Астероидни појас
Астероидни појас или главни планетоидни појас је подручје Сунчева сустава између Марсове и Јупитерове путање у којем се гибају патуљасти планет Церера или Церес, око 750 000 планетоида (астероида) с промјером већим од 1 километар (на примјер Јунона, Веста, Хигијеја) и милијуни мањих. У том се појасу не налазе планетоиди Амори, Аполони и Тројанци. Планетоидни појас обликовао се кад и остали дијелови Сунчева сустава, а гравитацијски утјецај Јупитера (плимна сила) онемогућио је стварање планета, ограничио његову ширину и одредио пукотине у њему (Киркwоодове пукотине). Сматра се да су у том подручју постојала већа тијела која су првих 10 милијуна година била изнутра врућа. Та су тијела била изложена многобројним ударима па су размрвљена. Садашњи планетоидни појас садржи само мален дио масе првотнога (око 0,1%), а остатак је Сунчевим вјетром потиснут у свемир. [2] Астероидни појас је подручје с просјечним удаљеностима од Сунца између 1.7 и 4 АЈ. Већина астероида у појасу имају ексцентрицитете од 0.1 до 0.2. Подручје највеће густоће путања астероида је између 2.2 и 3.3 АЈ.
Хисторија открића
[уреди | уреди извор]Планетоиди престављају занимљиву врст небеских тијела и због бројности и због свог посебног смјештаја у процијепу између Марсове и Јупитерове стазе. Стазе тих двају планета толико су одвојене да је већ Јоханнес Кеплер 1596. у књизи Тајне козмографије, спекулирао о небеском тијелу које се у том простору гиба. 1772. нађено је математичко правило које до данас није физикално поткријепљено, а којим се веома добро одређују удаљености планета. Јоханн Даниел Титиус и Јоханн Елерт Боде пронашли су једноставну законитост према којој се могу рачунати удаљености планета од Сунца. Премда Титиус-Бодеово правило није поуздано физички растумачено, а такођер не даје добре резултате за далеке планете, ипак је наговијестило да се између путања Марса и Јупитера треба налазити неки планет. Ово правило предвиђа постојање планета на удаљености 2.8 АЈ од Сунца. Правило је дано изразом:
гдје је: н - редни број планета, а - удаљеност н-тог планета до Сунца у астрономским јединицама (АЈ). Но први члан низа знатно одступа од удаљености коју има Меркур, не узме ли се н = - ∞, што дакако, није у аритметском низу с осталим експонентима. То магично правило добро је претказало удаљеност Урана, што га је открио Wиллиам Херсцхел 1781. Касније ће се видјети да је осми планет, Нептун, прекобројан, но једнакост јасно показује да између Марса и Јупитера има мјеста за још један планет.
Године 1800. у потрагу за "недостајућим" планетом кренуло је 12 њемачких астронома. Потрага је дала резултат у ноћи од 31. просинца 1800. на 1. сијечња 1801. када их је предухитрио Талијан Гиусеппе Пиаззи који је у Палерму, тијеком рутинског претраживања неба открио тијело Сунчева сустава које је названо Церес (женско име Церера). Исте је године знаменити њемачки математичар Карл Фриедрицх Гаусс прорачунао елементе стазе овог тијела и показао да би се могло радити о "недостајућем" планету. Астрономе је збуњивала величина Цереса (само 940 км у промјеру), јер су очекивали много веће тијело. Но, већ након двије године Хеинрицх Wилхелм Олберс је открио Паллас (женско име Палада), које се гиба сличном стазом којом и Церес. До 1807. године су откривени Јуно и Веста, два небеска тијела малог сјаја и величине, која се добро уклапају у редослијед планета. Убрзо се показало да је Сунчев сустав препун малих планета које данас зовемо планетоиди или астероиди.
Колико је тиме Титиус-Бодеово правило задовољено, толико је и доведено у питање. Откуда два планета на мјесту једнога? Олберс је стога поставио хипотезу катастрофе прародитељског тијела, неког замишљеног планета Фаетона. Одломци тог планета мора да лутају стазама које се приближавају и сијеку. На хипотезу га је потакнуло управо то својство стаза Церес и Паллас да се јако зближавају у двије дијаметрално супротне точке. У једном од подручја зближавања нашао је Карл Лудwиг Хардинг 1. рујна 1804. треће тијело, 3 Јуно (женско име Јунона). Олберс је 29. ожујка 1807. открио и четврто тијело (4 Веста). Открића осталих планетоида настављена су тек 1845. Иако планетоида има много више, у више различитих скупина, Олберсова је хипотеза о настанку малих планета увјетовала начин гледања на природу малих планета.
