Asteroïdengordel: Een planeet die zich nooit heeft gevormd
Vijftig jaar geleden, op 15 juli 1972, werd de Pioneer 10 het eerste ruimteschip dat de asteroïdengordel bereikte. Wij willen deze gelegenheid aangrijpen om over dit merkwaardige gebied van het zonnestelsel te praten. Hoe is de gordel ontstaan? Zouden het de overblijfselen kunnen zijn van een planeet die miljarden jaren geleden uit elkaar is gevallen? Lees dit artikel om antwoorden te krijgen op deze en vele andere vragen.
Inhoud
- Wat is de asteroïdengordel?
- Wie ontdekte als eerste de asteroïdengordel?
- Hoe is de asteroïdengordel ontstaan?
- Waaruit bestaat de asteroïdengordel?
- Welke ruimtevaartuigen hebben de asteroïdengordel bezocht?
- Kun je de asteroïdengordel zien?
- Veelgestelde vragen
- Hoe ver is de asteroïdengordel van de aarde?
- Hoeveel asteroïden bevinden zich in de asteroïdengordel?
- Wat is het grootste object in de asteroïdengordel?
- Waarom is er geen planeet ontstaan waar de asteroïdengordel zich nu bevindt?
- Wat zijn de twee rode objecten in de asteroïdengordel?
- Kan de asteroïdengordel worden ontgonnen?
Wat is de asteroïdengordel?
De asteroïdengordel is een gebied tussen Mars en Jupiter dat de meeste asteroïden van het zonnestelsel herbergt en de grens markeert tussen de binnenste rotsachtige planeten en de buitenste gasreuzen. Het wordt soms ook de hoofdasteroïdengordel genoemd om het te onderscheiden van de Kuipergordel. De hoofdgordel bevat vier grote hemellichamen - Ceres, Vesta, Pallas, en Hygiea - en miljoenen kleinere.
Wie ontdekte als eerste de asteroïdengordel?
Het bestaan van de asteroïdengordel was pas in het midden van de 19e eeuw bekend. Het gebied tussen Mars en Jupiter trok echter al veel eerder de aandacht van astronomen - zij waren daar al op zoek naar een planeet.
In 1766 stelde de Duitse astronoom Johann Daniel Titius de volgende hypothese voor: elke planeet die zich vanuit het centrum van het zonnestelsel naar buiten uitstrekt, zou ongeveer twee keer zo ver van de zon moeten staan als de planeet ervoor. Volgens deze hypothese (nu bekend als de wet van Titius-Bode), bevond zich tussen de banen van Mars en Jupiter een nog niet ontdekte planeet!
Veel mensen raakten geobsedeerd door dit idee. Veel mensen raakten geobsedeerd door dit idee. Zo was een groep Duitse astronomen genaamd de Himmelspolizey van plan om een groot internationaal project te organiseren en de ontbrekende planeet te vinden. Ze werden echter voorbijgestreefd door een Italiaanse astronoom Giuseppe Piazzi die in 1801 Ceres ontdekte. Het hemellichaam bevond zich op de bijna exacte afstand die was voorspeld door de wet van Titius-Bode.
Natuurlijk werd Ceres aanvankelijk beschouwd als de ontbrekende planeet. Er werden echter al snel andere soortgelijke objecten in hetzelfde gebied gevonden. In 1802 lachte het geluk de Himmelspolizey toe: haar lid Heinrich Olbers (de auteur van Olbers' paradox) ontdekte Pallas. Daarna ging het de polizey voor de wind: in 1804 observeerde Karl Harding Juno en in 1807 deed Heinrich Olbers zijn tweede ontdekking door Vesta te observeren.
Toen er steeds meer hemellichamen werden gevonden tussen Mars en Jupiter, werd het duidelijk dat ze te klein waren om als planeten te worden beschouwd. William Herschel, de ontdekker van Uranus, bedacht de term "asteroïde", en die bleef hangen. Rond 1850 werd de uitdrukking "asteroïdengordel" in gebruik genomen.
Er was dus niet één ontdekker van de asteroïdengordel. Giuseppe Piazzi nam het eerste object in de gordel waar, en daarna hebben andere astronomen bijgedragen door meer hemellichamen in dit gebied te vinden.
