Астероиды
Астероиды включают каменистые тела, занимающие главный пояс астероидов, поле, занимающее область между Марсом и Юпитером, и другие небольшие каменистые тела, вращающиеся вокруг Солнца. Главный пояс астероидов может быть местом расположения планеты, которая не сформировалась; определенно самый большой астероид, Церера, вращается именно там, где предсказывает закон Боде (au = 0,4 + 0,3 * m, где m равно 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32 и 64).Астероидов в точках Лагранжа Юпитера (греков и троянцев) может быть столько же, сколько и в главном поясе, хотя их состав может быть ближе к кометному, отражая огромную долю льдов, доступных так далеко от Солнца. Обратите внимание, что троянская точка Нептуна может содержать в десять раз больше тел, но это кометы.
Астероиды являются остатками процесса создания планет. По мере того как солнечная туманность сгущалась, пыль и молекулы слипались в миллиметровые хондры, которые, в свою очередь, слипались в метеороиды (до 50 метров) и планетоиды (до нескольких тысяч метров) в диаметре. Эти тела столкнулись, чтобы создать планетезимали (диаметром в десятки километров), которые, в свою очередь, столкнулись и превратились в зародыши планет (шириной в сотни километров), которые, в свою очередь, столкнулись, оставив нынешние планеты в Солнечной системе.
Крупнейшие из известных астероидов (Церера, Веста, Паллада и Гигея) считаются зародышами планет, хотя их история и состав весьма различны. Церера каменистая и может иметь ледяную мантию поверх каменистого ядра, в то время как Веста имеет дифференцированное железное ядро, окруженное оливиновой мантией, покрытой каменистой корой. Огромный кратер (80% ширины астероида), по-видимому, привел к образованию десятков меньших астероидов (V-типа) с аналогичным составом, а также метеоритов HED, которые, по-видимому, являются фрагментами коры Весты. Паллада и Гигея кажутся углеродистыми. хондриты.
Астероиды внутреннего пояса преимущественно каменистые, в том числе и обычные. хондриты, а внешний пояс в основном занят углистыми хондритами. Это следствие теплового градиента от горячего солнца наружу.Во внутреннем поясе достаточно тепло, чтобы льды, такие как вода, углекислый газ и метан, никогда не могли сконденсироваться, и (так же, как кометы выпаривают свой лед по мере приближения к внутренней части Солнечной системы) только в очень ограниченных количествах (несколько процентов). из этих летучих веществ может существовать достаточно долго, чтобы быть включенным в состав астероидов внутреннего пояса.
В ранней солнечной туманности расстояние от Солнца, на котором лед может конденсироваться, образуя снег или прилипать к пыли (или более крупным частицам, включая хондры), называется линией снега. Она соответствует температуре, при которой водяной лед стабилен в вакууме, около 170° К, что происходит примерно в 2,7 а.е. от Солнца (около середины пояса астероидов). Трение заставляет газ и пыль туманности медленно двигаться по спирали к Солнцу. Когда какое-либо данное тело (будь то снежинка, хондра или метеороид) проходит по направлению к солнцу от линии снега, его вода начинает сублимировать, и, следовательно, пар выдувается наружу световым давлением и солнечным ветром. Этот процесс эффективно концентрирует водяной лед на линии снега или сразу за ней, и там могут скапливаться большие тела. Действительно, мы полагаем, что тысячи ледяных планетарных зародышей (около 10 земных масс) объединились там, чтобы сформировать ранний Юпитер, чья большая гравитация захватила затем огромное количество водорода и гелия, которые были слишком летучими, чтобы сконденсироваться сами по себе.
Огромный (и растущий) Юпитер оказал на солнечную туманность два основных воздействия: он остановил движение газа и пыли по спирали внутрь Солнечной системы (поглотив ее) и его гравитация взбудоражила тела пояса астероидов. Это предотвратило коллапс частиц пояса в планету и истончило пояс, разбросав астероиды как внутрь (чтобы столкнуться с Солнцем или внутренними планетами во время поздней тяжелой бомбардировки), так и наружу, в Облако Оорта, или даже убежать от Солнца. система целиком. Следовательно, наш пояс астероидов содержит менее одной тысячной массы, с которой он начинался.
