Vành đai tiểu hành tinh: Sự kiện & Sự hình thành

Các tiểu hành tinh, chẳng hạn như Itokawa, trong hình, được cho là giống như những đống gạch vụn dính vào nhau một cách lỏng lẻo hơn là những khối đá rắn chắc.(Tín dụng hình ảnh: ISAS/JAXA)

Thành phần

Hầu hết các tiểu hành tinh trong Vành đai chính được làm bằng đá và đá, nhưng một phần nhỏ trong số chúng chứa kim loại sắt và niken. Các tiểu hành tinh còn lại được tạo thành từ sự kết hợp của những thứ này, cùng với các vật liệu giàu carbon. Một số tiểu hành tinh ở xa hơn có xu hướng chứa nhiều băng hơn. Mặc dù chúng không đủ lớn để duy trì bầu khí quyển nhưng có bằng chứng cho thấy một số tiểu hành tinh có chứa nước.

 

 

 

Được chế tạo và quản lý bởi Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, Laurel, Maryland, NEAR là tàu vũ trụ đầu tiên được phóng trong Chương trình Khám phá các sứ mệnh hành tinh quy mô nhỏ, chi phí thấp của NASA.(Tín dụng hình ảnh: NASA/JPL/JHUAPL)

Một số tiểu hành tinh là những vật thể rắn, lớn — có hơn 16 tiểu hành tinh trong vành đai với đường kính lớn hơn 150 dặm (240 km). Các tiểu hành tinh lớn nhất, Vesta , Pallas và Hygiea, dài 250 dặm (400 km) và lớn hơn. Khu vực này cũng chứa hành tinh lùn Ceres . Với đường kính 590 dặm (950 km), tương đương khoảng một phần tư kích thước mặt trăng của chúng ta, Ceres có hình tròn nhưng được coi là quá nhỏ để trở thành một hành tinh chính thức. Tuy nhiên, nó chiếm khoảng một phần ba khối lượng của vành đai tiểu hành tinh.

Các tiểu hành tinh khác là những đống gạch vụn được giữ lại với nhau bằng lực hấp dẫn. Hầu hết các tiểu hành tinh không đủ lớn để đạt được hình dạng hình cầu và thay vào đó là không đều, thường giống như một củ khoai tây sần. Tiểu hành tinh 216 Kleopatra giống xương chó.

Các tiểu hành tinh được phân thành nhiều loại dựa trên thành phần hóa học và hệ số phản xạ hay còn gọi là suất phản chiếu của chúng.

• Các tiểu hành tinh loại C chiếm hơn 75% số tiểu hành tinh đã biết. Chữ "C" là viết tắt của carbon và bề mặt của những tiểu hành tinh cực tối này gần như có màu đen than. Các thiên thạch chondrite carbon trên Trái đất có thành phần tương tự và được cho là những mảnh vỡ ra từ các tiểu hành tinh lớn hơn. Theo Cơ quan Vũ trụ Châu Âu , trong khi các tiểu hành tinh loại C chiếm ưu thế trong vành đai, thì chúng chỉ chiếm khoảng 40% số tiểu hành tinh gần mặt trời hơn. Chúng bao gồm các nhóm con của loại B, loại F và loại G. 
• Tiểu hành tinh loại S là loại phổ biến thứ hai, chiếm khoảng 17% số tiểu hành tinh đã biết. Chúng thống trị vành đai tiểu hành tinh bên trong, trở nên hiếm hơn ở xa hơn. Chúng sáng hơn và có kim loại niken-sắt trộn với sắt và magie-silicat. Chữ "S" là viết tắt của silicaceous.
• Tiểu hành tinh loại M ("M" cho kim loại) là loại chính cuối cùng. Những tiểu hành tinh này khá sáng và hầu hết chúng được cấu tạo từ sắt-niken nguyên chất. Chúng có xu hướng được tìm thấy ở khu vực giữa của vành đai tiểu hành tinh.
• Các loại tiểu hành tinh hiếm còn lại là loại A, loại D, loại E, loại P, loại Q và loại R.

