گروهی از اجسام نامنظم که دور خورشید می چرخند و از سنگ یا فلز یا هر دوی آن ها تشکیل شده اند سیارک نامیده می شود. این سیارات کوتوله بقایای مانده از تشکیل منظومه شمسی در ۴,۵ میلیارد سال پیش هستند. برای شناخت سیارات کوتوله و ساختار آن ها با این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک همراه ما باشید.
فهرست مطالب :
۱- سیارک چیست؟
۲- ویژگی های فیزیکی سیارک ها
۳- تاریخچه و کشف ریز سیارات
۴- ترکیبات ریز سیارات
۵- طریقه نام گذاری ریزسیارات
۶- طبقه بندی سیارک ها
۶-۱- کمربند اصلی سیارات کوتوله
۶-۲- تروجان ها
۷- سیارات کوتوله نزدیک زمین
۸- اندازه گیری ریزسیارات و کاوشگرهای آن
۹- تاثیر سیارک ها بر زمین چیست؟
۱- سیارک چیست؟
اجرام سنگی کوچک و نامنظمی که قطعات قدیمی از مواد برجا مانده ای است که در هنگام تشکیل منظومه شمسی باقی مانده است. تعداد سیارک های شناخته شده تا به امروز ۱۰۶۱۲۲۱ عدد می باشد که بیشتر آن ها در فاصله بین سیاره مریخ (بهرام) و سیاره مشتری (هرمز) وجود دارند. علت این امر را احتمال وجود یک سیاره دیگر بین دو سیاره مریخ و مشتری می دانند که با نیروی گرانش زیاد مشتری متلاشی شده و این سیارات کوتوله را به وجود آورده است.
توجه :
بعضی از این سیارک ها در مدارهایی با نیروی گرانش سیارات دیگر به دام افتاده و به دور آن ها می چرخند، به آن ها سیارک اسیر می گویند. ریز سیارات به دلیل بی تغییر ماندن از میلیاردها سال قبل تا الان می توانند اطلاعات زیادی درباره طرز تشکیل منظومه شمسی می دهند. سیارات کوتوله به صورت شهاب سنگی فرض می شود که در جو وجود دارد ولی روی زمین سقوط نکرده است.
۲- ویژگی های فیزیکی سیارک ها :
انداره این سیارات ریز بین قطر ۹۴۰ کیلومتر در «سرس» که بزرگترین سیاه کوتوله و در عین حال نزدیکترین آن به خورشید می باشد تا قطر ۲ متر (سنگ فضایی ۲۰۱۵TC25) که کوچکترین آن هاست، متغیر است. سیارات کوتوله علاوه بر چرخش در مدارهای بیضوی به دور خورشید، چرخش های خودی نیز دارند که در صورت داشتن قمر برای خود همراه آن می چرخند. همانطور که اشاره شد ریز سیارات دارای شکل های نامنظمی هستند اما بعضی از ریز سیارات بزرگ کروی هستند.
در ادامه :
سطح آن ها پوشیده از گرد و غبار بوده و برخی مانند «وستا» دارای حفره و گودال هستند. بعضی از این ریز سیارات سیستم دوتایی یا سه تایی دارند. بدین ترتیب که در سیستم دوتایی دو سیاره با اندازه یکسان در مدار هم می چرخند. ریزسیارات یا به شکل جامد و یا به شکل ریز سنگ های متصل شده با نیروی جاذبه هستند. قمرهایی که بعضی از سیارات دارند، سیارات کوتوله ای هستند که با نیروی جاذبه آن ها اسیر شده اند (مانند فوبوس و دیموس از قمرهای مریخ).
۳- تاریخچه و کشف ریز سیارات :
آغاز کشف و رصد سیارات کوتوله در سال ۱۸۰۱ میلادی توسط جوزپه پیاستی بود که تا مدار آن مشخص نبود شبیه شهاب سنگ بود. ولی با مشاهده مدار آن سیاره ریز مشخص شد. این سیاره کوچک را پیاتسی سرس نامید و بعد از آن ریز سیارات بسیاری مشاهده و کشف شدند. با مشاهده به وسیله تلسکوپ ها ریز سیارات به صورت نورهای مبهمی بودند. تلسکوپ فضایی هابل می تواند اطلاعات کمی از ویژگی ها و شکل سطح ریز سیارات را نشان دهد. بیشترین اطلاعات مربوطه مانند اندازه و شکل، پارامترهای چرخشی و مداری و غلظت فلز توسط تصویربرداری راداری به دست می آید.
توجه :
توتاتیس نزدیکترین سیاره کوتوله به زمین است که طول و عرض آن ۴,۸ و ۲,۴ کیلومتر می باشد. مدار چرخش این ریزسیاره نقطه شروعی از مدار سیاره زمین به دور خورشید و امتداد تا مدار سیاره مریخ دارد که هر چهار سال یکبار به دور ستاره خورشید می چرخد. این سنگ را با دوربین معمولی می توان مشاهده کرد.
۴- ترکیبات ریز سیارات :
ترکیبات سیارات کوتوله با توجه به اختلاف فاصله ای که از خورشید دارند متفاوت است (گونه های C, S و M). گونه نوع C متشکل از سنگ های رس و سیلیکات بوده و با ظاهری تیره معمول ترین نوع این سیارات کوتوله هستند و به آن ها کندریت گویند. نوع S ساخته شده از مواد سیلیکات و آهن- نیکل و نوع M ساخته شده از آهن- نیکل است.
