in razpršeni zaradi udarcev. Iz drobcev, ki so prizadeli Zemljo, vemo, da je planet, ki se je tam oblikoval, zrasel dovolj velik, da je imel staljeno notranjost, kjer so težke kovine, večinoma železo in nikelj, potonile v sredino in se razlikovale od skalnatega plašča. Močan vpliv je moral razbiti ta oblikovalni planet pred približno 4 ali 5 milijardami let, ruševine pa so postale tako razpršene, da je težko oceniti, koliko jih je bilo prvotno. Nekatere so popolnoma izrinili iz asteroidnega pasu, ostalo je še vedno tam, vendar je večina tako fino razbite in razpršene, da ga ne moremo videti (asteroidni pas pokriva ogromno območje, veliko večje od orbite Zemljine lune sistem).

Posledična odsotnost telesa z znatnim gravitacijskim poljem, ki bi privabljalo komete in druge predmete, jim je omogočila, da so šli naprej, morda da bi prizadeli Zemljo in notranje planete. Zakon Bodes pravi, da bi moral biti tam planet, toda ali bi bil to planet velikosti Marsa ali ne, nihče ne ve. Razlikovanje nikelj-železa od skalnatega materiala je težko razložiti, ne da bi jih tam ločevali dokaj pomembni planetezimalni materiali, in vsaj v našem sončnem sistemu se zdi zakon Bodes dokaj zanesljiv.


Koliko vode je asteroidni pas poslal na Zemljo?

Voda pogosto velja za najdragocenejši vir Zemlje, njeni prostrani oceani pa naredijo Zemljo edinstveno med zemeljskimi planeti v sončnem sistemu. Kljub temu izvor Zemlje H2O ostajamo nekaj skrivnostnega, saj teorije o tem, kako zemeljski planeti pridobivajo vodo, variirajo od dobave kometov in asteroidov do nastanka z interakcijami atmosfera-magma.

Del te zmede izhaja iz dejstva, da natančna količina H2O na in na Zemlji ni gotovo. Zemlja naj bi imela nekje med 1 in 10 "oceani" vode, pri čemer je 1 ocean enak količini vode na površini, kar pomeni, da bi lahko bilo več oceanov vrednih H2O znotraj zemeljskega plašča. Različne teorije o izvoru vode na Zemlji zagotavljajo različne količine H2O & # 8211 bi na primer meteoriti, ki so pomagali oblikovati naš planet, lahko zagotovili kar tri oceane vode. Današnji prispevek se nanaša na to, koliko H2O bi ga lahko dostavili na Zemljo iz pasu asteroidov, saj njegovi avtorji preučujejo trke asteroidov z Zemljo, ko je le-ta nastala.

Kako pogosto asteroidi zadenejo Zemljo?

Da bi ocenili, koliko vode bi bilo mogoče dostaviti iz asteroidnega pasu, so avtorji najprej simulirali orbitalni razvoj in usodo asteroidov v različnih predelih pasu več kot 10 milijonov let, da bi ugotovili, koliko trkov bi lahko doživela Zemlja. V modelu bi lahko imeli asteroidi enega od več izidov, bodisi da ostanejo v asteroidnem pasu, zapustijo pas in jih vržejo v vesolje, ali pa zapustijo pas in trčijo v planet ali sonce. Med vsako simulacijo so avtorji postavili 10.000 asteroidov v eno od treh ozkih predelov pasu in # 8211 resonančno območje pri 2,1 AU, znano kot ν6 resonanca, 2: 1 pomeni resonančno območje gibanja z Jupitrom pri 3,3 AU in območjem na zunanjem robu pasu pri 4 AU. Usode asteroidov v vsaki simulaciji so bile nato uporabljene za oceno verjetnosti, da bi asteroid, ki zapusti vsako regijo, trčil v Zemljo.

Slika 1: Rezultati asteroidov za vsako regijo asteroidnega pasu v 10-milijonski simulaciji. Za asteroide, ki so zapustili pas, vsaka plošča prikazuje, koliko asteroidov je bilo vrženih v vesolje (modre točke), trčilo v sonce (rdeče točke), trčilo v Zemljo (zelene točke) ali trčilo v drug planet (rožnate točke). Zgornja vrstica prikazuje rezultate simulacije Zemlje v velikosti Zemlje za vsako območje asteroidnega pasu, spodnja vrstica pa rezultate, ko Zemljo nadomesti planet, ki je 10-krat večji od Zemlje. Prirejeno iz slike 1 v prispevku.

Kot kažejo zelene točke na zgornjih ploščah slike 1, samo ν6 resonančna regija je povzročila trčenje asteroida-Zemlje, skupaj 113, kar daje verjetnost trka asteroid-Zemlja 1,9%. Da bi dobili verjetnosti za regije, ki niso videle trkov, so simulacijo ponovili s planetom, desetkrat večjim od polmera Zemlje, saj bi večji planet moral doživeti več trkov, kot je razvidno iz spodnjih plošč na sliki 1. Nastali asteroid- Verjetnosti trkov planetov so nato zmanjšali, da bi upoštevali večji prerez tega planeta v primerjavi z Zemljo, kar je omogočilo oceno verjetnosti trka za resnično Zemljo. Z uporabo te metode je bilo ugotovljeno, da ima resonančno območje srednjega gibanja Jupiter 2: 1 verjetnost trka asteroid-Zemlja 0,02%, medtem ko je bila verjetnost zunanjega roba asteroidnega pasu le 0,0025%, zaradi česar sta obe regiji neugodni za zagotavljanje Zemlje z vodo.

Ali asteroidi vsebujejo dovolj vode?

