El primer que hem de saber és que els asteroides són cossos rocosos amb característiques carbonàcies o metàl·liques més petites que un planeta. No obstant això, també tenen una mida més gran que un meteoroide i giren al voltant del Sol en una òrbita interior a la de Neptú. La majoria dels asteroides tenen la seva òrbita entre Mart i Júpiter, específicament a la regió del sistema solar que és coneguda com a cinturó d'asteroides. Però també n'hi ha d'altres que s'acumulen als punts de Lagrange de Júpiter i la major part de la resta travessa les òrbites dels planetes.
La procedència de la paraula asteroide ve del grec ἀστεροειδής. Aquesta paraula significa “de figura estel·lar”, i fa referència a l'aspecte que presenten vistos amb un telescopi. La primera vegada que es va fer servir va ser per Guillem Herschel el 1802, que de fet va ser qui la va encunyar. No obstant això, durant la major part del segle XIX els astrònoms els van anomenar planetes. No va ser sinó fins al 24 de març de l'any 2006 quan als asteroides se'ls anomenava també planetoides o planetes menors. Tot i això, aquests termes han caigut en desús.
Ceres és el nom del primer asteroide descobert durant més de dos segles. Després de la redefinició de planeta l'any 2006, que va reclassificar aquest cos com un planeta nan, tècnicament és Palas, que va ser trobat l'any 1802, el primer asteroide descobert. Durant aquests dos segles el nombre d'asteroides coneguts no ha deixat de créixer, fet que ha assolit valors de diversos centenars de milers. No obstant això, si se sumés tota la massa, l'equivalent només donaria per a un 5% de la massa de la Lluna.
D'altra banda, l' classificació dels asteroides es fa en funció de la vostra ubicació, composició o agrupament. I per a la ubicació es pren com a referència la posició relativa d'aquests astres respecte del Sol i dels planetes. Quant a la composició, per conèixer-la, es fan servir les dades extretes dels espectres d'absorció. Els agrupaments es basen en els valors nominals similars de la semitge major, l'excentricitat i la inclinació de l'òrbita.
També hauries de llegir: Hipergalàxia: Grups, cúmuls i supercúmuls d'agrupacions galàctiques
Com a dada interessant, abans de ressaltar els quatre aspectes fonamentals dels asteroides, és important esmentar que a causa de la seva diminut tamany i gran distància de la Terra, gairebé tot el que sabem procedeix de mesures astromètriques i radiomètriques, corbes de llum i espectres d'absorció. Gaspra, el 1991, va ser el primer asteroide visitat per una sonda espacial, mentre que dos anys més tard Ida va ser el primer en què es va confirmar l'existència d'un satèl·lit.
Aquests són els 4 aspectes fonamentals sobre asteroides
Un: El nom asteroide
A banda del que hem esmentat anteriorment, és a dir que prové de l'origen grec i que va ser Guillem Herschel, qui ho va encunyar l'any 1802 el terme d'asteroides a aquests cossos; és fonamental destacar que el mateix any al mes de maig Herschel va proposar davant la Royal Society de Londres que tant Ceres com Palas, únics asteroides descoberts fins aquell moment, eren un nou tipus de cossos, als quals va anomenar Asteroides.
D'altra banda, la gran part d'estudiosos i astrònoms de l'època va rebutjar la proposta d'Herschel per considerar-la indigna, ridícula o sense precedents. Fet que evidentment era comú durant lèpoca, a causa de la manca de tecnologia. Per això van continuar considerant-los planetes. Giuseppe Piazzi, descobridor de Ceres, va ser qui va emprar el terme planetoide i només Heinrich Olbers va secundar Herschel.
L'asteroide als inicis del segle XX
Després d'haver definit el terme “Asteroide”, en passar els anys Herschel va començar a tenir més col·laboradors i no va ser sinó fins a principis del segle XX, quan aquest terme es va començar a generalitzar en la seva totalitat. Més endavant, específicament l'any 2013, quan Clifford Cunningham, en una trobada de la divisió planetària de la Societat Astronòmica Americana, va argumentar que la proposta original procedia de l'especialista en grec Charles Burney.
