Asteroid

Nimetus

Asteroidide ametlik nimetus oli kuni Rahvusvahelise Astronoomiauniooni XXVI peaassambleeni 24. augustil 2006 "väikeplaneedid". Nüüd on nad arvatud Päikesesüsteemi väikekehade hulka.
Neid on nimetatud ka "planetoidideks" ('planeedisarnasteks [taevakehadeks]').
Sõna "asteroid" tähendab õieti 'tähesarnane [taevakeha]' (vanakreeka sõnast ἀστήρ astēr 'täht'). See nimetus ei tulene asteroidide füüsikalisest sarnasusest tähtedega (mida neil ei ole), vaid sellest, et enamikus teleskoopides paistavad nad punktidena (nagu tähed), mitte ketastena (nagu planeedid).
Asteroiditaolisi kehi, mille läbimõõt on palju väiksem kui 1 km, nimetatakse meteoorkehadeks.

Asteroidide kuju ja suurus

Asteroidid on ebakorrapärase kujuga, sest nende gravitatsioon ei ole piisav, et nad kerakujuliseks muutuksid.
Väga vähestel asteroididel on läbimõõt suurem kui 100 km. Üldse on vaid 26 asteroidi suuremad kui 200 km, 250 suuremad kui 100 km ja 700 suuremad kui 50 km. Väikseimate senivaadeldud asteroidide diameeter on vaid mõnisada meetrit.
On arvutatud, et tegelikult on üle 1-kilomeetrise läbimõõduga asteroididest teada vaid 5%, 100 meetri suurustest objektidest aga ainult 0,1%. Astronoomilises kirjanduses liiguvad väited, et 100-meetriste ja suuremate asteroidide arv võib ulatuda 300 000-ni.

Asteroidide asukoht

See jaotus vastab vaid hetkeseisule, planeetide häirituste mõjul võivad asteroidid minna ühest tüübist teise.

Asteroidid, mille periheel jääb Jupiteri orbiidi sisse

Enamik asteroide tiirleb ümber Päikese Marsi ja Jupiteri vahel ega lähe meile eriti korda. Rõngakujulist piirkonda 2–4 aü Päikesest nimetatakse asteroidide vööks ning seal tiirleb 98% kõigist avastatud väikeplaneetidest. Tiiru ümber Päikese teevad nad 3–9 aastaga. Suure asteroidide vöö sees tuntakse ka suhteliselt tühje alasid, näiteks Kirkwoodi augud.

Asteroidide vööst kaugemal paiknevad asteroidid

Esimene asteroidide vööst kaugemal paiknev asteroid 588 Achilles avastati 1904. Selle orbiit ühtib Jupiteri omaga.
Selliseid asteroide on avastatud üle 20. Kõik nad on nimetatud Trooja sõja tegelaste järgi. Troojalased jagunevad kaheks rühmaks, millest üks liigub 60 aü Jupiterist eespool, teine osa samapalju tagapool. Tegemist on süsteemi Päike-Jupiter tasakaalu punktidega, mida kutsutakse Lagrange'i punktideks kuulsa prantsuse matemaatiku järgi, kes selliste punktide olemasolu juba 1772 ennustas.

Asteroidid, mille periheel jääb Jupiteri orbiidist välja

Neljas ala jääb teisele poole Jupiteri ja seda nimetatakse Kuiperi vööks. Sealt arvatakse pärinevat lühiperioodilised komeedid. Neid tuntakse ka kentauride nime all. Nende koostis sarnaneb rohkem komeetide või Kuiperi vöö objektidega.