Међу откривачима планетоида било је и доста аматера. До краја 19. стољећа било је познато неколико стотина планетоида. Фотографске методе откривања развиле су се послије 1900. Ако стаза није довољно точно одређена, планетоид се послије открића може загубити и поново открити. То се догађа и унаточ помоћи рачунарске технике. Губљењу помаже промјењивост планетоидних стаза. Данас планетоиде изучава двадесетак опсерваторија. Уписано је и именовано више од 2 300 планетоида и одређене су им стазе.
Истраживање планетоида, а и осталих тијела Сунчева сустава, било је у првој половици 19. стољећа занемарено на рачун астрофизичких испитивања. Истраживање физичких особина планетоида захуктало се послије 1970., када су откривени планетоиди врло малих и необичних стаза; оних који стижу у близину Сунца и Земље и међу којима се налазе родитељска тијела метеорита. Узнапредовала лабараторијска испитивања метеорита омогућила су са своје стране дубљи увид у физички развој малих тијела Сунчева сустава, у њихову доб и еволуцијске везе. Мале димензије планетоида отежавају испитивање њихова физичког стања. Само малобројним планетоидима виде се кутне димензије. Од 1970. уведена су боља инструментална помагала, као оптичко - електронски појачивачи слика, те нови поступци оптичке интерферометрије. Од класичних метода примјењује се мјерење моћи одраза, вишебојна фотометрија, мјерења поларизације свјетлости, радиометрија (успоредба сјаја у видљивом и инфрацрвеном подручју) и метода окултација. Истодобним проматрањима окултација неке звијезде, из више звјездарница на Земљи, једноставно се одређује облик и величина небеског тијела које је звијезду заклонило. Тим су путем врло точно одређене димензије неколицини планетоида.
Највећи број планетоида добио је женска имена, најприје из митологије, затим обична властита женска имена, па имена учењака у женском роду, разних назива, омиљених јела, литерарних јунака, те имена градова, држава, сувремених или митолошких личности, без обзира на то да ли су изворни облици у мушком или женском роду. Тако се међу њима налазе Ана, Марија, Бредихина, Владилена (кованица по Лењину), Филозофија, Геометрија, Папагена, Гагарина, Хермес, Сизиф, Кецалкоатл. Пригодом отварања Звјездарнице Хрватскога природословног друштва у Загребу дан је једноме и назив 589 Цроатиа. У Пули је у 19. стољећу откривено двадесетак планетоида, међу којима су 143 Адриа, 183 Истриа и други. Корадо Корлевић познати је хрватски астроном из Вишњана у Истри. Према подацима на страници Минор Планет Дисцоверерс, 11. је најпродуктивнији трагач за астероидима свих времена. У периоду од 1996. до 2001. открио их је 947, те био суоткривач код још 110 астероида. [3]
Групирање астероида
[уреди | уреди извор]Уобичајено је да се астероиди групирају према орбиталним карактеристикама и према фотометријским и спектроскопским својствима, која указују на разлике у структури. Стазе планетоида су због различитих инклинација и ексцентрицитета врло разбацане, па њихова изравна снимка не показује никаквих правилности. Но ако се стазе среде тако да се на цртеж унесу само средње удаљености (велике полуоси стаза а, или сидерички период опхода П, или средње дневно гибање н), тада се планетоидни прстен раслојава у подсистеме - у отприлике 7 прстенчића. Тако приређене стазе називају се средњим стазама. Средње дневно гибање одређено је као:
То је у ствари кутна брзина ω = 2 π / П, изражено бројем кутних секунди које тијело превали у просјеку у једном дану.
Стазе планетоида овисе о начину на који су планетоиди настали и о сталним поремећењима. Чим се стаза планетоида мало поремети, било блиским сусретом или директним сразом с другим планетоидом, гравитацијски се утјецај планета одмах изражава па долази до снажног поремећења, које дјелује све док планетоид не уђе у подручје гдје је поремећење слабије. Стога планети одлучујуће утјечу на размјештај планетоида, те ови нека подручја избјегавају, а у некима се гомилају. Долази до резонанција. Утјецај Јупитера је одлучујући, затим слиједи утјецај Марса и других планета. За резонанције важан је однос између периода обиласка планетоида П и периода обиласка планета ПП. Оне стазе за које је омјер између тих периода сумјерљив имају то својство да је поремећење или веома јако или веома слабо.