توجه :
در مواردی بخشی از این سیارات کوتوله ذوب شده و آهن مذاب ریخته شده در مرکز گدازه های آتشفشانی در سطح را ایجاد می کند. در برخی موارد نیز مدار ریز سیارات با برخورد سیاره مشتری بر اثر نیروی گرانش قوی با مریخ و اجسام دیگر، تغییر کرده و از کمربند اصلی بیرون می رود که همین عوامل تاثیر زیادی در تکامل حیات و تغییر تاریخ زمین شناسی سیارات داشته است.
۵- طریقه نام گذاری ریزسیارات :
ریز سیارات ابتدا با سال کشف این سیارک و سپس نامی به دنبال آن (معمولا نام کاشف آن) نام گذاری می شود. بیشتر نام های انتخابی مونث بوده و از اسطوره های یونانی، نمایش نامه های شکسپیر، فرانک زاپا نوازنده راک، معلملن مورد علاقه در فلوریدا و یا نام زنان کاشف ها انتخاب شده است.
۶- طبقه بندی سیارک ها :
۶-۱- کمربند اصلی سیارات کوتوله :
در این کمربند که ۱,۱ تا ۱,۹ میلیون سیاره کوتوله که قطری بزرگتر از یک کیلومتر دارند، و ریز سیارات فراوان دیگر وجود دارد بیشتر بین مریخ و مشتری هستند. مدارهای این ریز سیارات خیلی کشیده نمی باشد.
۶-۲- تروجان ها :
تروجان ها ریزسیاراتی هستند که با یک سیاره بزرگتر بدون برخورد کردن با آن ها، مدار مشترک دارند. علت برخورد نکردن ریزسیاره با سیاره دیگر، چرخش آن ها در دو مکان خاص مدار با نام های نقاط L۴ و L۵ لاگرانژی می باشد. متعادل بودن نیروی گرانش زمین و خورشید با نیروی فرار تروجان دلیل خارج نشدن تروجان از مدار خود می باشد. تعداد تروجان ها با تعداد ریزسیاراتی که در کمربند سیارک ها وجود دارد یکی بوده و بیشتر جمعیت آن ها را تروجان های مشتری و سپس مریخ و نپتون تشکیل می دهد.
۷- سیارات کوتوله نزدیک زمین :
مدارهای این ریزسیارات از مسیر مداری زمین عبور کرده و تا سال ۲۰۱۳ نزدیک به ۱۰۰۰۳ مورد در نزدیک سیاره زمین شناسایی شده است که ۱۴۰۹ مورد از آن ها برای زمین خطرناک هستند.
۸- اندازه گیری ریزسیارات و کاوشگرهای آن :
با چهار روش قطر این ریزسیارات اندازه گرفته می شود.
روش اول : در این روش با اندازه گیری فاصله ای که ریزسیاره از خورشید دارد و همچنین مقدار انرژی که از ریزسیاره منعکس شده و یا مقدار نوری که از خورشید تابیده شده را محاسبه کرده و از تلسکوپ استفاده می کنند.
روش دوم : با اندازه گیری مدت زمان از دید خارج شدن ریزسیاره و ایجاد یک سایه با رفتن به پشت یک ستاره است و از تلسکوپ استفاده می شود.
روش سوم : با گرفتن عکس از ریزسیاره با استفاده از رادیو تلسکوپ.
روش چهارم : دقیق ترین روش است که با سفرهای فضایی و کاوش های آن انجام می شود.
فضاپیمای گالیله که مأموریت سیاره مشتری را بر عهده داشت ولی باید از کمربند سیارک ها عبور می کرد که توانست اولین ریزسیاره به نام Gaspra را تصویربرداری کند. در سال ۱۹۹۶ ناسا اولین فضاپیما را روی سیارک eros فرود آورد. این فضاپیما در سیارک های دیگر نیز بعدها فرود آمد.
۹- تاثیر سیارک ها بر زمین چیست؟
ریز سیارات و ستاره های دنباله دار زیادی از ظهور زمین تا حال به آن برخورد کردند. ریزسیاره ای که با برخورد خود می تواند برای زمین خطرناک باشد باید عرضی به اندازه ۰,۴ کیلومتر داشته باشد. چنین برخوردی می تواند یک زمستان هسته ای با تولید گرد و غبار و تحت تاثیر گذاشتن کشاورزی در زمین ایجاد کند. اما برخورد این ریزسیارات به زمین هر ۱۰۰۰ قرن یکبار اتفاق می افتد. با وارد شدن ریزسیارات کوچکتر از ۲۵ کیلومتر به جو زمین سوخته می شوند.
توجه :
اما برخورد ریزسیارات کوچک نیز می تواند برای زمین خطرناک باشد مثلا باعث نابودی یک شهر و ایجاد سونامی شود. در سال ۲۰۱۳ چنین اتفاقی در روسیه باعث آسیب ۱۲۰۰ نفر شد. شهاب سنگ ها قسمتی از سیارک ها و یا کل آن هستند که به زمین برخورد کرده است.
