Bài báo này xem xét các vật thể liên quan đến vành đai tiểu hành tinh chính, mô tả lịch sử phát hiện ra nó, cho biết nó được hình thành như thế nào, cách các nhà thiên văn học nghiên cứu các thiên thể này, điều gì thu hút người trái đất đến với những "du khách lạnh giá" ở xa. Tương đối gần đây, phòng thí nghiệm khoa học Hoa Kỳ thuộc phòng không gian "NASA" đã báo cáo rằng Trái đất có một vệ tinh mới - tiểu hành tinh 2016 HO3. Nó được phát hiện bởi nhà thiên văn học Paul Chodas bằng cách sử dụng kính thiên văn tự động Pan-StaRRs ở Hawaii. Nhưng người ta biết rằng một hành tinh nhỏ nằm quá xa Trái đất để được gọi là vệ tinh đầy đủ của nó. Đối với những tiểu hành tinh như vậy, các nhà khoa học có một khái niệm đặc biệt - một bán vệ tinh. Vào năm 2016, HO3 đã ở gần hành tinh của chúng ta khoảng một trăm năm và rõ ràng là sẽ không rời bỏ vị trí của nó trong vài thế kỷ nữa.
Đặc điểm của các hành tinh nhỏ
Vào đầu thế kỷ 21, các nhà thiên văn đã biết hơn 285 nghìn tiểu hành tinh nằm trong Vành đai Đại tiểu hành tinh. Hơn nữa, một lượng khổng lồ rơi vào các tiểu hành tinh có đường kính từ 0,7 đến 100 km.
Tổng khối lượng của vành đai tiểu hành tinh trong hệ Mặt Trời không vượt quá 0,001 khối lượng Trái Đất, phần lớn rơi vào 4 vật thể: Ceres (1, 5 theo khối lượng), Pallas, Vesta, Hygea. Thể tích của vùng không gian bị chiếm đóng, nơi có vành đai tiểu hành tinh, lớn hơn nhiều so với thể tích của Trái đất - xấp xỉ 16 nghìn lần tính bằng km khối.
Như bạn có thể mong đợi, những thiên thể như vậy tồn tại mà không có bầu khí quyển. Các nghiên cứu về sự thay đổi độ sáng luân phiên thường xuyên đã chứng minh rằng các tiểu hành tinh quay trên trục của chúng. Ví dụ, Pallas quay 360 độ trong 7 giờ 54 phút.
Định kiến xuất hiện sau khi xem các bộ phim bom tấn mà vành đai tiểu hành tinh gần như không thể vượt qua đã bị phá hủy bởi các nhà vật lý thiên văn, những người cung cấp bằng chứng về sự tập trung lỏng lẻo của các thiên thể này.
Phương pháp được phát triển từ thời Liên Xô để tính toán loại quỹ đạo mà các thiên thạch di chuyển trong không gian trước khi rơi xuống Trái đất, đã chứng minh rằng các thiên thạch đến từ vành đai tiểu hành tinh. Do đó, rõ ràng chúng là những mảnh của tiểu hành tinh bị vỡ ra khi va chạm với nhau.
Có thể nghiên cứu chi tiết cấu trúc hóa học của các thiên thể xa xôi như vậy mà không cần đến gần chúng. Các nhà khoa học chưa xác định được các nguyên tố hóa học mới chưa được phát hiện trên Trái đất, chủ yếu là sắt, silic, oxy, magie, niken có trong thành phần của chúng.
Đến năm 2014, hơn 3000 thiên thạch có kích thước từ vài gam đến mười tấn đã được thu thập trên toàn thế giới. Thiên thạch sắt lớn nhất, Goba, nặng 60 tấn, được phát hiện ở Namibia vào năm 1920.
Các loại tiểu hành tinh chính
Các nhà khoa học phân loại các vật thể trong vành đai tiểu hành tinh theo một số tiêu chí. Phân loại phân loại dựa trên phổ băng rộng và phân tích albedo. Theo cách phân loại này, tất cả các hành tinh được chia thành 3 nhóm và 14 loại:
- Nhóm đầu tiên … Cũng được gọi là nguyên thủy. Ít thay đổi kể từ khi hình thành và do đó rất giàu carbon và nước. Thành phần của các thiên thể như vậy bao gồm serpintine, chondrite, v.v … Chúng có khả năng phản xạ tới 5% ánh sáng mặt trời. Nhóm này bao gồm Hygea, Pallas.
- Nhóm trung gian thứ hai … Bao gồm các mảnh vụn chứa silicon, chiếm khoảng 17% tổng số tiểu hành tinh. Về cơ bản, nhóm này nằm ở giữa Vành đai chính và phản xạ nhiều ánh sáng đến từ Mặt trời hơn (khoảng 10-25%).
- Nhóm nhiệt độ cao thứ ba … Nó bao gồm các hành tinh nhỏ, chủ yếu bao gồm kim loại. Chúng nằm trong quỹ đạo trong vành đai bên trong.
Các tiểu hành tinh cũng được phân biệt theo kích thước: tùy thuộc vào đường kính ngang, chúng có thể được chia thành lớn và nhỏ. Khả năng của công nghệ khoa học hiện đại cho phép các nhà thiên văn quan sát các thiên thể có kích thước chỉ vài chục mét.
Hình dạng của các tiểu hành tinh có thể khác nhau và phụ thuộc vào kích thước của chúng: lớn - thường là hình tròn, hình cầu; những cái nhỏ hơn, là những cục không có hình dạng. Bạn có thể bắt gặp những hình dạng độc đáo, chẳng hạn như hình quả tạ.