Vào năm 2007, NASA đã khởi động một sứ mệnh, Bình minh , đến thăm Ceres và Vesta. Dawn đến Vesta vào năm 2011 và ở đó hơn một năm trước khi tiếp tục đến Ceres vào năm 2015. Nó sẽ ở trên quỹ đạo quanh hành tinh lùn cho đến khi kết thúc sứ mệnh. [Liên quan: Tiểu hành tinh Vesta và Tàu vũ trụ Bình minh của NASA ]

Trong khi hầu hết vành đai tiểu hành tinh được tạo thành từ các vật thể đá, thì Ceres là một thiên thể băng giá. Những gợi ý về vật liệu hữu cơ do Dawn phát hiện cho thấy rằng nó có thể đã hình thành ở xa hơn trong hệ mặt trời trước khi đáp xuống vành đai. Mặc dù các chất hữu cơ chỉ được nhìn thấy trên bề mặt, điều đó không có nghĩa là nhiều vật chất hơn có thể nằm trên hành tinh lùn.

"Chúng tôi không thể loại trừ rằng có những địa điểm giàu chất hữu cơ khác không được lấy mẫu trong cuộc khảo sát hoặc dưới giới hạn phát hiện", Maria Cristina De Sanctis, thuộc Viện Vật lý Thiên văn Không gian và Hành tinh Không gian ở Rome, nói với Space.com qua email .

xây dựng vành đai

Vành đai Chính nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời khoảng từ hai đến bốn lần và trải dài trên một khu vực có chiều ngang khoảng 140 triệu dặm. Các vật thể trong vành đai được chia thành tám nhóm nhỏ được đặt tên theo các tiểu hành tinh chính trong mỗi nhóm. Những nhóm này là Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles và Hildas.

Mặc dù Hollywood thường trưng bày những con tàu tiến sát qua vành đai tiểu hành tinh, nhưng chuyến đi nhìn chung không có gì bất ổn. Một số tàu vũ trụ đã đi qua vành đai tiểu hành tinh một cách an toàn mà không gặp sự cố nào, bao gồm cả sứ mệnh Chân trời mới của NASA tới Sao Diêm Vương.

"May mắn thay, vành đai tiểu hành tinh lớn đến mức, mặc dù có số lượng lớn các thiên thể nhỏ, cơ hội va phải một thiên thể nhỏ gần như vô cùng nhỏ - ít hơn rất nhiều so với một phần tỷ," nhà điều tra chính của New Horizons , Alan Stern , viết . "Nếu bạn muốn đến đủ gần một tiểu hành tinh để thực hiện các nghiên cứu chi tiết về nó, bạn phải nhắm tới một tiểu hành tinh."

Bên trong vành đai tiểu hành tinh là những vùng tương đối trống rỗng được gọi là khoảng trống Kirkwood . Những khoảng trống này tương ứng với sự cộng hưởng quỹ đạo với Sao Mộc. Lực hấp dẫn của gã khổng lồ khí giữ cho những vùng này trống rỗng hơn nhiều so với phần còn lại của vành đai. Trong các cộng hưởng khác, các tiểu hành tinh có thể tập trung hơn.

Khám phá vành đai tiểu hành tinh

Johann Titius, một nhà thiên văn học người Đức ở thế kỷ 18, đã ghi nhận một mô hình toán học trong cách bố trí các hành tinh và sử dụng nó để dự đoán sự tồn tại của một hành tinh nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Các nhà thiên văn đã lùng sục khắp thiên đường để tìm kiếm thi thể mất tích này. Năm 1800, 25 nhà thiên văn học đã thành lập một nhóm được gọi là Cảnh sát Thiên thể , mỗi người tìm kiếm 15 độ Hoàng đạo để tìm hành tinh mất tích. Nhưng việc phát hiện ra thiên thể đầu tiên ở khu vực này đến từ một người không phải là tín hữu, nhà thiên văn học người Ý Giuseppe Piazzi: ông đặt tên cho nó là Ceres . Thi thể thứ hai, Pallas, được tìm thấy hơn một năm sau đó.

Trong một thời gian, cả hai vật thể này đều được gọi là các hành tinh. Nhưng tỷ lệ phát hiện ra những vật thể này đã tăng lên và đến đầu thế kỷ 19, hơn 100 vật thể đã được tìm thấy. Các nhà khoa học nhanh chóng nhận ra rằng chúng quá nhỏ để được coi là hành tinh và họ bắt đầu gọi chúng là tiểu hành tinh.