Segons el que indicava Cunningham, Herschel havia demanat suggeriments a diversos amics entre els quals hi havia Joseph Banks i Charles Burney. D'acord amb això, Banks va escriure a Stephen Weston, que va proposar el nom “aorate”, i Burney va escriure al seu fill proposant noms com a “stellula” en clara al·lusió al diminut tamany d'aquests cossos. Finalment, va ser Herschel qui es va decidir pel terme d'asteroide per ser la millor d'un munt de males idees.
Dos: El descobriment dels asteroides
Els investigadors durant diversos segles es van preguntar per l'enorme buit que hi havia entre les òrbites de Mart i Júpiter. Entre aquests estudiosos hi havia astrònoms, físics i matemàtics. Tot i això, no va ser sinó fins al segle XIX que Piazzi va donar una primera resposta en descobrir Ceres. El segle següent va tenir una gran troballa, ja que els astrònoms coneixien milers d'asteroides, principalment agrupats a l'anomenat cinturó d'asteroides.
Més endavant, amb l'arribada de les cerques automatitzades a finals del segle XX i principis del XXI, el nombre d'asteroides conegut es va disparar. I al registre de l'any 2012 hi havia més de sis-centes mil òrbites computades.
El planeta entre Mart i Júpiter
El primer que va proposar l'existència d'un planeta desconegut entre Mart i Júpiter va ser Johannes kepler. A més d'això, va ser qui es va ocupar del buit que hi havia entre les òrbites de Mart i Júpiter. Cal dir que aquest investigador va formular la hipòtesi que havia d'existir un planeta desconegut en aquest espai, però va afegir que potser no n'hi hauria prou amb un. Després d'això, altres científics van reprendre aquesta postura.
D'altra banda, Isaac Newton va realitzar una acotació força encertada, ja que opinava que tant Júpiter com Saturn havien estat posats per influència divina a l'exterior del Sistema Solar amb el propòsit de no pertorbar les òrbites dels planetes interiors. El filòsof Immanuel Kant va destacar que l'espai buit estava en proporció a la massa de Júpiter i Johann Heinrich Lambert pensava que potser el buit era el resultat de l'expulsió d'algun hipotètic planeta a causa de la influència gravitatòria de Júpiter i Saturn.
Més endavant a aquests discerniments dels estudiosos, al segle XVIII diversos astrònoms estaven disposats a creure en l'existència de múltiples planetes desconeguts al Sistema Solar. No obstant això, va ser Johann Daniel Titius, el 1766, el primer a aportar l'explicació per a la distància entre les òrbites de Mart i Júpiter que amb el temps es coneixeria com a llei de Titius-Bode. La relació numèrica va atreure l'atenció de Johann Elert Bode, que no va dubtar de la seva validesa i la va publicar el 1772.
L'any 1781, William Herschel va descobrir el planeta Urà, a la distància que presagiava la llei va ser la confirmació definitiva de la seva fiabilitat i va reforçar la creença en l'existència d'un planeta entre Mart i Júpiter. Un altre dels astrònoms que més generen interès en l'aspecte dels asteroides, és que qui es va prendre a la localització del planeta va ser el baró Franz Xaver von Zach, director de l'observatori de Seeberg.
Un mapa localitzador
El baró Zach a més de seleccionar la regió zodiacal, també va preparar un mapa per a la ubicació de les estrelles. Això és el que li va permetre determinar la presència de nous objectes i d'acord amb això, fins i tot també va calcular una hipotètica òrbita per al desconegut planeta. L'any 1800, després d'estèrils resultats, va aconseguir convèncer altres astrònoms perquè l'ajudessin a la recerca.