Чистине у средњим гибањима планетоида уочио је Даниел Киркwоод 1866. Чистине одговарају омјерима периода планетоида и Јупитера:
те омјеру периода планетоида и Марса једнаком 2 : 1. За неке пак омјере периода планетоида и Јупитера стазе су веома стабилне, па се ту они баш окупљају. То су резонантни планетоиди. За њих вриједи:
Прва група од неколико планетоида предвођена је Хилдом. Стазе тих тијела стабилне су иако се због великог ексцентрицитета пружају близу Јупитерове стазе, али се због згодног односа у броју обилазака (комензурабилности периода) никада истовремено, на блиском дијелу стаза, не нађу Јупитер и планетоиди. Зато их Јупитер јако не поремећује. Друга група је мања (примјер 279 Тхуле), а трећу групу чине знаменити Тројанци.
Тројанци
[уреди | уреди извор]Занимљива скупина планетоида дијели путању с Јупитером, стаза им се налази у резонанцији 1 : 1 с Јупитеровом стазом. Тројанци чине повијесно први установљени примјер стабилних резонантних путања, а смјештени су у Лагрангеовим точкама L4 и L5. Први од Тројанаца, Ахилеј, откривен је 1904. То су прилично крупни планетоиди; њих десетак веће је од 100 км. Укупно их има више стотина; већи их се број налази у водећој точки, а мањи на зачељу. Планетоиди носе имена хероја, учесника Тројанског рата; отуда им је скупно име. Они који су испред Јупитера носе имена Грка (уз Ахилеја још Одисеј, Агамемнон, Хектор, Диомед, Ајакс, Нестор), а они који су за Јупитером носе имена Малоазијаца, бранитеља Троје (Патрокло, Енеја, Пријам, Анхис, Троил). Зато их и разликују као "Грке" и "Тројанце". Сви Тројанци не могу се смјестити у исту точку. Уосталом, они периодички титрају око Лагрангеове точке којој припадају. Та се либрација одвија у прузи положеној уздуж путање. До либрације долази на тај начин да Јупитер измјенично планетоидима одузима и додаје енергију. Када им је одузима (а планетоид се налази испред њега), димензија путање нешто се смањи заједно с периодом, па планетоид забрза испред Јупитера; када му енергију додаје, планетоид се успори и приближи Јупитеру. Због тога се међусобни однос Тројанаца у свакој групи непрестано мијења. Пруга којом се гибају по стази дуља је него шира, јер се тијела убрзавају релативно према Јупитеру све док нису точно на његовој стази. Није искључено да при већим либрацијама планетоид напусти групу, али у групу може бити захваћен и пролазни планетоид. Претпосавља се да се Тројанци снабдијевају планетоидима из подручја између Јупитера и Сатурна.
Хидалго и Хирон
[уреди | уреди извор]Планетоид Хидалго дуго је био познат као најдаљи. Откривен је 1920. Велика полуос стазе је 5.8 АЈ, ексцентрицитет је знатан, 0.66, а инклинација је велика, од 42° до 43°. Период његове револуције од 13.7 година дуљи је од Јупитерове године. Због издужености стазе у перихелу приђе Сунцу на 1.9 АЈ, а у афелу удаљи се на 9.7 АЈ. Због великог нагиба стаза Хидалга остаје свуда веома далеко од Сатурнове стазе, никада јој се не приближи на удаљености мању од 5.7 АЈ.
Рекорд највеће стазе изгубио је 1977. када је откривен Хирон. Он мора имати промјер између 200 до 400 км, јер се само велика тијела могу видјети тако далеко. Због ексцентрицитета од 0.379 од Сунца се удаљи на 18.9 АЈ, а приближи на 8.5 АЈ. Велика полуос стазе износи 13.7 АЈ, а период опхода 50.7 година. Нагиб стазе је мален, свега 7°.
