Asteroidy sa nazývajú kozmické telesá, ktoré nie sú satelitmi planét, ktorých hmotnosť je nedostatočná na to, aby takýto objekt vplyvom vlastnej gravitácie nadobudol guľový tvar charakteristický pre trpaslíka alebo obyčajnú planétu.
Pri skúmaní akéhokoľvek takého telesa je jednou z prvých úloh odpovedať na otázku, z čoho je asteroid vyrobený, pretože kompozičné prvky objasňujú pôvod objektu, ktorý je v konečnom dôsledku spojený s históriou celú slnečnú sústavu. Z praktického hľadiska je zaujímavá potenciálna vhodnosť telies asteroidov z hľadiska budúceho využitia ich zdrojov.
Ako vieme o zložení asteroidov
S rôznou mierou presnosti je možné posúdiť chémiu a mineralógiu asteroidov na základe rôznych priamych a nepriamych výskumných metód:
- Približný odhad zloženia objektu pomôže polohe jeho obežnej dráhy v slnečnej sústave. Spravidla platí, že čím ďalej od Slnka, tým je malývesmírne teleso, tým prchavejšie látky v jeho zložení, najmä vodný ľad.
- Dôležitú úlohu pri riešení problému zohrávajú spektrálne charakteristiky asteroidu. Analýza odrazeného spektra však stále neumožňuje jednoznačne posúdiť, ktoré látky prevládajú v zložení daného telesa.
- Štúdium meteoritov - fragmentov asteroidov dopadajúcich na zemský povrch umožňuje presne určiť ich minerálne a chemické zloženie. Bohužiaľ, pôvod meteoritu nie je vždy známy.
- Nakoniec, najkompletnejšie údaje o tom, z čoho pozostáva asteroid, možno získať analýzou jeho hornín pomocou medziplanetárneho automatického prístroja. K dnešnému dňu bolo touto metódou preskúmaných niekoľko objektov.
Klasifikácia asteroidov
Existujú tri hlavné typy, na ktoré sa asteroidy delia podľa zloženia:
- C - uhlík. Patrí medzi ne väčšina známych tiel – 75 %.
- S - kameň alebo silikát. Táto skupina zahŕňa približne 17 % doteraz objavených asteroidov.
- M - kov (železo-nikel).
Tieto tri hlavné kategórie zahŕňajú objekty rôznych spektrálnych typov. Okrem toho sa rozlišuje niekoľko skupín vzácnych asteroidov, ktoré sa líšia v určitých črtách spektra.
Vyššie uvedená klasifikácia sa neustále stáva komplexnejšou a podrobnejšou. Vo všeobecnosti, samotné spektrálne údaje samozrejme nestačia na určenie toho, z čoho sú asteroidy vyrobené. Opis zloženia je mimoriadne zložitýúloha. Koniec koncov, aj keď rozdiely v spektrách určite naznačujú rozdiely v povrchovom materiáli, nemôže byť isté, že zloženie predmetov rovnakej triedy je identické.
Objekty v blízkosti Zeme
Blízkozemské alebo blízkozemské asteroidy sa nazývajú asteroidy, ktorých orbitálne perihélium nepresahuje 1,3 astronomických jednotiek. Na štúdium niektorých z nich boli vyslané špeciálne vesmírne misie.
- Eros je pomerne veľké teleso s rozmermi približne 34×11×11 km a hmotnosťou 6,7×1012 t, patriace do triedy S. Tento kamenný asteroid bol študoval v roku 2000 NEAR Shoemaker. Okrem silikátových hornín obsahuje asi 3 % kovov. Ide najmä o železo, horčík, hliník, no nájdu sa aj vzácne kovy: zinok, striebro, zlato a platina.
- Itokawa je tiež asteroid triedy S. Je malý – 535×294×209 m – a má hmotnosť 3,5×107 t. Prach z povrchu Itokawa bola doručená na Zem návratovou kapsulou japonskej sondy Hayabusa v roku 2010. Prachové častice obsahujú minerály zo skupiny olivín, pyroxén a plagioklas. Pôda Itokawa sa vyznačuje vysokým percentom železa v silikátoch a nízkym obsahom tohto kovu vo voľnej forme. Zistilo sa, že látka asteroidu bola vystavená tepelnej a nárazovej metamorfóze.
- Ryugu, asteroid triedy C, v súčasnosti skúma kozmická loď Hayabusa-2. Predpokladá sa, že zloženie takýchto telies sa od sformovania slnečnej sústavy príliš nezmenilo, takže štúdium Ryugu je veľmi zaujímavé. Doručenievzorky, ktoré umožnia podrobnejšie štúdium toho, z čoho je asteroid vyrobený, sú plánované na koniec roka 2020.
