Las observaciones de todos los planetas conocidos (Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter y Saturno) en el siglo XVIII permitieron a los astrónomos identificar patrones en sus órbitas.eventualmente debido aLey de Titius-Bode, predijo la cantidad de espacio entre los planetas.De acuerdo con esta ley, existe una brecha notable entre las órbitas de Marte y Júpiter, y la investigación de esto ha arrojado hallazgos importantes.
Además de observar algunos objetos más grandes, los astrónomos también están comenzando a descubrir innumerables objetos más pequeños que orbitan entre Marte y Júpiter.Esto dio lugar a los términos “asteroides” y “cinturones de asteroides”.Desde entonces, el término ha pasado a ser de uso común y se ha convertido en el centro de nuestros modelos astronómicos.
descubrimiento:
En 1800, el astrónomo barón Franz Xaver von Zach reclutó a 24 compañeros astrónomos para que se unieran a un club llamado “Sociedad Astronómica Unida” (a veces llamada “Policía Estelar”) para resolver un problema creado por la ley de Titius-Bode. .En ese momento, esa clase incluía al famoso astrónomo William Herschel, quien descubrió Urano y sus lunas en la década de 1780.
Irónicamente, el primer astrónomo en descubrir esta zona fue Giuseppe Piazzi, decano de astronomía de la Universidad de Palermo. Se le ha pedido que se una a la Sociedad, pero aún no ha recibido una invitación.El 1 de enero de 1801, Piazzi observó un pequeño objeto en una órbita con el radio exacto predicho por la ley de Titius-Bode.
Al principio creyó que se trataba de un cometa, pero observaciones posteriores demostraron que no estaba en coma.Esto hizo que Piacci “quitara lo que encontró”.CeresLa diosa romana de la cosecha y patrona de Sicilia, este nombre de hecho podría ser un planeta.Quince meses después, Heinrich Olbers (miembro de la Sociedad) descubrió un segundo objeto en la misma zona, al que posteriormente se nombró.2 Palas.
En apariencia, este objeto parecía indistinguible de una estrella.Incluso con los aumentos telescópicos más altos, no se desintegró en discos.Sin embargo, su rápido movimiento indica una órbita compartida.Por lo tanto, William Herschel propuso clasificarlos en una categoría separada llamada “asteroides”, una palabra griega que significa “como una estrella”.
Investigaciones posteriores en 1807 descubrieron dos nuevos objetos en el área.3 junioY4 vestidos;y hasta 18455 Astraeadescubrimiento.Poco después, se descubrieron nuevos cuerpos celestes a un ritmo acelerado y, a principios de la década de 1850, el término “asteroide” se hizo cada vez más común.Lo mismo ocurrió con el término “cinturón de asteroides”, pero no está claro quién acuñó ese término en particular.Sin embargo, el término “cinturón principal” se usa a menudo para distinguirlo.cinturón de Kuiper.
A mediados de 1868, se habían descubierto 100 asteroides, y el descubrimiento se aceleró con la introducción de la astrofotografía por parte de Max Wolf en 1891.Se descubrieron un total de 1.000 asteroides en 1921, 10.000 en 1981 y 100.000 en 2000. Los sistemas modernos de investigación de asteroides ahora utilizan medios automatizados para encontrar un número cada vez mayor de nuevos asteroides.
rescate:
A pesar de la percepción común, el cinturón de asteroides es en su mayor parte espacio vacío, y los asteroides están dispersos en un área grande.Sin embargo, actualmente se conocen cientos de miles de asteroides, cuyo número supera los pocos millones.Se sabe que hay más de 200 asteroides con un diámetro de 100 km o más, y los sondeos de longitud de onda infrarroja mostraron que hay de 7 a 1,7 millones de asteroides con un diámetro de 1 km o más en el cinturón de asteroides.
Situado entre Marte y Júpiter, este cinturón oscila entre 2,2 y 3,2 UA (unidades astronómicas) del Sol y tiene un grosor de 1 UA.La masa total se estima en 2,8 × 10.21hasta 3,2×1021Kilogramo: equivalente a aproximadamente el 4% de la masa de la luna.4 objetos más grandes: Ceres, 4 Vesta, 2 Pallas,10 Niño en crisis– Representa la mitad de la masa total del cinturón, y casi un tercio ocupa solo Ceres.