Asteroidide ohtlikkus Maale

Enamiku asteroidide orbiit jääb Marsi ja Jupiteri vahele ning seetõttu on need Maale üsna ohutud. Umbes 160 asteroidi trajektoor võib aga lõikuda Maa orbiidiga.
Atmosfäär kaitseb Maad väikeste, kuni 50-meetriste kosmiliste kehade eest. Need kivimeteoriidid põlevad atmosfääri ülemistes kihtides ära. Atmosfäär ei kaitse Maad 100 meetrist suuremate kehade eest.
Umbes 250-meetrised ja suuremad asteroidid võivad jõuda maapinnani, kusjuures põrkekohale tekiks vähemalt 5-kilomeetrise läbimõõduga kraater. Samade mõõtmetega komeet plahvataks küll õhus, kuid tekkiv lööklaine poleks otsekontaktist vähem ohtlik. Maale langev komeet on samasugusest asteroidist ohtlikum, kuna komeetide keskmine kiirus on 58 km/s potentsiaalselt ohtlike asteroidide 21 km/s vastu.
Globaalset katastroofi põhjustada võivate 1-kilomeetriste ja suuremate asteroidide arv võiks olla umbes 2000. Ühe niisuguse asteroidi kohtumine maakeraga tekitaks plahvatuse energiaga kuni 200 000 Mt. Selline katastroof ei pruugi tähendada veel kogu maapealse elu või inimkonna hävimist, kuid põllumajanduse kokkuvarisemine võib põhjustada vähemalt 1,5 miljardi inimese hukkumise. Selliseid katastroofe võib ette tulla kord poole kuni ühe miljoni aasta jooksul.
Löögikraatri kõrval tekitab hoopis suuremat kahju atmosfääri paisatav tolm, millest põhjustatud kliimamuutustega võivad kaasneda nälg, epideemiad ja muud hädad. Plahvatuse tsentris võivad puhkeda tohutud tulekahjud, mille tahm ja suits omakorda vähendavad atmosfääri läbipaistvust ja edasi juba jahendavad kliimat.
Ookeanis toimuva plahvatuse korral pühiksid kümnete või sadade meetrite kõrgused hiidlained rannikulähedase asustuse hetkega ookeani, maavärinad teeksid hävitustööd sisemaal.

NEO

NASA on loonud Maa-lähedase objekti eriprogrammi (Near Earth Object (NEO)), selle töötajad jälgivad kõiki enam kui kilomeetrise läbimõõduga kosmilisi esemeid Maa lähistel või orbiidil, mis meie koduplaneeti kokkupõrkega ähvardavad.
Kosmiliste kokkupõrgete ohu mõõtmiseks on kasutusel nn. Torino skaala, millel number 1 tähistab kokkupõrke ülimalt ebatõenäosust, 10 aga globaalset kliimakatastroofi põhjustavat kokkupõrget. Viimast on oodata vaid kord 100 000 aasta jooksul. Väikseimat kokkupõrkeohtu kujutab praegu vaid üks Maale lähenev asteroid aastal 2101. Skaala suuremaid numbreid ei ole isegi kasutusel.