D'altra banda, el 20 de setembre de l'any 1800 es va constituir la Vereinigte Astronomische Gesellschaft. Aquesta institució també és coneguda com a Societat de Lilienthal i va ser creada amb el propòsit de cartografiar la regió del Zodíac fins a les més febles estrelles. Entre els membres fundadors hi havia Karl Ludwig Harding i Olbers, que més endavant descobririen un i dos asteroides respectivament.
El que van fer aquests científics per poder assolir els seus fins va ser dividir el Zodíac en vint-i-quatre parts iguals i per això escollir altres astrònoms fins a completar la xifra de les divisions. A aquests astrònoms se'ls coneix com la policia celeste, no obstant després d'aquesta organització diversos astronautes no van arribar a participar activament a la recerca. Entre els que van participar hi havia Herschel i Piazzi, que no va rebre una invitació formal per unir-se a l'empresa, encara que fet i fet va ser el descobridor del nou planeta.
Ceres, el primer asteroide
L'any 1801, mentre treballava en la composició d'un catàleg d'estrelles, Piazzi va trobar un objecte a la constel·lació del Toro. Segons el que va observar, durant les nits d'estudi, l'objecte es movia sobre el fons estel·lar. Al principi va pensar que es tractava d'un error, però després va arribar a la conclusió que havia descobert un estel. Més endavant, va anunciar a la premsa la troballa, gràcies a la qual cosa diversos astrònoms europeus. Un dels astrònoms que eren a l'equip va ser Joseph Lalande qui va demanar a Piazzi que li enviés les observacions.
Les observacions van ser compartides més endavant per dues cartes amb Bode i Barnaba Oriani en què esmentava l'absència de nebulositat al voltant de l'objecte. Amb les dades que van ser aportats per Piazzi a la seva carta, Bode va calcular una òrbita preliminar. Mesos després va comunicar a l'Acadèmia Prusiana de les Ciències que l'òrbita era consistent amb el planeta que faltava entre Mart i Júpiter i posteriorment va informar Zach perquè ho publiqués a Monatliche Correspondenz.
Un dels noms que es va arribar a proposar va ser el nom de Juno per al nou planeta. Tot i això, Piazzi ja havia batejat el seu descobriment com Cerere Ferdinandea en honor a la deessa patrona de Sicília i al rei Ferran. A la llarga, la comunitat astronòmica va acceptar el nom de Ceres com un diminutiu de la proposta de nom realitzada per Piazzi, per al nou objecte.
El càlcul de l'òrbita que va permetre el redescobriment de Ceres
Un acte fonamental en la història de la ciència va ser quan Lalande va passar les observacions de Piazzi a Johann Karl Burckhardt, que hi va calcular una òrbita el·líptica i va enviar els seus resultats a Zach a primers de juny. A finals del mes en què es va fer aquest esdeveniment, la comunitat astronòmica estava convençuda que Ceres era un nou planeta. Tot i això, la tardança de Piazzi a proporcionar les dades de les seves observacions van aconseguir frustrar els intents de recuperar-lo.
A través d'una carta enviada a Oriani el 6 de juliol, Zach va criticar Piazzi per haver mantingut en secret la seva feina. A finals d'agost molts astrònoms, especialment a França, dubtaven de l'existència de l'objecte. Després, al mes de setembre es van publicar totes les observacions de Piazzi. Carl Friedrich Gauss en va calcular una de nova òrbita el·líptica que millorava molt l'anteriorment obtinguda per Burckhardt, que en realitat va treballar amb poques observacions.
Al mes de desembre Zach va arribar a veure el planeta nan, però el mal temps climàtic que hi havia durant els dies posteriors li va impedir continuar amb les observacions. Finalment, el 31 de desembre Zach i el 2 de gener Olbers van observar independentment Ceres en la posició predita pels càlculs de Gauss, de manera que es confirmava l'existència de l'objecte.