Существует около 200 астероидов диаметром 100 километров и более и более 1 000 000 астероидов размером более 1 километра. Тем не менее, их общая масса составляет всего около 4% массы Луны. Объем пояса астероидов настолько велик, что в среднем эти миллионы тел удалены друг от друга примерно на миллион километров (в 2,5 раза дальше, чем Земля и Луна). Столкновения редки. Мы можем предположить, что более мелкие астероиды (и метеороиды) встречаются гораздо чаще; может быть миллиард астероидов в диапазоне размеров от 100 метров до километра; у них было бы среднее расстояние всего около 100 000 километров (четверть расстояния Луны от Земли).
Лед во внешнем поясе все еще нестабилен (чистый, прозрачный, белый снег может быть устойчивым, но грязный снег продолжает поглощать солнечный свет и достаточно нагревается, чтобы сублимировать). Лед сублимируется медленно и существовал достаточно долго, чтобы он мог растаять (от тепла ударов или распада радиоактивных изотопов), позволяя жидкой воде взаимодействовать с существующими минералами с образованием гидратов, карбонатов, глин и других водосодержащих минералов. встречается в углистых хондритах. Эти астероиды внешнего пояса содержат до 22% воды, исходя из фактических измерений содержания воды в углеродистых хондритовых метеоритах.
Далее, приближаясь к орбите Юпитера, даже грязный лед может быть устойчив к сублимации, и образовавшиеся тела правильнее называть кометами, так как основная часть их массы состоит из водяного льда.
Астероиды C-типа (Углеродистые хондриты) составляют около 75% всех известных астероидов. Углистые хондриты очень темные, с альбедо от 0,03 до 0,10 (темнее древесного угля), приближаясь к копоти.Хотя они названы по содержанию углерода (обычно от 1% до 2% по весу), они отличаются высоким содержанием летучих веществ, обычно отражающим состав, близкий к солнечному (минус газообразные водород и гелий), и имеют высокое содержание воды (часто 10%, но может достигать 22%). Они часто содержат от 25% до 30% железа, из которых от 5% до 15% находятся в металлических зернах, а остальное в виде оксидов, сульфидов или других соединений, таких как оливин.
Астероиды S-типа (каменные астероиды) включают обычные хондриты плюс ахондриты, менее примитивные астероиды, которые были достаточно большими, чтобы дифференцироваться и подвергаться значительной термической и/или водной обработке (или фрагменты таких астероидов). Например, все астероиды V-типа считаются фрагментами большого астероида Веста. S-типы составляют около 17% всех астероидов. Их альбедо колеблется от 0,10 до 0,22. Существуют и другие известные подгруппы, в том числе Электронные типы (Энстатит астероиды, высокодифференцированные, сильно восстановленные, названные в честь их основного минерала), и A-типы, состоящий в основном из оливин, и считается, что это фрагменты планетарных эмбриональных мантий.
Каменистые астероиды (и производные от них метеориты) в основном состоят из силикатов, причем фактические семейства минералов различаются в зависимости от типа астероида. Содержание железа обычно составляет от 20% до 25%, но это может быть прежде всего металлическое железо, или оксиды, или сульфиды, или силикаты, в зависимости от семейства астероидов. Содержание железа может быть значительно ниже в астероидах, полученных из высокодифференцированных планетарных зародышей.
Астероиды М-типа (металлические или же Никель-железные астероиды) составляют около 10% всех известных астероидов. В основном считается, что это фрагменты железных ядер зародышей планет, которые были разрушены в результате крупных столкновений. Как таковые, они сильно обработаны/дифференцированы и магматический горные породы. Некоторые из них представляют собой почти чистый никель-железный сплав, хотя большинство из них имеют значительные включения графит и силикаты.Обратите внимание, что сидерофильные (железолюбивые) металлы, такие как золото, платина, иридий и палладий выщелачиваются из минералов земной коры и мантии и концентрируются в железных ядрах, и, таким образом, железно-никелевые астероиды являются богатым источником этих металлов. Паллазитовые метеориты имеют такой высокий процент оливин (перидот), что, как считается, они произошли от границ ядра / мантии одного или нескольких планетарных зародышей. Обратите внимание, что значительная часть М-типа может не быть металлической, хотя они имеют общие спектральные характеристики и характеристики альбедо с металлическими астероидами. Например, 22 Kalliope имеет лишь около 30% плотности железного астероида. Каллиопа и подобные астероиды могут быть частично металлическими и частично углеродистыми, или что-то совершенно другое.
Да, я понимаю, что приведенные выше проценты в сумме составляют 102%, но это цифры, которые мои исследования чаще всего обнаруживали.