- Bennu je ďalší objekt, v blízkosti ktorého práve prebieha vesmírna misia – stanica OSIRIS-Rex. Tento špeciálny uhlíkový asteroid triedy B sa tiež považuje za zdroj dôležitých poznatkov o histórii slnečnej sústavy. Očakáva sa, že pôda Bennu bude doručená na Zem na podrobné štúdium v roku 2023.
Z čoho pozostáva pás asteroidov
Oblasť medzi obežnými dráhami Marsu a Jupitera, v ktorej sa sústreďuje veľké množstvo objektov rôzneho zloženia, pôvodu a veľkosti, sa bežne nazýva hlavný pás. Okrem skutočných asteroidov rôznych typov zahŕňa kometárne telesá a jednu trpasličiu planétu - Ceres (predtým označované ako asteroidy).
V rámci misie Dawn bol dnes dostatočne podrobne preštudovaný jeden z najväčších objektov pásu, Vesta. S najväčšou pravdepodobnosťou ide o protoplanétu, ktorá sa zachovala od vzniku slnečnej sústavy. Vesta má zložitú štruktúru (má jadro, plášť a kôru) a bohaté minerálne zloženie. Patrí do špeciálnej spektrálnej triedy V prevažne silikátových asteroidov s vysokým obsahom pyroxénu bohatého na horčík. Štúdium meteoritov z nej pochádzajúcich pomáha objasniť poznatky o tom, z čoho pozostáva asteroid Vesta.
Vo všeobecnosti je pás asteroidov súborom telies, ktoré demonštrujú stav hmoty v slnečnej sústave v rôznych štádiách jej formovania. Najstaršie telesá tu predstavujú uhlíkové asteroidy – napríklad Matilda. Silikáty môžu mať inú históriu, ale ich materiál už prešiel určitou metamorfózou ako súčasť veľkých či malých predmetov. Kovové asteroidy ako Psyché alebo Kleopatra sú zjavne fragmenty jadier už vytvorených protoplanét.
Asteroidy vzdialené od Slnka
Ďalšou rozsiahlou zbierkou malých telies je Kuiperov pás, ktorý sa nachádza za obežnou dráhou Neptúna. Je oveľa masívnejší a rozsiahlejší ako Hlavný pás. Hlavným rozdielom medzi nimi je to, z čoho sú vyrobené asteroidy Kuiperovho pásu. Obsahujú oveľa prchavejšie zložky – vodný ľad, zamrznutý dusík, metán a iné plyny, ako aj organické látky. Tieto telesá sú zložením ešte bližšie k protoplanetárnemu oblaku. Čo sa týka vlastností, sú už v mnohom podobné kométam.
Medzipozíciu medzi objektmi Kuiperovho pásu a asteroidmi hlavného pásu zaujímajú kentaury pohybujúce sa po nestabilných trajektóriách medzi obežnými dráhami Jupitera a Neptúna. Líšia sa zložením prechodu.
O perspektívach rozvoja
Asteroidy už dlho priťahujú pozornosť ako potenciálny zdroj vzácnych a drahých kovov: osmia, paládia, irídia, platiny, zlata, ale aj molybdénu, titánu, kob altu a ďalších. Argumenty v prospech ich ťažby na asteroidoch sú založené na skutočnosti, že zemská kôra je chudobná na ťažké prvky v dôsledku gravitačnej diferenciácie. Predpokladá sa, že v dôsledku toho istého procesu sú M-asteroidy bohaté,okrem železa a niklu špecifikované kovy. Navyše v zložení C-asteroidov, ktoré neprešli diferenciáciou, je rozloženie prvkov celkom rovnomerné.
Na základe týchto úvah spoločnosti deklarujúce svoju túžbu vyvíjať asteroidy pravidelne vzbudzujú záujem o túto tému. Napríklad v júli 2015 médiá informovali o blízkom prelete platinového asteroidu 2011 UW158. Odhad jeho rezerv dosiahol viac ako päť biliónov dolárov, no ukázalo sa, že je zjavne prehnaný.
Napriek tomu sú na asteroidoch stále cenné suroviny. Otázka účelnosti jeho vývoja spočíva na takých problémoch, ako je spoľahlivé posúdenie zásob, náklady na lety a výrobu a samozrejme požadovaná technologická úroveň. Z krátkodobého hľadiska sa tieto úlohy dajú len ťažko vyriešiť, takže ľudstvo je stále veľmi ďaleko od vývoja asteroidov.