Pales, Juno, Ceres i Vesta
El mateix Olbers més endavant va descobrir Palas i Vesta. D'acord amb això, va proposar la primera teoria de l'origen dels asteroides. Uns mesos després de la recuperació de Ceres, el 28 de març de 1802, Olbers en trobava un altre objecte de característiques semblants, però amb inclinació i excentricitat més grans. Dos dies després estava segur que es trobava davant d'un nou planeta, que va anomenar Palas, ja que va observar que es desplaçava respecte a les estrelles de fons.
Milers d'asteroides
Coneixent ja els primers descobriments abans esmentats, van passar prop de quaranta anys fins que Karl Ludwig Hencke va trobar el cinquè asteroide després de cinc lustres de recerca intensa. Aquest llarg lapse de temps es pot explicar per tres causes principals. La primera causa és que la majoria d'astrònoms, en ser influïts per la teoria d'Olbers, van fer les seves cerques a la mateixa regió de l'espai on es van descobrir els primers cossos.
D'altra banda, en segon lloc, la recerca sistemàtica de nous planetes no va ser considerada una prioritat astronòmica, com va passar molt durant aquesta època, ja que els primers cossos es van trobar per accident. Finalment, la tercera causa va ser l'absència de bones cartes celestes, on es mostren de manera inequívoca la posició de les estrelles. Això va descoratjar els astrònoms perquè no es tenia certesa de trobar-se davant d'un nou planeta o una estrella.
Primer asteroide descobert per astrofotografia
Un cop obtingut l'accés a un nombre cada vegada més gran de cartes celestes, els astrònoms van disposar de mitjans per emprendre la tasca amb prou garanties. Així, el 1857 ja s'havien descobert cinquanta i el número cent es va catalogar el 1868. El 22 de desembre de 1891, Maximilian Franz Wolf va descobrir Brucia mitjançant l'astrofotografia, tècnica que va accelerar l'augment de la nòmina d'asteroides.
El segle XX va ser gran col·laborador en l'aspecte científic i específicament l'any 1923 ja havien registrat mil asteroides catalogats, per després el 1985 arribar a registrar l'asteroide número tres mil. A finals d'aquest segle, el refinament de les tècniques d'observació i l'ús de programes automatitzats, com ara Linear i Spacewatch, va incrementar exponencialment la quantitat d'asteroides coneguts.
Finalitzant el segle XX, el 1999 eren deu mil. Després, l'any 2002, es van poder registrar cinquanta mil. El número cent mil va aconseguir catalogar-se l'any 2005 i per a l'any 2014 ja eren quatre-cents mil els cossos catalogats. Moltes de les estimacions permeten suposar que hi hagi més d'un milió d'asteroides amb mides superiors a un quilòmetre. Mentre augmentava el nombre d'asteroides, els astrònoms se'n qüestionaven l'origen. François Arago va observar que les òrbites no s'intersecaven a la mateixa regió de l'espai.
Això posava en dubte la teoria d'Olbers, però Arago va admetre que l'entrellaçament de les òrbites suggeria algun tipus de relació. Més endavant, el 1867, Daniel Kirkwood va postular que els asteroides s'havien originat a partir de un anell de matèria que no va arribar a formar un planeta a causa de la influència gravitatòria de Júpiter. Aquesta teoria va acabar convertint-se en la dominant en els cercles astronòmics.
Qui va trobar que no existien asteroides els períodes de translació dels quals tinguessin una relació de nombres sencers senzills amb Júpiter, va ser el mateix Kirkwood. Pel que es produïen buits a la distribució dels asteroides. El 1918, Kiyotsugu Hirayama va trobar similituds en els paràmetres orbitals de diversos asteroides, va concloure que tenien un origen comú, probablement després de col·lisions catastròfiques, i va cridar aquestes agrupacions famílies d'asteroides.