Medtem ko simulacije jasno kažejo, da notranji ν6 resonančna regija je najučinkovitejša pri dostavi asteroidov na Zemljo, prav asteroidi v zunanjih predelih pasu vsebujejo največ vode, torej koliko vode bi lahko ν6 območje dejansko dostavi? Asteroidi v zunanjih predelih pasu se lahko premaknejo navznoter z interakcijami z drugimi asteroidi ali mehanizmi, kot je učinek Yarkovskega, pri katerem asteroidi spreminjajo zagon in s tem svoje orbite, ko oddajajo toploto, ki jim jo daje sonce. To pomeni, da bi lahko v vodo bogatijo z vodo bolj bogati asteroidi v zunanjih regijah6 resonančno območje, kar povečuje verjetnost trka na Zemlji.

S pomočjo tega mehanizma avtorji ocenjujejo, da asteroidi zapuščajo ν6 resonanca bi lahko Zemlji zagotovila kar 8 oceanov v vrednosti H2O. Čeprav bi to zlahka oskrbelo dovolj vode za zemeljsko površje, ne bi predstavljalo zgornje meje vode na Zemlji in na njej, ki je enaka 10 oceanom. Avtorji zato sklepajo, da če je v zemeljskem plašču velike zaloge vode, je morala Zemlja nastati s precejšnjimi količinami, kar še enkrat ugotavlja, da brez trdne meritve H2Glede vsebine Zemlje bo izvor zemeljske vode ostal negotov.


4 odgovori 4

Najprej orbite sploh niso stabilne.

Stabilni odnosi med dvema sistemoma predpostavljajo, da se sistemi sploh ne spreminjajo in so samostojni. Toda drugi sistemi vplivajo, zato je verjetnost stabilnosti orbit fantastično nizka.

Torej ne pozabite, da se orbite spremenijo, tudi če traja dolgo časa, da postanejo merljive.

Tudi asteroidni pasovi ne nastanejo v nekaj sekundah in niti v letih. Če se naberejo asteroidni pasovi, če so nabrani asteroidi, potrebujejo milijone ali milijarde let. Zastarela teorija je dejala, da je bil določen asteroidni pas v našem sončnem sistemu v preteklosti planet (povezava). V tem primeru je verjetno napačno, vendar to še ne pomeni, da je v izmišljenem scenariju nemogoče. (Preberite komentarje)

Točno to je vaše vprašanje, ker piše:

  1. V orbiti je bil planet, na katerem je zdaj asteroidni pas.
  2. Skobljen je uničen
  3. Naš sončni sistem je dobesedno takšen, kot je danes, lol.

Toda ustvarjanje lune je nekaj drugega.

Obstaja več teorij o nastanku lun, primeri:

Akumulacijski sončni prah v planetarnih orbitah Asteroidi bi morali biti sposobni tudi tvoriti lune, kot je sončni prah. Če ne celo boljši od prahu, se zaradi večje mase hitreje kopičijo. To zahteva, da se planetarni poli hitro spreminjajo (recimo za merjenje vesolja, recimo milijone let). Če ne, bi na koncu dobili obroče, kot jih ima Saturn.

Majhen planet pride v orbito veliko večjega planeta in tako postane luna.

Planet izgubi del svoje mase zaradi luščenja. Kosmičasti del bi lahko postal luna.

Če torej domnevamo, da je bil asteroidni pas nekoč planet, se drobci zagotovo razširijo po celotnem sončnem sistemu, četudi jih je veliko še vedno v stari orbiti. Nekateri drobci bi lahko tvorili zemeljsko luno, zato bi na vaša vprašanja lahko odgovorili z jasnim da!

Če bi planet obstajal v orbiti, kjer je asteroidni pas, bi bile orbite vseh planetov stabilne in kakšno bi bilo podnebje?

Tam nikoli ni bilo planeta. Vpliv Jupitra ga je preprečil. Večino tega, kar bi lahko bila masa takega planeta, je Jupiter sam oddal ali vrgel iz orbitalne ravnine. Nekatere frakcije so pritrjene na Jupitrovo orbito kot trojanski asteroidi.

Ampak, ČE tam je obstajal planet, ne bi vplival toliko na orbite drugih planetov. Prvič zaradi lastne majhne mase, drugič pa zato, ker večino orbitalne dinamike povzroča Sonce. Res je, da z več kot dvema telesoma ni natančne matematične rešitve, vendar numerični modeli kažejo, da je trenutni Osončje dolgoročno stabilno (za planete). Znane so motnje, ki jih povzročajo nekateri planeti na drugih (pravzaprav so tako odkrili planet Neptun in pritlikavi dvojni planet Pluton / Karon).

Takšen planet bi imel podnebje vmes med podnebjem Marsa in Jupitrovih lun. Pomislite na zelo nizke temperature. Po Wikipediji: "Marsovske površinske temperature se gibljejo od najnižjih približno -143 ° C (pri zimskih polarnih kapicah) do najvišjih do 35 ° C" in "Ganimedova sorazmerno topla površinska temperatura 100 K" (-173C).

Ob predpostavki, da bi v tej orbiti lahko obstajal planet, ali bi lahko obstajal kakšen scenarij, ko bi bil ta planet uničen in bi sončni sistem dosegel današnje stanje.

Najverjetnejši scenarij za uničenje hipotetičnega planeta je onw, ki je dejansko preprečil njegov nastanek: orbitalna nestabilnost, ki jo je povzročil Jupiter. To lahko povzroči izmet planeta iz njegove orbite v zelo ekcektrično, strmoglavljenje na drug planet (najverjetneje Jupiter sam) ali padanje na Sonce, kar povzroči dodatne motnje na notranjih planetih. Z natančno nastavitvijo parametrov boste dobili sistem, kot je naš, vendar večinoma brez asteroidov.

Drugi scenarij, ki bi ga povzročil tudi Jupiter, bi bil, da bi zaradi plimske nestabilnosti planet raztrgal na koščke. To se dejansko zgodi, ko gre telo znotraj Rochejeve meje za drugo telo, ki je za Jupiter manjše od Io-jeve orbite. Opomba: Jupitrov vpliv je dejansko preprečil oblikovanje planeta, vendar verjetno ni dovolj močan, da bi ga raztrgal, potem ko bi se oblikoval.