La población principal (o núcleo) del cinturón de asteroides a veces se divide en tres regiones, que sonBrecha de Kirkwood.Nombrado en honor a Daniel Kirkwood, quien publicó el descubrimiento de las brechas de distancia de asteroides en 1866, describe las dimensiones de la órbita de un asteroide en relación con el semieje mayor del asteroide.
Hay tres áreas en este esquema.La Zona I se encuentra entre los intervalos de resonancia de 4:1 y 3:1 de Kirkwood, a 2,06 y 2,5 AU del Sol, respectivamente.La Zona II continúa desde el Sol al final de la Zona I hasta un intervalo de resonancia de 5:2 de 2,82 AU.La Zona III se extiende desde el borde exterior de la Zona II hasta un espacio de resonancia de 2:1 de 3,28 AU.
El cinturón de asteroides también se puede dividir en cinturón interior y cinturón exterior. El cinturón interior está formado por asteroides que orbitan más cerca de Marte que la brecha de Kirkwood 3:1 (2,5 UA), y el cinturón exterior está formado por asteroides más cercanos a la órbita de Júpiter.
Un asteroide con un radio de 2,06 AU desde el Sol puede considerarse el límite interior del cinturón de asteroides.Las perturbaciones de Júpiter envían objetos que flotan allí a una órbita inestable.La mayoría de los cuerpos formados dentro del radio de esta brecha fueron barridos por Marte (que tiene un cuerpo proximal a 1,67 UA) o expulsados por perturbaciones gravitacionales en la historia temprana del sistema solar.
La temperatura del cinturón de asteroides cambia con su distancia al sol.Para las partículas de polvo dentro de la banda, las temperaturas típicas varían de 2,2 AU a 200 K (-73 °C) a 3,2 AU a 165 K (-108 °C).Sin embargo, debido a la rotación, la temperatura de la superficie de un asteroide puede variar considerablemente ya que los lados están alternativamente expuestos a la radiación solar y luego al fondo estelar.
Configuración:
Al igual que los planetas terrestres, la mayoría de los asteroides están compuestos de rocas de silicato y algunos están compuestos de metales como el hierro y el níquel.El resto de asteroides están formados por mezclas de estos, junto con material rico en carbono.Algunos de los asteroides más distantes tienden a contener más hielo y materia volátil, incluido el hielo de agua.
El cinturón principal es principalmentetres tipos de asteroides: Tipo C o asteroide carbonoso;asteroide de tipo S o de silicato;y asteroides tipo M o metálicos.Los asteroides carbonosos son ricos en carbono y dominan las regiones exteriores del cinturón, representando más del 75% de los asteroides visibles.La composición de la superficie es similar a la de los meteoritos de condrita carbonácea, pero el espectro es similar al que se cree que es del sistema solar primitivo.
Los asteroides de tipo S (ricos en silicatos) son más comunes en las regiones del cinturón interior dentro de las 2,5 AU del Sol.Por lo general, consisten en silicatos y algunos metales, pero no en cantidades significativas de compuestos carbonosos.Esto indica que el material se ha deformado significativamente con el tiempo, principalmente por fusión y reformado.
Los asteroides de tipo M (ricos en metales) constituyen aproximadamente el 10% de la población total y están compuestos de hierro-níquel y algunos compuestos de silicato.Se cree que algunos se originaron a partir de los núcleos metálicos de los asteroides en erupción, que fueron destrozados por el impacto.Dentro del cinturón de asteroides, este tipo de distribución de asteroides alcanza su punto máximo en un semieje mayor de aproximadamente 2,7 UA del Sol.
También hay asteroides misteriosos y relativamente raros de tipo V (o basalto).El grupo recibió su nombre del hecho de que hasta 2001 se creía que la mayor parte del tejido de basalto en el cinturón de asteroides se originó en el asteroide Vesta.Sin embargo, el descubrimiento de asteroides de basalto con diferentes composiciones químicas sugiere un origen diferente.La teoría actual de formación de asteroides predice más asteroides de tipo V, pero falta el 99% de los asteroides pronosticados actualmente.
Familias y grupos:
Alrededor de un tercio de los asteroides en el cinturón de asteroides son miembros del cinturón de asteroides.familia de asteroides.Se basa en la similitud de los elementos orbitales, como el semieje mayor, la excentricidad, la pendiente orbital y características espectrales similares, todas las cuales muestran un origen común.Quizás esto implicó colisiones entre objetos más grandes (con un radio promedio de ~10 km), que se descompusieron en objetos más pequeños.