Tres: Característiques generals dels asteroides
És fonamental esmentar les característiques de cadascun dels asteroides descoberts a l'espai universal. Aquests són cossos menors, rocosos, que orbiten al voltant del Sol a distàncies inferiors a la de Neptú. La majoria dels Asteroides estan situats entre les òrbites de Mart i Júpiter. Tenen tamanys reduïts i formes irregulars, excepte alguns més grans com Pales, Vesta o Higía que tenen formes lleugerament arrodonides.
S'estima que el seu origen sorgeix a partir de la col·lisió de cossos majors que no van arribar a conformar un planeta per la influència gravitatòria de Júpiter.
Formes, mides i distribució de masses
Els asteroides no tenen una única grandària, de fet, varia entre els 1000 km del més gran fins a roques de només una desena de metres. Els tres Asteroides més grans són semblants als planetes en miniatura. Vol dir que són més o menys esfèrics, el seu interior està parcialment diferenciat i es creu que són protoplanetes. No obstant això, la gran majoria són molt més petits, de forma irregular i, o bé són restes supervivents dels primitius planetèsims, o bé fragments de cossos més grans produïts després de col·lisions catastròfiques.
Amb diferència, Ceres és el més gran. Els següents en grandària són Palas i Vesta, tots dos amb diàmetres poc més grans de 500 km. Vesta, per altra banda, és l'únic asteroide del cinturó principal que, de vegades, es pot veure a simple vista. En comptades ocasions, asteroides propers a la Terra com Apofis es poden veure amb l'ull nu. La massa de tots els asteroides del cinturó principal està estimada entre 2,8 i 3,2×1021 4 kg; o, el que és igual, un XNUMX% de la massa de la Lluna.
D'altra banda, Ceres posseeix una massa de 9,5×1020 kg, cosa que representa la tercera part del total. Al costat de Vesta (9 %), Pales (7 %) i Higía (3 %) que arriba a més de la meitat de la massa. Els tres asteroides següents Davida (1,2 %), Interamnia (1 %) i Europa (0,9 %) només afegeixen un altre 3 % a la massa total. A partir d'aquí, el nombre d'asteroides augmenta ràpidament alhora que masses individuals disminueixen.
Pel que fa al nombre d'asteroides, aquest disminueix notablement a mesura que augmenta la mida. Tot i això, això segueix una distribució de potències, ja que hi ha salts per als 5 i 100 km on es troben més asteroides del que s'esperava segons una distribució logarítmica.
Quatre: Distribució dels asteroides al sistema solar
El terme d'asteroides propers a la Terra, també és molt usat pels astronautes de tal manera que en diuen NEA. Aquest és l'acrònim anglès de Near-Earth Asteroids. Els NEA són tots aquells objectes astronòmics que tenen una òrbita propera al nostre planeta Terra, en què s'ha comprovat que veritablement no es tracta d'estels. Hi ha més de 10 000 NEA coneguts amb aquestes característiques i amb diàmetres que varien des d'un metre als aproximadament 32 km de Ganimedes.
Els asteroides propers a la Terra que superen el quilòmetre s'apropen als 1000. Eros va ser el primer asteroide d'aquest grup a ser descobert. Tanmateix, gran part d'aquests cossos són residus d'estels extingits. Es creu que altres NEA s'originen al cinturó d'asteroides on la influència gravitatòria de Júpiter expulsa el sistema solar interior als asteroides que cauen als buits de Kirkwood.
El que contribueix a fer que el subministrament d'asteroides a les ressonàncies jovianes sigui continu, és un efecte que porta per nom de Iarkovski. D'altra banda, és fonamental ressaltar que la durada estimada dels NEA és d'uns quants milions d'anys. I la seva composició és comparable a la dels asteroides del cinturó principal oa la dels cometes de període curt. Aquests asteroides, anomenats NEA es divideixen en tres grups principals atenent al semieje major, periheli i afeli.