Bi lahko z uničenjem tega planeta razložili nastanek lune, kako zgodaj v nastanku sončnega sistema bi se to moralo zgoditi?

V pravi znanosti ne. Luna, ki bi nastala zaradi velikega udarca na Zemljo, je resnična možnost, vendar naj bi bila velikost prihajajočega telesa podobna velikosti Marsa, veliko večja od skupne velikosti vseh asteroidov v asteroidnem pasu. Toda če domnevamo, da je planet nekoč že obstajal, bi ga lahko Jupiter v zelo zgodnjem Sončevem sistemu vrgel iz svoje orbite, medtem ko je bil to polovica njegovega postopka kopičenja (in tako pustil nekaj nekritih ostankov, ki so trenutni pas) in vplival na poloblikovana Zemlja. V tej spremenjeni hipotezi o velikem vplivu bi vaš planet zasedel mesto Theia.


BREZPLAČNO AstroScience

Kako pa je nastalo to orbito polje ruševin? Ali predstavlja skalnate kosti nekdanjega planeta iz preteklih eonov, ali je vrsta zbirališča bodočega planeta?

Znanstveniki so v desetletjih oba odziva obravnavali kot možnosti. Toda novejše teorije trdijo, da obsežen obroč vesoljskih kamnin verjetno nikoli ni bil cel planet in verjetno ne bo tako v razmeroma bližnji galaktični prihodnosti. Zakaj? Tam preprosto ni dovolj materiala.

& # 8220To je kul kraj v našem sončnem sistemu, kamor gredo vsa majhna telesa, & # 8221 pravi William Bottke, direktor vesoljskih študij na Southwest Research Institute, neprofitni raziskovalni in razvojni organizaciji s sedežem v San Antoniu v Teksasu.

Pred milijardami let naš sončni sistem še zdaleč ni bil stabilno in organizirano. Planeti so se še vedno oblikovali in pri tem metali orbite svojih sosedov. V luči vsega tega so nekateri astronomi nekoč verjeli, da je planet, ki kroži okoli našega Sonca med trajektorijama Marsa in Jupitra, razstreljen na koščke in je oblikoval asteroidni pas, ki danes plava v vesolju.

Znanstveniki so mislili, da "je morda tam obstajal planet, ki ga je razneslo na drobno," pojasnjuje Sean Raymond, astronom iz Astrofizičnega laboratorija v Bordeauxu v Franciji. Toda potem, ko so raziskovalci začeli preučevati vzorce železnih meteoritov, ki so padli Zemlja kot meteorji, pravi Raymond, je postalo jasno, da ne prihajajo iz enega od matičnih teles.

Posledično se je razmišljanje začelo premikati k ideji, da je asteroidni pas poln planetesimal ali kosov planeta, ki se niti ni izoblikoval ali ni uspel. Toda težava te teorije je v tem, da v pasu ni dovolj materiala, ki bi ustvaril tako maso. Ceres je največji asteroid v pasu, približno Avstralije z maso skoraj polovico mase celotnega materiala pasu, pravi Raymond.

& # 8220 Kot majhne drobtine je & # 8221 pravi Raymond.

Samo zato, ker asteroidni pas ne predstavlja ostankov nekdanjega planeta, ne pomeni, da so znanstveniki to idejo v celoti opustili. Pas je morda prišel iz delov drugih planetov, ki še vedno obstajajo, ali pa je del planetesimala, ki je podoben otroškemu planetu, ki se nikoli ni popolnoma oblikoval, preden je bil razbit.

& # 8220 Včasih je bila to preprosta zgodba, v zadnjih letih pa se je vse bolj zapletalo, ko smo izvedeli več o nastajanju planetov, & # 8221 pravi Bottke.

Raymond pravi, da bi ti deli lahko ostali, ko so Jupiter in Saturn še nastajali. Kasneje so se ti planeti morda selili okoli sončnega sistema, dokler niso končno dosegli sedanjih orbit. To bi povzročilo dinamično nestabilnost s kaotičnimi orbitami in gravitacijskimi silami.

& # 8220 Današnji sončni sistem se zelo razlikuje od tistega, ki je izgledal pred 4,5 milijardami let, & # 8221 pravi Bottke.

Kosi različnih ugank

Zdaj vemo, da pas asteroidov ne vsebuje materiala iz enega samega vira. Nekatere njegove komponente so lahko izhajale iz splošnega območja vesolja, ki ga trenutno naseljuje. Drugi material je morda prišel iz virov zunaj orbite Jupitra, pravi Bottke. Spet drugi asteroidi so morda prispeli iz območja notranjih planetov kot delci, ki so se v nekem trenutku odlomili.

Premiki planetov med sončnim sistemom in zgodnjim obdobjem nestabilnosti bi lahko povzročili, da gravitacije Saturna in Jupitra vpijejo nekaj materiala, medtem ko druge asteroide pošiljajo na druge planete ali v celoti iz našega sončnega sistema. Nekateri raziskovalci celo verjamejo, da so v tem obdobju na Zemljo udarili bogati z vodo asteroidi, kar je privedlo do nastanka oceanov, ki jih imamo še danes. Raymond pravi, da bi bil del teh kamnin odposlan v pravi smeri in hitrosti, da bi se pridružil pasu asteroidov.

& # 8220 V tem kontekstu asteroidnemu pasu včasih rečemo razprševanje krvi sončnega sistema, & # 8221 pravi.

Ne glede na to, kakšno nasilje je povzročilo pošiljanje teh delcev na pas asteroidov, je razlog, da ostanejo na mestu, ker sta se orbiti Marsa in Jupitra sčasoma stabilizirale. Če torej asteroid uspe najti pot tja, verjetno ne bo nikamor šel, pravi Bottke.

Po Raymondovih besedah ​​je vprašanje osončja, s katerim se ukvarja večina astronomov, kako so nastali planeti. Sestava asteroidov, njihov položaj in njihove orbite še naprej razkrivajo namige o daljni preteklosti planetov.