Las familias más prominentes en el cinturón de asteroides son las familias Flora, Eunomia, Koronis, Eos y Themis.Una de las familias más grandes con más de 800 miembros conocidos, la familia Flora puede haberse formado en una colisión hace más de mil millones de años.Situada dentro del cinturón, esta familia está formada por asteroides de tipo S, que representan alrededor del 4-5% de todos los objetos del cinturón.
La familia Eunomia es otro gran grupo de asteroides de tipo S, llamado así por la diosa griega Eunomia (diosa de la ley y el orden).Es la familia más prominente en el Cinturón de Asteroides Medio, representando el 5% de todos los asteroides.
La familia Coronis consta de 300 asteroides conocidos que se cree que se formaron en colisiones hace al menos 2 mil millones de años.mayor conocido,208 Lacrimosa, con un diámetro de aproximadamente 41 km (25 mi) y 20 adicionales de más de 25 km de diámetro.
La familia Eos (o Eoan) es una familia famosa de asteroides que orbitan alrededor del Sol a distancias de 2,96 a 3,03 UA y se cree que se formaron en una colisión hace entre 1 y 2 mil millones de años.Consta de 4.400 miembros conocidos similares a la categoría de asteroides de tipo S.Sin embargo, la irradiación infrarroja de Eos y otros miembros de la familia mostró ligeras diferencias con el tipo S, lo que puede explicar por qué tienen su propia clasificación (asteroides tipo K).
El grupo de asteroides Themis se encuentra en la parte exterior del cinturón de asteroides, a una media de 3,13 UA del Sol.Este grupo central incluye asteroides.24 Temis(llamado así) y es una de las familias de asteroides más pobladas.Consiste en un asteroide tipo C con una composición similar a la de las condritas carbonáceas, con un núcleo bien definido de un asteroide más grande y una región periférica de un asteroide más pequeño.
El asteroide más grande que será un verdadero miembro de la familia es 4 Vesta.Se cree que la familia Vesta se formó como resultado de la influencia de la formación de cráteres en Vesta.Igualmente,meteorito HEDPuede haber comenzado en Vesta como resultado de este accidente.
Junto con el cuerpo del asteroide, el cinturón de asteroides contiene bandas de polvo con radios de partículas de hasta varios cientos de micrómetros.Este material microscópico se produce, al menos en parte, por impactos entre asteroides y micrometeoritos contra asteroides.Se han encontrado tres bandas de polvo prominentes con pendientes orbitales similares a las de los grupos de asteroides Eos, Coronis y Themis dentro del cinturón de asteroides y, por lo tanto, pueden estar relacionadas con estos grupos.
origen:
Originalmente, se pensó que el cinturón de asteroides era el remanente de un planeta mucho más grande que ocupa la región entre las órbitas de Marte y Júpiter.Esta teoría fue propuesta originalmente por Heinrich Olbders a William Herschel como una posible explicación de la existencia de Ceres y Pallas.Sin embargo, esta hipótesis ha sido rechazada desde entonces por varias razones.
Primero, la cantidad de energía requerida para destruir un planeta sería asombrosa.En segundo lugar, está el hecho de que la masa total del cinturón es solo el 4% de la luna.En tercer lugar, las diferencias químicas significativas entre los asteroides no indican que los asteroides alguna vez formaron parte de un solo planeta.
El consenso científico actual es que el asteroide no fue fragmentado de un planeta ancestral, sino más bien un remanente de un sistema solar primitivo.nunca formó un planeta.Durante los primeros millones de años de la historia de nuestro sistema solar, cuando los planetas se formaron por acreción gravitacional, las masas de materia en el disco de acreción se fusionaron para formar planetas.Estos a su vez se juntaron para formar planetas.
Sin embargo, la gravedad de Júpiter fue perturbada con demasiada fuerza para formar un planeta dentro de la región del cinturón de asteroides, lo que provocó la formación del planeta.El objeto continúa orbitando alrededor del sol como antes, y ocasionalmente choca, creando escombros y polvo más pequeños.
Durante la historia temprana del sistema solar, los asteroides también se derritieron hasta cierto punto, lo que permitió que los elementos dentro de ellos se distinguieran parcial o completamente por su masa.Sin embargo, este período necesariamente habría sido corto debido a su tamaño relativamente pequeño y habría terminado hace unos 4.500 millones de años, es decir, durante las primeras decenas de millones de años de formación del sistema solar.