Các tiểu hành tinh khác nhau bởi khả năng hình thành cái gọi là gia đình. Vào đầu thế kỷ 20, người ta biết đến sự tồn tại của một nhóm các hành tinh, tập hợp dày đặc xung quanh Eos và chuyển động trên một quỹ đạo. Ngày nay, quần thể này bao gồm 4.400 vật thể không gian. Có 75-100 gia đình như vậy trong vành đai lớn, theo nhiều ước tính khác nhau.
Có những tiểu hành tinh không thích các công ty lớn và thích sự cô đơn.
Nghiên cứu về tiểu hành tinh Vesta
Năm 1981, một nhóm các nhà khoa học ở Nam Cực đã phát hiện ra một mảnh nhỏ của một tiểu hành tinh có từ tính bất thường. Thông qua phân tích cổ từ, các nhà thiên văn học đã ước tính được độ lớn của trường nguyên thủy của nó. Tiếp theo, cần thiết lập thời điểm hình thành khoáng vật với sự trợ giúp của argon.
Hóa ra thiên thạch này đã đóng băng trên bề mặt nóng chảy của Vesta. Sự tồn tại của "vị khách không gian" này đã khẳng định rằng Vesta giống với các hành tinh thông thường hơn là các tiểu hành tinh.
Vesta là tiểu hành tinh lớn thứ ba, chỉ đứng sau Ceres và Pallas, và hành tinh nhỏ này đứng thứ hai về khối lượng. Nó chỉ có đường kính 525 km. Chỉ có thể có được hình ảnh đáng tin cậy của Vesta vào năm 1990 bằng kính viễn vọng Hubble mới nhất.
Thành phần hóa học của thiên thạch cho thấy ngay sau khi xuất hiện trên Vesta, cấu trúc bên trong của nó bắt đầu chia thành hai phần chính: lõi hợp kim sắt-niken và lớp phủ đá (bazan).
Hầu như toàn bộ tiểu hành tinh được bao phủ bởi các miệng núi lửa lớn. Chiếc đầu tiên, Reyasilvia, có kích thước lớn nhất, đạt chiều dài 505 km (tổng đường kính của Vesta là 525 km) và được đặt theo tên mẹ huyền thoại của Remus và Romulus (những người sáng lập thành Rome).
Miệng núi lửa thứ hai giống hình một người phụ nữ tuyết, gồm ba miệng núi lửa, được đặt theo tên các nữ tu của nữ thần La Mã Vesta: lớn nhất là Marcia (đường kính - 58 km), giữa là Calpurnia (50 km); nhỏ - Minucia (22 km).
Năm 2011, NASA phóng tàu vũ trụ DAWN lên quỹ đạo quanh tiểu hành tinh, có nghĩa là Bình minh. Với sự trợ giúp của phép màu công nghệ này, các nhà khoa học đã có được những bức ảnh đầu tiên về Vesta, cũng như tính toán khối lượng của nó bằng hiệu ứng hấp dẫn. Vào ngày 5 tháng 9 năm 2012, sau khi hoàn thành công việc nghiên cứu Vesta, tàu vũ trụ rời quỹ đạo của nó và được cử đi nghiên cứu tiểu hành tinh lớn nhất - Ceres.
Làm thế nào các tiểu hành tinh có thể hữu ích
Mọi người đều biết rằng nguồn cung cấp khoáng chất trên Trái đất không phải là vĩnh cửu. Đó là lý do tại sao nhiều nhà khoa học trên thế giới đang phát triển các thiết bị khai thác trên các tiểu hành tinh.
Hầu hết tất cả các kim loại được yêu cầu đều có thể được tìm thấy trên các hành tinh nhỏ: vàng, niken, sắt, molypden, ruthenium, mangan và nhiều nguyên tố đất hiếm. Sự sắp xếp này sẽ giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu khi cung cấp quặng cho hành tinh.
Có ba loại khai thác máy bay chính:
- Khai thác kim loại trên một tiểu hành tinh và xử lý tiếp theo tại trạm gần nhất;
- Khai thác khoáng sản trên một hành tinh nhỏ và chế biến ở đó;
- Chuyển một tiểu hành tinh đến quỹ đạo an toàn giữa Mặt trăng và Trái đất.
Một đối tượng rất quan trọng của các nghiên cứu tiếp theo đã được lên kế hoạch đối với các nhà khoa học là vành đai tiểu hành tinh trong hệ mặt trời. Do đó, trong năm 2018, Nhật Bản có kế hoạch triển khai dự án Hayabusa-2, Mỹ sẽ khởi động OSIRIS-REX vào năm 2019, Nga vào năm 2024 - Phobos-Grunt 2.
Chính phủ Luxembourg cũng đang bắt kịp thời đại. Vào tháng 6 năm 2016, một quyết định đã được đưa ra ở cấp tiểu bang để chiết xuất các khoáng chất và quặng bạch kim nằm trên các tiểu hành tinh. Một khoản tiền nhỏ 200 triệu euro được phân bổ cho dự án quy mô lớn này.
Xem video về vành đai tiểu hành tinh:
Nhiều công ty thương mại lớn rất quan tâm đến triển vọng mà việc khai thác ngoài trái đất hứa hẹn, bởi vì chỉ có Psyche, trữ lượng quặng sắt-niken sẽ không cạn kiệt trong vài nghìn năm.