Asteroidide uurimise ajalugu

Juba aastal 1760 leidis saksa õpetlane Johann Daniel Titius lihtsa valemi (Bode seaduse), mis seob planeetide kaugused nende järjekorranumbritega. Selles reas oli aga lünk: Marsi ja Jupiteri vahelt kaugusel 2,8 astronoomilist ühikut oli üks planeet puudu. Kui William Herschel oli 1781 avastanud uue planeedi Uraani, mis Bode seadust kinnitas, asuti avastamata planeeti innukalt otsima. Eriti entusiastlikud olid Johann Elert Bode ja Gotha tähetornis töötanud parun Franz Xaver von Zach, kes alustas otsinguid 1787. Ta piiras otsingupiirkonna sodiaagiga ning koostas endale sodiaagitähtede kataloogi, mis oli järjestatud otsetõusu järgi. Ta lootis edu saavutada metoodilise otsinguga, mis aga siiski ei andnud tulemusi. Sügisel 1799 külastas ta astronoome Bremenis, Celles ja Lilienthalis, et innustada astronoome uue planeedi otsinguil koostööd tegema.
21. septembril 1800 kohtusid Lilienthalis kuus meest: von Zach ise, Lilienthali ülemlinnapea Johann Hieronymus Schröter, kelle maailmakuulsas instrumentide kollektsioonis oli Herscheli 27-jalase fookuskaugusega reflektor, Bremeni arst Heinrich Wilhelm Matthias Olbers, kes oli Schröteri pikaajaline kaastööline, viimase teenistuses olev Karl Ludwig Harding, kes hiljem avastas kolmanda asteroidi, vanahärra Ferdinand Adolf von Ende. Nad otsustasid, et isegi kuuest vaatlejast jääb väheks ning koostasid nimekirja 24 valitud astronoomist üle Euroopa. Uurimisrühma presidendiks valiti Schröter ja sekretäriks Zach. Kogu sodiaak jagati kahekümne neljaks 15 pikkuskraadiseks tsooniks ning uurimispiirkond piirati 7–8 laiuskraadiga ekliptikast lõuna ja põhja poole. Tsoonid jagati rühma liikmete vahel liisuga. Iga liige pidi käsitsi koostama oma tsooni tähekaardi kuni kõige nõrgemate teleskoobis nähtavate tähtedeni. Igal järgneval ööl tuli see kaart uuesti koostada, nii et iga rändav taevakeha oleks avastatud. Otsitava planeedi oodatav liikumine oli umbes 30 kaaresekundit tunnis, mis pidi olema igale vaatlejale eristatav. Uuele planeedile oli juba valmis mõeldud nimi Phaeton.
1. jaanuari ööl 1801 avastas Giuseppe Piazzi, kes projektis ei osalenud, Palermo tähetorni teleskoobiga Sõnni tähtkuju tähtede asendi kontrollimiseks läbi vaadates nõrga tähe, mida ühelgi tähekaardil ei olnud. Piazzi vaatles seda tähte ka järgnevatel ööl ning jõudis järeldusele, et tegu on planeediga. Siiski avaldas ta vaatlustulemused ettevaatliku oletusega, et tegu on komeediga. Matemaatik Carl Friedrich Gauß oli leiutanud vähimruutude meetodit kasutava arvutusmeetodi, mis võimaldas määrata planeetide ja komeetide orbiite väheste asendite järgi orbiidil (vaata orbiidi määramine). Gauß arvutas Piazzi vaatlusandmete põhjal välja taevakeha orbiidi välja ning saatis tulemuse Zachil. Seejärel avastas saksa arst ja astronoom Heinrich Wilhelm Olbers objekti 31. detsembril 1801 uuesti. Ta sai nimeks Ceres.
8. märtsil 1802 avastas Heinrich Olbers umbes samal kaugusel Päikesest veel teise planeedi, mille nimeks sai Pallas.
1804 avastati Juno ja 1807 Vesta, viimase, muide, jällegi Olbers. Ka need olid nii väikesed, et ei paistnud teleskoobis punktist suurematena. Seetõttu hakati neid William Herscheli ettepanekul kutsuma asteroidideks, mis kreeka keeles tähendab 'tähekujulised'.
Järgmine asteroid, Hebe, avastati alles 1845, kuid 1850. aastaks oli neid avastatud juba 10. 1891, kui oli teada 322 asteroidi, võttis saksa astronoom M. Wolf nende otsimisel kasutusele fotograafia ja väikeplaneetide avastamise tempo tõusis tublisti. 1000. asteroid avastati juba 1923.

Asteroidide nimed ja tähistused

Pärast asteroidi avastamist antakse sellele esmane tähistus, mis koosneb aastaarvust ja sellele järgnevast kahest suurest ladina tähest. Esimene täht näitab kalendrikuu esimest või teist poolt, teine aga avastamise järjestust. Tähestiku 26 tähest ei kasutata tähte 'I', mis on sarnane numbriga '1'. Kui kalendrikuu esimesel või teisel poolel avastatakse rohkem kui 25 asteroidi, siis lisatakse tähistusele indeks 2 jne. Näiteks 2011 BA tähistab 2011. aasta jaanuari teisel poolel avastatud esimest planeeti.
Pärast asteroidi orbiidi määramist ja tema vaatlemist vähemalt kahes positsioonis, tähistatakse asteroid numbriga. Seejärel võib asteroidile anda nime, mille panemise eesõigus kuulub traditsiooniliselt avastajale. Nime ette lisatakse tavaliselt ka asteroidi number, mis lihtsustab tema hilisemat tuvastamist.
Algselt pandi asteroididele naissoost mütoloogiliste tegelaste nimesid, hiljem lisandusid geograafilised ja meessoost isikute nimed.