Aunque se remontan a la historia temprana del sistema solar, los asteroides (como lo son hoy) no son especímenes de seres primordiales.Ha sufrido una evolución significativa desde su formación, incluido el calentamiento interno, el derretimiento de la superficie por los impactos, la meteorización cósmica por la radiación y los impactos de micrometeoritos.Por lo tanto, hoy se cree que el cinturón de asteroides contiene solo una fracción muy pequeña de la masa primordial.
simulación por ordenadorSugiere que el cinturón de asteroides original pudo haber contenido tanta masa como la Tierra.Debido principalmente a las perturbaciones gravitatorias, la mayor parte de la materia fue expulsada del cinturón un millón de años después de su formación, dejando menos del 0,1 % de su masa original.Desde entonces, se cree que la distribución del tamaño del cinturón de asteroides se ha mantenido relativamente estable.
Cuando se formó por primera vez el cinturón de asteroides, una temperatura de 2,7 UA del Sol formó una “línea de nieve” por debajo del punto de congelación del agua.En esencia, los planetas formados más allá de este radio podrían acumular hielo, algunos de los cualesfuente de agua de los mares de la tierra(Mucho más que un cometa).
investigar:
El cinturón de asteroides estaba tan escasamente poblado que unas pocas naves espaciales no tripuladas podían atravesarlo.Como parte de misiones de largo alcance al sistema solar exterior o (en los últimos años) para estudiar objetos más grandes del cinturón de asteroides.De hecho, debido a la baja densidad del material en el cinturón, la probabilidad de que la sonda golpee un asteroide ahora se estima en menos de uno en mil millones.
La primera nave espacial en atravesar el cinturón de asteroidespionero 10Una nave espacial ingresó al área el 16 de julio de 1972. Como parte de la misión de Júpiter, la nave espacial se convirtió en la primera nave espacial en alcanzar la velocidad de escape después de pasar con éxito el cinturón y realizar un sobrevuelo de Júpiter (culminó en diciembre de 1973). en el sistema solar.
Había preocupaciones en ese momento.los escombros supondrán un peligroSonda espacial Pioneer 10.Sin embargo, desde esa misión, 11 naves espaciales adicionales han pasado el cinturón de asteroides sin incidentes.incluido aquípionero 11,Voyager 1 y 2,Ulises,galileo,cerca,Casini,polvo de estrellas,Nuevos horizontes, ESAroseta, y más recientementeamanecerastronave.
En su mayor parte, estas misiones formaban parte de misiones extrasolares en las que las oportunidades para fotografiar y estudiar asteroides eran breves.Solo de The Dawn, NEAR y JAXAhayabusaLa misión estudió asteroides en órbita y en la superficie durante largos períodos de tiempo.Dawn exploró Vesta desde julio de 2011 hasta septiembre de 2012 y actualmente está en órbita alrededor de Ceres.muchas fotos interesantescaracterísticas de la superficie).
Y si un día todo sale bien, la humanidad seráMinería del cinturón de asteroides para obtener recursos– Metales preciosos, minerales, volátiles, etc.Estos recursos pueden extraerse de los asteroides y luego usarse en el espacio para su utilización en el sitio (es decir, convertirse en materiales de construcción y propulsores de cohetes) o traerse de regreso a la Tierra.
Es posible que algún día los humanos colonicen asteroides más grandes y construyan puestos de avanzada en todo el cinturón.Mientras tanto, todavía queda mucho por explorar y millones más por estudiar.
Hemos escrito muchos artículos sobre el cinturón de asteroides para Universe Today.Aquí¿De dónde vienen los asteroides?,¿Por qué los cinturones de asteroides no amenazan a las naves espaciales?, Y¿Por qué los cinturones de asteroides no son planetas?.
También lo queel asteroide mas grande del sistema solar, y sobre el asteroide nombradoleonard nimoy.y aquí10 datos interesantes sobre los asteroides.
También tenemos muchos artículos interesantes sobre las misiones de la nave espacial Dawn.VestaYCeres, Yminería de asteroides.
Para obtener más información, consulte:Página de ciencia de la luna y el planeta de la NASAde asteroides yComunicado de prensa de Hubblesite sobre asteroide.
El elenco de astronomía también ofrece interesantes episodios sobre asteroides como:Episodio 55: Cinturón de asteroidesYEpisodio 29: Los asteroides son malos vecinos.
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