& # 8220 Čeprav nas bolj skrbijo planeti kot asteroidi na splošno, so asteroidi resnično dobro orodje za ugotavljanje, kaj se je zgodilo z planeti, & # 8221 pravi Raymond. & # 8220V tej zgodbi so res ključni dokazi. & # 8221


Ep. 55: Asteroidni pas

V zadnjih nekaj tednih smo imeli veliko e-poštnih sporočil, da naš ogled sončnega sistema ne bi bil popoln brez predstave o pasu asteroidov. Vaša želja je naš ukaz! V epizodi 52 smo govorili o Marsu, zdaj, ko smo spet na pravi poti, pa je naša naslednja postaja asteroidni pas.

Razstavne opombe

    & # 8211 zelo izčrpen vodnik NinePlanets.org Asteroidi in kometi (Planetarna družba) Asteroidi & lt Iskanje asteroidov

Misije itd

Prepis: Asteroidni pas

Prenesite prepis
Fraser Cain: V zadnjih nekaj tednih sem moral dobiti 10 e-poštnih sporočil, 20 e-poštnih sporočil: »Pogovor o asteroidnem pasu. Ne pojdite naravnost do Jupitra, kaj pa pas asteroidov.â €? Torej bomo govorili o pasu asteroidov. Vaša želja je naš ukaz.

Zdaj sem zelo dobro seznanjen s to temo, zahvaljujoč video igram in znanstvenofantastičnim filmom ter televiziji, na primer, "asteroidi,"? video igra, kjer vas asteroidi prihajajo iz vseh različnih smeri, ali, Imperij udari nazaj, kjer letijo s tisočletnim sokolom skozi ta asteroidni pas in asteroidi trčijo drug v drugega in je nevarno mesto. Ali pa tisto nedavno Battlestar Galactica epizoda, kjer se sredi pasu asteroidov vodi pasji boj proti res trdemu Cylonu, kako dobro sem pripravljen na to epizodo?
Dr. Pamela Gay: Nisi. Pravi asteroidni pas pač ni tako gost. Preprosto ni tako vznemirljivo.
Fraser: V redu, zakaj se potem imenuje asteroidni pas?
Pamela: No, obstaja veliko majhnih kosov stvari, ki so zunaj in tvorijo pas. In če postavite majhno piko za vsakega od teh asteroidov na diagramu, ki se prilega na list papirja, bo ta diagram skoraj napolnjen z majhnimi pikami, ki predstavljajo asteroide. No, težava je v tem, da so pravi asteroidi pogosto široki največ nekaj sto kilometrov. In resnični sončni sistem je veliko večji od vašega papirja, zato tehtnica preprosto ne prenaša dobro.

Če bi se odpravili do pravega asteroidnega pasu in se nekako brezskrbno prepeljali po njem, bi imeli približno eno od milijard možnosti, da bi najprej ali prej spustili glavo ali kar koli drugega v asteroid. V pasu asteroidov preprosto niso tako gosti.
Fraser: Sprašujem se torej, ko načrtovalci misij pošiljajo svoje misije na Jupiter in zunaj Saturna, ali jih je to res skrbelo?
Pamela: No, skrbeti morate, če tega ne boste storili, ko boste zagotovo tisti od milijarde, ki bo dobil uro. Skrbijo tudi zaradi tega, ker lahko pridobijo sekundarno znanost. Torej, ko vzletite z Zemlje, se odpravite proti Marsu, ne boste šli skozi pas asteroidov, ampak boste plužili in morda boste videli nekaj stvari, ki krožijo med Zemljo in Marsom, ko greš z Zemlje na Jupiter, moraš iti skozi asteroidni pas in to je čas, da se ustaviš, preveriš vse svoje senzorje in se prepričaš, da delujejo, tako da dobiš nekaj znanosti o asteroidu.

Torej ugotovite, kje so asteroidi, ne samo zato, da bi se jim lahko izognili, ampak da bi jih dejansko lahko namerno srečali in namerno poskušali naučiti malo te majhne mase, ki se druži med Marsom in Jupitrom.
Fraser: V redu. O pasu asteroidov bi rad govoril s sporne točke, kajti ni bilo skoraj napovedano, kot so nekoč mislili ljudje, da bi moral biti na tem območju še en planet?
Pamela: Torej takoj po tem, ko je Herschel našel Uran, so vsi prišli tja in so všeč: "Tukaj mora biti nekaj, obstaja ta matematični odnos, ki pravi, da mora biti tam zunaj planet, kjer smo sčasoma najdemo pas asteroidov.
Fraser: Je to res? Ali obstaja matematični odnos med planeti?
Pamela: Obstaja povsem naključno in tega razmerja nismo mogli najti v nobenem drugem znanem sončnem sistemu. Obstaja ta matematični odnos, odnos Bode. Torej, Johann Bode je predlagal, da bo morda obstajal še en planet, na katerem smo našli asteroidni pas, ki temelji na razmerjih, razdaljah med Merkurjem in Venero, Venero in Zemljo, Zemljo in vrzeljo ter vrzel in Jupiter in Jupiter in Saturn in Saturn in ... smo samo nadaljevali in enako razmerje je še naprej delovalo in delalo in delalo.