Породице планетоида
[уреди | уреди извор]Међу планетоидима даду се издвојити они који су настали од истог родитељског материјала; они чине породицу (Кијоцугу Хирајама, 1918. - 1919.). На заједничко исходиште чланова породице указују елементи стаза исправљени за вјековна поремећења, а и физичка својства тијела. Почетне стазе чланова породице морају се укрштавати на мјесту гдје се догодио распад родитељског тијела. Препознавању "рођака" помаже чињеница да се ексцентрицитет и инклинација стазе с временом мало мијењају, те елементе планетоиди "тешко заборављају". Данас је познато више десетака породица. У великом броју породица један је планетоид много крупнији од осталих и с масом од 10 до 1 000 пута већом. Старост породица процјењује се на милијун и више година. Породица настаје приликом нееластичног судара двају тијела. Продукти дробљења не добивају велике релативне брзине па се не могу даљим сударима међусобно дробити. Мали одломак радије ће се вратити и забити у површинске слојеве већег одломка. У току времена чланови се распршују уздуж стазе, а многи напуштају породицу. Постојање породица свједочи да се орбите планетоида не мијењају само због поремећења, већ и сударима.
Планетоиди који залазе унутар Марсове путање
[уреди | уреди извор]Нађено је неколико десетака планетоида који или због мале средње удаљености, или због великог ексцентрицитета, прилазе Сунцу много ближе него Марс. Препознате су 3 истакнуте скупине. У скупину Амора улазе они којима се перихел налази у распону од 1.017 АЈ до 1.310 АЈ. У скупину Аполона улазе они којима је перихел Сунцу ближи од 1.017 АЈ. Планети из обје скупине имају просјечну удаљеност већу од 1 АЈ. У трећој скупини, прозваној по планетоиду Атен, за сада су нађена 4 планетоида којима је средња удаљеност од Сунца мања од 1 АЈ.
Амор и Аполон откривени су 1932. Као први из скупине Амора, и најпознатији, откривен је 1898. Ерос. Више разлога чини га интересантним. Земљи може прићи на даљину од 23 300 000 км. Велике се опозиције понављају сваких 37 и 44 година. У прошлом стољећу су биле 1931. и 1975. Може се видјети и мањим телескопом. Сјај му се због вртње мијења у периоду од 5 сати и 16 минута. Мјере су му 13 км x 15 км x 36 км. Прије радарског раздобља служио је за одређивање величине астрономске јединице, јер његова дневна паралакса достиже 60", што је више и од Марсове и од Венерине паралаксе. Аполон улази унутар Венерине стазе. У Аполоне (скупину Аполона) спадају још Адонис откривен 1932., Хермес откривен 1937. и Икар откривен 1939. Хермес се приближава Земљи до на 580 000 км; тада у једној ноћи превали половицу неба. Икар је планетоид који се више од свих других приближава Сунцу јер му је перихел на 0.186 АЈ = 28 милијуна км; зађе чак унутар Меркурове стазе. Ексцентрицитет његове стазе износи 0.83. У перихелу загрије се на 1 000 К. Веома је мален, од 1 до 1.5 км. Земљи не приђе ближе од 6 до 7 милијуна км. Путања му је веома добро испитана. Престављао би добру базу за свемирску експедицију која би уз његову помоћ пропутовала кроз разне предјеле Сунчева сустава. У афелу се удаљава нешто преко Марсове стазе.
Скупина планетоида Атен припада Земљи слично томе како Тројанци припадају Јупитеру. Стазе су им практички кружне. Већина планетоида који Сунцу прилазе ближе од стазе Марса има ексцентрицитет већи од просјечног. Они су планетоидни појас напустили размјерно недавно. Данашњи је појас остатак облака тијела који је прожимао читав Сунчев сустав и о којему непобитно свједоче кратери утиснути у тијелима планета. Планетоидни појас преставља "оставу", у којој су планетоиди најмање поремећени. Они пак планетоиди који се дијелом или у цјелини крећу унутар Марсове стазе имају већа поремећења, те не могу овдје дуже опстати, па међу њима треба тражити тијела одломци којих стигну до Земље као метеорити. У неколико случајева праћен је пад метеорита (Пříбрам, Чешка, 1959.; Лост Цитy, Цалифорниа, САД, 1970.; Иннисфрее, Алберта, Канада, 1977.), па је установљено да су метеорити стигли из подручја стаза смјештених унутар Марсове путање.
Астероиди
[уреди | уреди извор]Вањске везе
[уреди | уреди извор]
- ↑ "Рецент Астероид Масс Детерминатионс" Архивирано 2009-01-29 на Wаyбацк Мацхине-у. Маинтаинед бy Јим Баер. Ласт упдатед 2010-12-12.
- ↑ главни планетоидни појас, [1] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2014.
- ↑ Владис Вујновић : "Астрономија", Школска књига, 1989.