Asteroides Ató
Hi ha una denominació d'asteroides que tenen un semieje que és més inferior a una Unitat Astronòmica, se'ls anomena asteroides Ató. El nom es deriva de l'asteroide Atón, que dóna el nom al grup que compon. No obstant això, si a més no creuen l'òrbita terrestre se'ls anomena asteroides Apohele, asteroides Atira o objectes interiors a la Terra. Alguns asteroides d'aquest grup, com Cruithne, tenen òrbites similars a la terrestre.
Asteroides Apol·lo
Un altre grup d'asteroides porten el nom de Asteroides Apol·lo. Aquests tenen un semieje que és més gran o fins i tot superior a 1UA i creuen l'òrbita de la Terra. L'asteroide Apol·lo dóna nom al grup que està compost de més asteroides.
Asteroides Amor
El grup de asteroides Amor, són els que tenen un periheli que és més gran que l'afeli terrestre i inferior a 1,3UA.
Asteroides potencialment perillosos
Daltra banda, els asteroides no sempre són portadors de bones notícies. Hi ha també asteroides que resulten ser potencialment perillosos, segons indiquen els científics. Els astrònoms els anomenen PHA, pel seu acrònim en anglès de Potentially Hazardous Asteroids. O el que és el mateix asteroides potencialment perillosos. Aquest grup d'asteroides són els que s'aproximen a la Terra a menys de 0,05 UA i tenen una magnitud absoluta que és inferior a 22.17. El més gran d'aquests cossos és Toutatis. Fes una ullada a més informació sobre asteroides perillosos.
Asteroides del cinturó principal
El cinturó principal, no és més que el que ja s'ha esmentat anteriorment. És a dir, el cinturó d?asteroides. Aquesta regió del sistema solar es troba compresa entre les òrbites de Mart i Júpiter. És aquí on la major part dels asteroides en formen part, a distàncies compreses entre 2 i 3,5UA. Per aquesta raó aquest grup s'anomena asteroides del cinturó principal.
Específicament Ceres, Pales, Vesta, Juno i Higía, constitueixen més de la meitat de la massa. Tot i això, la massa total del cinturó amb prou feines suposa un 4 % de la massa de la Lluna. Pel que fa a la formació del cinturó d'asteroides, es pot dir que el seu origen sorgeix arran de la nebulosa protosolar, juntament amb la resta del sistema solar. D'altra banda, els fragments de material continguts a la regió del cinturó haurien pogut formar un planeta.
No obstant això, les pertorbacions gravitacionals de Júpiter, que és el planeta més massiu, van arribar a produir que els fragments esmentats col·lisionessin entre si a grans velocitats i no poguessin agrupar-se. Això va portar com a resultat que sorgís el residu rocós que s'observa actualment. Una altra de les conseqüències d'aquestes pertorbacions són els buits de Kirkwood, que són zones on no es troben asteroides a causa de ressonàncies orbitals amb Júpiter que provoquen que les seves òrbites es tornin inestables.
És important destacar que el cinturó d'asteroides és dividit en diferents regions d'acord amb els límits que marquen les ressonàncies jovianes. Tot i això, no tots els autors aconsegueixen posar-se d'acord. La majoria es divideix en interior, exterior i mitjà o principal pròpiament dit, els límits dels quals són les ressonàncies 4:1 i 2:1. A més d'això, segons assenyalen aquests investigadors, el cinturó principal es divideix en tres zones designades amb números romans i limitades per les ressonàncies 3:1 i 5:2.
D'altra banda, un darrer ressò, 7:3, marca una interrupció a la zona III. Alguns asteroides posseeixen òrbites que són tan excèntriques que arriben a creuar la de Mart i en anglès, porten per nom Mars-crossing asteroids.
Els quatre aspectes fonamentals dels Asteroides ajuden a conèixer una mica més sobre això i fins i tot sobre els canvis en les seves denominacions. Al llarg dels anys, la tecnologia ha col·laborat força, però hem d'esperar més detalls. Què ens portaran els resultats següents sobre Asteroides? No ho sabem, però ara com ara l'univers continua sent un gran espai que continua generant interès.