Ne moremo najti razloga, znanstveniki so iskali razlog, to zvezo smo iskali drugje in zdi se, da je to eno od teh res nenavadnih naključij, ki se nam tam smeje. Mogoče obstaja osnovna fizika, ki je ne moremo najti, tako da kolikor lahko ugotovimo, je to čas, ko se je opica odločila za tip zaselka.
Fraser: Neumna naključja
Pamela: Toda asteroidni pas smo našli, medtem ko smo zelo težko iskali planet, ki ustreza tej zvezi Bode. Zdaj je prva, ki so jo našli, bila Ceres, to je največji izmed vseh asteroidov in je celo zelo majhen, v primerjavi z Luno je res majhen. To je edini od asteroidov, ki ga imenujemo pritlikav planet. Pluton je padel v isti sortirnik.
Fraser: Hotel sem to povedati. To ni več asteroid, kajne?
Pamela: Ja, napredoval je iz kategorije asteroidov v kategorijo pritlikavih planetov.
Fraser: Torej se vsi držijo Plutona, pa vendar je uboga Ceres napredovala in nikogar to ne zanima. Vidiš? Astronomi dajo in odnesejo.
Pamela: Točno tako
Fraser: Če bi vzeli vse asteroide iz asteroidnega pasu in jih vse skupaj pretlačili v lep, velik planet, bi imeli še en Mars?
Pamela: Ne. Pravzaprav vsa masa vseh asteroidov glavnega pasu sestavlja približno štiri odstotke lunine mase. Tam zunaj preprosto ni toliko stvari.
Fraser: To je precej majhno
Pamela: Če se vrnemo nazaj, stvari, ki trenutno živijo v pasu asteroidov, iz teoretičnih modelov mislimo, da to predstavlja le približno desetino odstotka prvotne mase, ki je bila danes tam, kjer je pas asteroidov. To so sončni sistem, ki zaradi interakcij z Jupitrom doživlja vse vrste norih gravitacijskih vlekov in potiskov. Jupiter je nekakšen velik gravitacijski nasilnik sredi sončnega sistema.

V asteroidnem pasu obstajajo najrazličnejša mesta, kjer se lahko asteroid ujame v gravitacijsko prebivališče z Jupitrom in ko se to zgodi, se preusmerijo v druge dele sončnega sistema. Torej Jupiter samo neprestano vleče stvari iz asteroidnega pasu in jih pošilja v druge dele sončnega sistema.

Torej je ocenjeno, da je v prvih milijonu let po tem, ko so se stvari v pasu asteroidov oblikovale iz prvotnih sončnih meglic, 99,9% te mase odneslo v druge dele sončnega sistema, trčilo v planete, pojedel Jupiter, vržen v sonce, vržen v vse smeri. Prvotno je bilo dovolj stvari za izdelavo planeta. Zaradi Jupitrovega gravitacijskega ustrahovanja ne bi mogel oblikovati rastline, ostalo pa je tisto, kar je lahko preživelo zadnjih 4,6 milijarde let mučenja.
Fraser: V redu. Zdaj pa pogovorimo se malo o vrstah asteroidov, ki jih lahko najdemo, saj spet govorite o tistih oddajah znanstvene fantastike, ki so vsi veliki krompir. Ampak na svoji mizi imam kos asteroida in to je kos železa. Torej, v čem je razlika?
Pamela: Tako kot planeti so sestavljeni iz različnih materialov, so tudi asteroidi, ki so poskušali narediti planet, sestavljeni iz različnih materialov. Asteroide običajno združimo v tri različne skupine. Obstajajo asteroidi tipa C, ki so ogljikovi. To je približno 75% znanih asteroidov. To so v bistvu kamnine. Pojdite ven, zgrabite si ogromno skalo, jo nekaj časa mučite v vesolju in imate ogljikov asteroid.

Približno 17% znanih asteroidov je asteroidov tipa S. To so silicijevi asteroidi, izdelani so iz silicijevih. V vesolju povsod visi silicijev dioksid.
Fraser: tako, kot pesek.
Pamela: Ja, točno. To so pesek, to so očala, zato je to druga največja skupina asteroidov. Tretja skupina, 8% redka skupina, je asteroid tipa L, ki so kovine. To so kovinski asteroidi.

Kaj je lepo, ko opazujemo asteroide, ki jih razvrščamo glede na to, koliko svetlobe odbija, kakšno vrsto svetlobe odbija, lahko na njih naredimo določeno količino spektrometrije glede na to, kako odbijajo svetlobo, in tudi pogledamo na njihov predlog. In lahko najdemo družine asteroidov, za katere mislimo, da so verjetno posledica nečesa slabega, ki se je zgodilo nekoč večjemu asteroidu, kjer ima ta družina asteroidov, vsak košček podobne orbite in vsi imajo podobno sestavo, zato so bili verjetno vsi nekoč en večji, a še vedno zelo majhen predmet prej v sončnem sistemu.
Fraser: in tako imam na svoji mizi košček asteroida tipa L.
Pamela: imate enega od 8% redkih kosov asteroidov. In to je nekako kul.
Fraser: Ja. Ok, pogovorimo se malo o formaciji. Od kod prihaja asteroidni pas?
Pamela: Včasih, ko je bil naš sončni sistem mlad, smo v središču skušali oblikovati to vročo zvezdo, ki je občasno razstreljevala stvari s sevanjem, ki ni bilo posebno stabilno, okoli njega pa je bil ta materialni disk, ki je počasi delal za izgradnjo planetov. Na tem disku gradiva so bila različna področja. Obstajala so območja, ki so se tako močno pihala, da je vsa vlaga odpihnila, obstajala so območja, kjer je bilo dovoljeno, da je voda obstajala in je bila nad temperaturo zmrzovanja, potem je bila voda zunaj snežne meje, ki je tvorila led, in v vseh ta različna področja sončnega sistema imamo na koncu različne oblike predmetov.

Končamo s kopenskimi planeti, ki se tvorijo blizu, končamo s plinskimi velikani, ki se tvorijo zunaj snežne meje, nato pa na samih robovih sončnega sistema končamo z ledenimi predmeti Kuiperjevega pasu in njihovimi bolj oddaljenimi sorodniki, ki se lahko spremenijo v dolgotrajne komete, ki se tvorijo še dlje od tega. Desni udar na sredini pasu asteroidov je tam, kjer je prišlo do snežne meje. Torej, znotraj glavnega pasu, ki ga imate znotraj, Merkur, Venera, Zemlja, Mars, vsi z veseljem delajo, da bi se oblikovali in postajajo pihani, suhi in v tem zgodnjem delu nimajo vode sončnega sistema. In potem imate to območje vesolja od približno 2 AU do približno 3,3 AU, kjer obstajajo stvari, ki bi želele biti planet, vendar Jupiter kar naprej trka s svojo gravitacijo.