Een interessante voetnoot over de wet van Titius-Bode waar het allemaal mee begon: toen Neptunus in 1846 werd ontdekt, kwam zijn locatie niet overeen met de voorspellingen van Titius. Het lijkt erop dat de wet van Titius-Bode slechts een mathematisch toeval was in plaats van een feitelijke natuurkundige wet!
Hoe is de asteroïdengordel ontstaan?
Aanvankelijk geloofden astronomen dat de asteroïdengordel was ontstaan na de vernietiging van een grote planeet. Deze theorie is van Heinrich Olbers, die we hierboven al hebben genoemd. De hypothetische planeet kreeg de naam Phaeton. De " vernietigde-planeet-hypothese" werd gesteund door vele astronomen over de hele wereld en bleef invloedrijk tot het einde van de 20e eeuw.
Volgens hedendaagse studies is de asteroïdengordel waarschijnlijker een planeet die nooit is gevormd. Ongeveer 4,6 miljard jaar geleden, in de begindagen van het zonnestelsel, vormden zich kleine brokjes kosmisch stof (planetesimalen genaamd) door een proces van accretie. Sommige van deze planetesimalen werden uiteindelijk de planeten die we nu kennen. In het gebied tussen Mars en Jupiter echter, konden de planetesimalen door de zwaartekrachtsinvloed van Jupiter niet tot een planeet uitgroeien - in plaats daarvan botsten ze op elkaar en vielen uiteen. Daarom zien we nu de asteroïdengordel in dit gebied.
Waaruit bestaat de asteroïdengordel?
De asteroïdengordel bestaat voornamelijk uit C-type of koolstofhoudende asteroïden. De andere veel voorkomende types zijn S-type of silicaat-asteroïden en M-type of metaalachtige asteroïden.
De overgrote meerderheid van de asteroïden is relatief klein - slechts ongeveer 30 asteroïden zijn groter dan 200 km in diameter. De grootste objecten in de asteroïdengordel zijn Ceres (940 km), Vesta (525 km), Pallas (510 km), en Hygiea (410 km). Deze vier hemellichamen maken ongeveer de helft uit van de massa van de hele asteroïdengordel. Het is belangrijk op te merken dat Ceres nu wordt beschouwd als een dwergplaneet, waardoor Vesta de grootste asteroïde in de gordel is.
Ceres is het enige lichaam in de asteroïdengordel dat groot genoeg is om een sferische vorm te behouden. Als gevolg daarvan zien de meeste asteroïden eruit als knobbelige aardappelen, hoewel sommige er in meer ongewone vormen uitzien - zoals 216 Kleopatra die eruit ziet als een hondenbot.
In tegenstelling tot wat je misschien hebt gezien in sciencefictionfilms, is de asteroïdengordel geen drukke plek. Hij is zo groot dat gemiddelde afstand tussen twee asteroïden ongeveer een miljoen km is! Dus ruimtevaartuigen die door de asteroïdengordel varen, hebben vrijwel geen kans op een botsing.
Bovendien zijn de asteroïden in de gordel niet gelijkmatig verdeeld - er zijn bepaalde gebieden waar ze vrijwel afwezig zijn. Deze gebieden, die de Kirkwoodscheidingen worden genoemd, zijn door de zwaartekrachtsinvloed van Jupiter vrijgemaakt van asteroïden. De Kirkwoodscheidingen zijn genoemd naar de Amerikaanse astronoom Daniel Kirkwood, die ze in 1866 voor het eerst waarnam.
Welke ruimtevaartuigen hebben de asteroïdengordel bezocht?
Sinds de jaren zeventig hebben meerdere ruimtesondes de asteroïdengordel bereikt en de objecten bestudeerd. We noemen de drie opmerkelijkste missies uit het verleden en één spannende toekomstige missie.
- Het eerste ruimtevaartuig dat de asteroïdengordel bereikte was Pioneer 10; op zijn missie naar Jupiter vloog het in 1972 door de gordel.
- Het Galileo ruimtevaartuig bestudeerde de asteroïden Gaspra en Ida in 1989 en ontdekte de eerste maan rond een asteroïde - Ida's maan Dactyl.