Mislimo, da se je Jupiter morda začel nekoliko dlje in ko se je vanj prikradel, je skozi območje pasu asteroidov poslal gravitacijske valove, ki so pomagali razpršiti stvari po celotnem sončnem sistemu. In tako v tem pasu obstajajo stvari, ki jim je dovoljeno imeti vodo, dejansko obstajajo proto-kometi na tem območju, obstajajo kometični asteroidi, imenovani glavni pas kometa, obstajajo stvari, ki bi radi bi bili jedro planeta, naši kovinski asteroidi, obstajajo stvari, ki bi radi bile na površju planeta, naši ogljikovi asteroidi, vendar jim gravitacija ne bo pustila, da se združijo. Vsakič, ko se nekateri od njih poskušajo združiti, se raztrgajo, tako da se povsod drugje v sončnem sistemu, ko se snov sreča, drži skupaj in gravitacijsko gradi večje in večje predmete.

V asteroidnem pasu Jupiter nenehno meša lonec in vsakič, ko se stvari začnejo poskušati združiti, Jupiter pride zraven in ga razbije. To je nekako frustrirajoča izkušnja, če poskušate zgraditi planet, vendar je privedlo do neke vrste čednega asteroidnega pasu, ki občasno pošilja stvari na naš način, ki, če ni prevelik, samo ustvarja zanimiv ognjemet.
Fraser: Zanimivo pa je, ker mislim, da veliko ljudi zaznava, da je asteroidni pas vse, kar je ostalo od nekega velikega pravilnega planeta, ki se je iz nekega razloga razpadel. Ali bi lahko govorili o tem, kako je lahko nastala luna, ko se je na Zemljo zrušil predmet velikosti Marsa, in tako pravite, da je bolj verjetno, da se planet sploh ni nikoli oblikoval. Jupiter je bil tik pred tem, da ga je neprestano premagal, da ni nikoli dobil priložnosti, da bi ustvaril kaj podobnega planetu.
Pamela: Ko pogledamo koščke asteroidov, zdaj nismo imeli veliko zares podrobnih študij, poslali smo vesoljsko sondo NEAR-Čevljar v Eris in jo podrobno raziskali. Vesoljsko sondo Dawn pošiljamo ven, da pogledamo Ceres in Vesto, dva največja asteroida. Toda še vedno delamo na proučevanju teh stvari. Še vedno si prizadevamo, da bi jih razumeli.

Od našega današnjega razumevanja te stvari ne kažejo znaka velikega predmeta, ki se je zlomil. Namesto tega se zdi, da so taki ostanki sestavin. To je kot takrat, ko mešate lonec z materiali in nekaj stvari pade na polovico na pult in na koncu dobite moke in moko, pomešano z jajci in drugimi stvarmi po vsem pultu. ko nenavadno kuhate. No, asteroidni pas je tisto, kar se je zalomilo na pult. To so ostanki delcev, ki niso bili obdelani, ki se niso prepereli, niso doživeli nobene reakcije, ki jo dobite, ko oblikujete planet.
Fraser: Čeprav gre za skupek drobnih predmetov, obstaja nekaj opombnih asteroidov, zakaj ne bi šli skozi nekatere od njih?
Pamela: No, največji štirje asteroidi so Ceres, Pallas, Juno in Vesta, in to so prvi štirje, ki so jih našli. Kar kul je, da smo šli skozi misel, da je bila Ceres planet, Ceres pa je bil nekaj časa pravzaprav planet. Until realizing, “wait, no, it’s just part of the belt.â€? And so we found these other objects, and then the more we studied the more we realized they were different from one another.

When we look at them where they formed effects how they appear to us. And so when we’re looking out we find that Vesta is this big, hot, dry, baked world that formed to the degree that it formed very much like the inner planets did. Now, at the same time Ceres probably formed just enough further out that it actually has water. It wasn’t blasted so much that all of its water got evaporated and sent to somewhere else.
Fraser: So are they on opposite sides of the snow line?
Pamela: We think they might have been on opposite sides of the snow line, what we know from data and looking at them, because we can’t look back at where they formed, is that Vesta has def been blasted dry and Ceres shows signs of having moisture, so when we look at Ceres there’s a thought that once dawn gets out there to explore it that maybe it will find ice caps, maybe it will find thin, water vapor atmosphere, and maybe there’s even ices trapped beneath the surface of this not so little asteroid.
Fraser: I’m going to interrupt and provide an explainer here because you’ve talked about Dawn. For those of you who don’t know, Dawn is the next mission that NASA is going to be launching. It’s actually on the launch pad as we’re recording, and it’s due for launch September 25th, I believe. So it’s going to be taking off almost at the time you’re listening to this show. So, tune in to NASA TV. Dawn is going to fly out and it’s going to orbit two separate asteroids. It’s going to orbit Vesta and Ceres, one after the other, which is the first time that any spacecraft has ever orbited two separate objects in the solar system. It’s got an ion engine, kind of like what smart1 had, to be able to get to high levels of velocity with very little fuel. So it’s going to orbit one, gather a pile of data, and then it’s going to move to the other one, orbit it as well, and so all the stuff that we’re talking about is all we can know from our existing missions like the NEAR mission and ground based observations, but a few years from now it’s going to be a whole different world with what Dawn is able to observe, so quite excited about Dawn’s launch in the next couple of days.
Pamela: It’s really cool. We can only see so much from the surface of the Earth and here we are looking at rather small objects, things that are way smaller than the moon, and we’re trying to study them from a fairly significant distance and the only way to really get good data is to go out and visit. Ceres is about 1000KM across and the next largest are about 500KM across. These are little tiny things that, if you could gently land them on top of the US, without crashing into the planet, but just sort of set them there, they would cover some of the smaller states, but they’d be puny if you viewed them from outer space compared to Texas, so you’re trying to look at something the width of Massachusetts.
Fraser: Wasn’t there a movie about an asteroid the size of Texas coming to hit the Earth.
Pamela: That would be rather devastating.
Fraser: yeah
Pamela: That’s one of the reasons we have so much good data on asteroids today. We’re constantly trying to find the one that isn’t politely staying out in the main belt.
Fraser: Right, but just to make a real distinction here, we’re not talking about near Earth asteroids, we’re talking about the asteroid belt, which these are safe, good, distant neighbors. Not the terrible, home wrecking neighbors, that we were talking about before.
Pamela: Exactly. Unfortunately, to try and sort out which ones are the home wrecking asteroids and which ones are being good neighbors at a polite distance we have to survey the entire region of the sky that you look through it, you see the near asteroids and you see the distant asteroids. So we’re creating a pretty good map of both the safe stuff and the unsafe stuff.
Fraser: So I want to talk about the snow line again, and move further out. What do the objects look like as we get further away from Mars and closer to Jupiter.
Pamela: We have a mix of objects. There are both main belt comets which we think are objects that are responsible for creating the oceans on the planet Earth, so some of the objects that formed out closer to Jupiter were just little comet cores that got covered in dirt in some cases and are still hanging out, out there and in other cases different gravitational perturbations sent them our way and in the early parts of the solar system so many of them got sent our way that our planet got enough water to have all the oceans that we have.

What’s neat is as we go further out we see these compositional differences where you start to see the water cropping in. You start to see differences such as do they have ices, do they not have ices, and we can sort all these things out just by looking at reflective light. That’s what’s cool is that these things aren’t even generating their own light, we have to look at how the sunlight reflects off of them to try to sort out what we’re looking at.
Fraser: But this is a source that many astronomers believe brought water to the Earth.
Pamela: Exactly.
Fraser: Well, thanks comets. There was some research that’s really new talking about steam that’s been detected in another solar system and so an alternative theory that I saw is that, in fact, the water can just fall directly as droplets, but this is new.
Pamela: It’s new and a lot more data needs to be taken. That’s the problem, we hear these really cool things hitting the pres and then the final results don’t always make it to the mainstream media.
Fraser: Prav. One of the things that’s kind of different from all the planets is that we see the planets in the sky, but finding asteroids is rough. So can you talk a bit as an observational astronomer about what it takes to actually find an asteroid and how you know if we’ve got one of those home wreckers or a safe neighbor?
Pamela: This is actually a really well documented process and if you ever want to get into the business of looking for new asteroids, people are still finding these thing on a regular basis. The way you find them is, first of all, you go out and you look along what’s called the ecliptic of the solar system. You go out and you look along that plane that pretty much all the planets are living in. The easiest way to find them is to take images of the sky that are long enough that you can see a object moving through your field of view. You can see it trail as it moves through your image.

Or, alternatively, you can take a whole bunch of different images and display them as a movie and look for objects that seem to move across this field. When you first find something in your image that’s moving it may not be something new, and in fact it probably is something that is well known. Lots and lots of astronomers curse asteroids because they fly through fields all the time and you see this stripe of an object passing through your image.

If you want to find out what it is that passed through your image you have to do what’s called astrometry. This is where you look up in a table of numbers where all of the different stars in your image are located and you put their coordinates in and then you do geometry and there’s really good software called Astrometrica which will do all of this for you, and then it figures out where that moving object is located on the screen, where’s that moving object located on the sky, and you write down what time you took your observation so once you have the time of your observation and the location on the sky of the object that was appearing to move you can go to the minor planet website and input all of this information and they have all sorts of how to manuals on exactly how to format your data, and it will spit back, “you were looking at…� and it will tell you the name of the object you were looking at, or it will say, “hmm, we don’t’ know about this.�

You need more than one observation of the thing over a period of time to actually secure that you actually found something. You take observations one night, take observations the next night, and you see how it’s moving across the sky. This allows orbits to be calculated. It could be one of two things happened. You either found a completely new object in which case you get to name it, or you found a lost object, because there are asteroids that were found decades ago, a century again, that we thought we understood what they were doing, but somewhere along the line their orbit got perturbed or our calculations went wrong and we’ve lost asteroids. So occasionally we even re-find them.
Fraser: I think that this is one of those fields of astronomy where amateurs can play a big part. I recently did an article about some astrophotographers and some of them assist in the search for near Earth asteroids and classifying asteroids in the asteroid belt. That’s why most asteroids have those funny numbers 2002NN49, right? They’re discovered in 2002 and then there’s a large number of numbers and letters used to help further classify them.
Pamela: what that could mean is each week of the year has its own letter code. So we’re do the year that something was discovered, the letter code for the week that it was discovered, and then we’ll do the number of the asteroid that was discovered. Now if it turns out that discovery is proven to be a brand new, never before know object, the person who finds it gets to name it. This is how we ended up with an asteroid named after David Levy, Mr. Rogers has an asteroid named after him.
Fraser: I think that Skepticality has an asteroid named after it. There’s a guy who I correspond with who I call “asteroid Carl� because he’s had an asteroid named after him. If you know an astronomer, you can have an asteroid named after you.
Pamela: It’s very cool. One of the editors at Skytel it’s just a hobby of his, takes just fabulous data and he’s regularly chewing up asteroids that are his own discover, so those folks are not only doing great writing they’re also doing great science on the side.
Fraser: So anyone who wants would be grateful if you wanted to name an asteroid after Astronomy Cast
Pamela: We certainly wouldn’t turn you down
Fraser: Well, I think that covers the asteroid belt. We’ll move on to the next target in the planet, which I think is going to be Jupiter.
Pamela: I’d be remiss if I didn’t say that the asteroid belt is a number of little belts with the Kirkwood gaps in between.

This transcript is not an exact match to the audio file. It has been edited for clarity.