- De Dawn ruimtesonde bezocht als eerste de asteroïden Vesta (in 2011) en Ceres (in 2015).
- Het Psyche ruimtevaartuig, dat in 2023 zal worden gelanceerd, zal asteroïde 16 Psyche bezoeken. Wetenschappers denken dat deze asteroïde de ijzeren kern kan zijn van een protoplaneet ter grootte van Mars.
Kun je de asteroïdengordel zien?
Je kunt de gordel zelf niet zien, maar sommige asteroïden zeker wel. De vier grootste hemellichamen in de asteroïdengordel - Ceres, Vesta, Pallas en Hygiea - kunnen door een kleine telescoop of zelfs met een grote verrekijker worden waargenomen. De beste tijd om een asteroïde waar te nemen is tijdens de oppositie, wanneer hij op zijn helderst aan de hemel staat. Hieronder geven we de komende oppositiedata voor de hierboven genoemde hemellichamen. ussen haakjes ziet u de magnitude die elk van hen zal bereiken.
- Vesta (mag 6.1): 22 augustus 2022
- Pallas (mag 7.7): 15 januari 2023
- Ceres (mag 7.1): 21 maart 2023
- Hygiea (mag 9.7): 10 augustus 2023
Om snel de gewenste asteroïde aan de hemel te vinden, gebruikt u de Sky Tonight app. Tik op het vergrootglaspictogram onderin het scherm, typ de naam van de asteroïde in en tik op het blauwe doelpictogram op het bijbehorende zoekitem.
Veelgestelde vragen
Hoe ver is de asteroïdengordel van de aarde?
De afstand tussen de aarde en de rand van de asteroïdengordel die het dichtst bij de aarde ligt, varieert tussen de 1,2 en 2,2 astronomische eenheden. Eén astronomische eenheid is de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon, die gelijk is aan 150 miljoen km.
Hoeveel asteroïden bevinden zich in de asteroïdengordel?
Volgens de ESA bevat de asteroïdengordel tussen de één en twee miljoen asteroïden groter dan één km in diameter. Daarnaast zijn er nog miljoenen kleinere ruimtestenen. Vanaf april 2022 hebben astronomen 598.053 planetoïden in de asteroïdengordel ontdekt en geteld.
Wat is het grootste object in de asteroïdengordel?
Het grootste object in de asteroïdengordel is de dwergplaneet Ceres, die 940 km in diameter is. Bekijk onze video over Ceres om coole feiten over haar te leren.
Waarom is er geen planeet ontstaan waar de asteroïdengordel zich nu bevindt?
De asteroïdengordel is geen planeet geworden omdat hij te dicht bij Jupiter staat. De immense zwaartekracht van de gasreus verhinderde dat de asteroïden zich verzamelden tot één groot lichaam.
Wat zijn de twee rode objecten in de asteroïdengordel?
In juli 2021 vond het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) twee enorme asteroïden waarvan het spectrum veel roder was dan dat van elk ander object in de asteroïdengordel. De asteroïden worden 203 Pompeja en 269 Justitia genoemd. Wetenschappers denken dat ze aan de buitenrand van het zonnestelsel zijn ontstaan en ongeveer 4 miljard jaar geleden naar de asteroïdengordel zijn gemigreerd.
Kan de asteroïdengordel worden ontgonnen?
Theoretisch is het mogelijk. Een ideale kandidaat voor mijnbouw zou de asteroïde 16 Psyche zijn, die mogelijk van ijzer en nikkel is gemaakt. Volgens sommige schattingen kan deze asteroïde honderden quintiljoenen dollars waard zijn! Maar het ontginnen van een asteroïde is een extreem moeilijke taak die technologieën vereist die we nu waarschijnlijk nog niet hebben.
Conclusie: De asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter herbergt miljoenen ruimtestenen van verschillende vormen en groottes. Hoogstwaarschijnlijk zijn de asteroïden overblijfselen van het ontstaan van ons zonnestelsel die niet tot een planeet zijn samengesmolten door de zwaartekrachtsinvloed van Jupiter. De volgende ruimtemissie naar een asteroïde in de hoofdgordel is NASA's Psyche, die in 2023 gelanceerd zal worden.