The Asteroid Belt

Can someone please help me in calculating the total size in km of the Asteroid Belt? I have read the Asteroid Belt if lumped together would create a planet 4 times the size of Earth, however, I am trying to validate these numbers and am having difficulty in doing so.

Here are the facts I have been able to locate:

7,000 known asteroids
billions of estimated asteroids - sizes range from specs of dust to large hand sized objects
the 4 largest were once considered planets and account for 1/2 the total mass of the Asteroid Belt
- Ceres, with a diameter of 950 kilometers
- Vesta has a diameter of 530 kilometers
- Pallas has a diameter of 550 kilometers but is less massive than Vesta
- Hygiea is 500 by 350 kilometers

These 4 combine for a total diameter of 2,380 kilometers. If accounts for 1/2 the mass of the Asteroid Belt then when I add in the other 1/2 the total km would be 4,760 which is 1/4th the size of Earth's equatorial diameter (12,756 km). Which does not match to the original estimates where I have read the Asteroid Belt (combined) would be 4 times the size of Earth.


Does Earth pass through the asteroid belt?

The Earth does not pass through the belt itself but does cross its orbital path once every year. More often than not, the Earth and the asteroids that make up the belt are located very far apart and are not a threat to one another. NASA maintains a watch on every known asteroid and uses math to see if any might become a threat to Earth. So far, nothing has proven threatening.

The total mass of the asteroids contained inside the belt is much smaller than the Earth’s entire mass. Mass refers to the amount of matter that something has inside it, and the Earth has a lot of it. Asteroids, thankfully, do not. That makes it highly unlikely a massive asteroid strike will cause a significant change in the Earth’s atmosphere and have a bad effect on all things living here.

With Jupiter and Mars located much closer to the asteroid belt, odds are both have taken many more asteroid strikes than Earth. Yet, both planets remain intact, although with no life on them. If an asteroid were to become a threat, scientists on Earth would have lots of warning and a better idea of potential damage, if any, that might happen


Asteroid belt

The asteroid belt is a region of the solar system falling roughly between the planets Mars and Jupiter where the greatest concentration of asteroid orbits can be found.

Despite popular imagery, the asteroid belt is mostly empty.

The asteroids are spread over such a large volume that it would be highly improbable to reach an asteroid without aiming carefully.

Nonetheless, tens of thousands of asteroids are currently known, and estimates of the total number range in the millions.

About 220 of them are larger than 100 km.

The biggest asteroid belt member, and the only dwarf planet found there, is Ceres, which is about 1000 km across.

The total mass of the Asteroid belt is estimated to be 3.0 to 3.6×1021 kilograms, which is 4 percent of the Earth's Moon.

Of that total mass, one third is accounted for by Ceres alone.

The high population makes for a very active environment, where collisions between asteroids occur very often (in astronomical terms).

A collision may fragment an asteroid in numerous small pieces (leading to the formation of a new asteroid family), or may glue two asteroids together if it occurs at low relative speeds.

After five billion years, the current Asteroid belt population bears little resemblance to the original one.


Was There a Planet Between Mars and Jupiter?

When astronomers looked at the orbits of the planets, they felt that there could be a planet “missing” in between the orbits of Jupiter and Mars. In fact, this is where the asteroid belt is a collection of large and small rocky objects.

Could this be the missing planet? Astronomers think that Jupiter formed early enough that its gravity ruined the chances for another planet to assemble itself in the region between Mars and Jupiter.

When you add up the total mass of all the objects in the asteroid belt, you only get enough material to be about the same size as Saturn’s relatively small moon Rhea. So you couldn’t really call that a planet.

However, back in the day when Jupiter formed, it’s possible that there was much more material in this region than what we see today. The intense gravity of Jupiter would have reached out and perturbed the orbits of the planetesimals in the region. Some would have been kicked out into the outer Solar System, and others would have been driven inward to collide with the Sun, or crash into the inner planets.

It’s also possible that a planet was there in the early Solar System, but then a large collision knocked it off course, and it spiraled inward or outward, never to be seen from again.

Here’s an article from Universe Today about water on asteroid Ceres, and an asteroid that broke up more than 8 million years ago.

Here’s the question answered at Astronomy Cafe, and a Wikipedia article about Phaeton (a hypothetical planet between Mars and Jupiter).

Finally, if you’d like to learn more about planet Mars in general, we have done several podcast episodes about the Red Planet at Astronomy Cast. Episode 52: Mars, and Episode 91: The Search for Water on Mars.


How about these Asteroid Belt Facts?

Random Facts

There are 8.7 million living species lived on Earth, in which 99 per cent of the species have now become extinct.

Despite being so close to the sun, there is ice on the mercury.

Venus atmosphere reflects about 70% of sunlight. Such a reflection of makes it the second most luminous object in the night sky.

Mars is home to the largest volcano and the largest canyon in the solar system.

During the solar system's earliest days, Jupiter acts as a vacuum cleaner. Its massive gravity attracts and destroy many space debris, helped other planets to grow.

Today, Jupiter is the protector of our Earth as it redirects and prevents space debris from entering the inner solar system and hitting the Earth.

Saturn and Jupiter together account for 92% of all the planetary mass in the solar system.

Distance between Saturn and Uranus is greater than the distance between Saturn and the Sun.

Neptune is the only planet to have been discovered using mathematical calculations.

Curiosity played the happy birthday tune on its anniversary by vibrating soil particles itself all alone on Mars.

Until Soviet and American Spacecraft visited on Venus, people used to think that under the thick cloud, Venus was lush and green.

Jupiter's moon - Ganymede and Saturn's moon - Titan are more massive than Mercury.

Neptune is the windiest place in the solar system, wind speed reachs upto 1500 miles or 2,400 kilometres per hour.

The beutiful rings of saturn will not last more than 300 million years.

The driest place on Earth is the McMurdo Dry Valleys in Antarctica. There is no rain over 2 million years.


Poglej si posnetek: Планеты и астероиды (December 2022).