سیارک

سیارک‌ها (به انگلیسی: Asteroid) اجسام کوچکی هستند که از سنگ یا فلز یا سنگ و فلز ساخته شده‌اند. سیارک‌ها معمولاً اجسام نامنظمی هستند و بر گرد خورشید حرکت می‌کنند.
میلیون‌ها سیارک در منظومه خورشیدی ما وجود دارند. بسیاری از آن‌ها میان مدار بهرام (مریخ) و مدار هرمز (مشتری) قرار گرفته‌اند و گرد خورشید می‌گردند. دسته‌ای دیگر از آن‌ها در مکان‌های دیگر منظومه خورشیدی یافت می‌شوند. به نظر می‌رسد علت اینکه اغلب آن‌ها در فاصلهٔ مریخ و مشتری دیده می‌شوند این است که احتمالاً در مدار بین این دو سیاره، سیارهٔ دیگری نیز وجود داشته‌است که به علت جاذبهٔ شدید مشتری متلاشی شده‌است و سیارک‌ها پدید آمده باشند.
به سیارک‌هایی که بر اثر نیروی گرانش سیاره‌ها در مداری گیر افتاده باشند «سیارک اسیر» می‌گویند. در این صورت سیارهٔ مزبور به گرد سیاره بزرگ‌تر می‌گردد.
نزدیک‌ترین سیارک به زمین، توتاتیس نام دارد.

تاریخچه

در آغازین روزهای ژانویهٔ ۱۸۰۱ جوزپه پیاتسی (۷ ژوئیهٔ ۱۷۴۶–۲۲ ژوئیهٔ ۱۸۲۶) جرمی را در آسمان رصد نمود که ابتدا یک شهاب سنگ به نظر می‌رسید ولی زمانی که مدار آن به‌درستی تعیین گردید، مشخص شد که سیاره بسیار کوچکی است، آنقدر کوچک که آن را در رده جدیدی به نام سیارک‌ها دسته‌بندی کردند. پیاتسی آن را سرس نامید. تا چند سال بعد سه سیارک جدید دیگر کشف شدند و تا پایان آن قرن صدها عدد از آن‌ها شناسایی شده بودند. تا به امروز تعداد این سیارک‌ها به چند صد هزار رسیده‌است و هنوز اکتشاف آن‌ها ادامه دارد. تعدادی از سیارک‌ها چنان کوچکند که از زمین قابل رؤیت نیستند اما بزرگترین آن‌ها همان سِرِس است که شماره یک را بر پیشانی خود دارد.

نام‌گذاری سیارک‌ها

همین‌که مدار سیارکی مشخص می‌گردد، عددی به ترتیبِ زمانِ کشف بدان نسبت داده می‌شود و به دنبال آن نامی می‌آورند که نام را معمولاً کاشف برمی‌گزیند؛ مثلاً ۱ سِرِس. در آغاز نام‌های زنانه از اسطوره‌های یونان و روم انتخاب می‌شد. بعدها نام‌هایی از نمایش‌نامه‌های شکسپیر و اپراهای واگنر برگزیده شدند. بسیاری از سیارک‌ها را کاشفان به نام‌های زنان، دوستان و حتی سگ‌ها و گربه‌های خود نامیدند. همواره نام‌هایی مؤنث به‌کار رفته‌است، جز در مورد چند سیارک که مدارهایی نامتعارف دارند، نام‌های مذکر نهاده شده‌است.

کمربند سیارک‌ها

کمربند سیارک‌ها همان‌طور که گفته شد ناحیه‌ای بین مریخ و مشتری است که سیارک‌ها در آن قرار دارند و بیشتر به مریخ نزدیک است تا به مشتری و سیارک‍های این ناحیه در حدود ۳۰۰ – ۶۰۰ میلیون ک م با خورشید فاصله دارند. (ناحیه داخلی منظومه شمسی سیارک‌ها). مدار سیارک‌ها بیضی شکل هست. بعضی از آن‌ها هنگام گردش از داخل ناهید عبور می‌کنند و بعضی در دام گرانش مشتری گیر کرده و از کمربند سیارک‌ها خارج می‌شوند و بعضی در دام مریخ می‌افتند یا با یکدیگر برخورد می‌کنند. قمرهای فوبوس و دیموس مریخ ممکن است سیارک‌هایی باشند که در دام آن افتاده‌اند.

 
همان‌طور که در شکل می‌بینید این کمربند شامل سه بخش دیگر نیز می‌باشد:
Trojans: تروجان‌ها یا سیارک‌های تراوایی مدار مشترک با مشتری دارند و با هر یک دور مشتری یک دور می‌زنند
Hildas: هر دو دور مشتری به دور خورشید برابر ۳ دور آن‌ها به دور خورشید است.
Greeks: تعداد دور این سیارک‌ها متغیر است.
علاوه‌بر این‌ها سه مدار دیگر نیز وجود دارد که برخی سیارک‌ها در آن قرار دارند که در شکل زیر مشخص است:
آپولوها: مدار زمین را قطع می‌کنند
آتن‌ها: همیشه از زمین به خورشید نزدیکترند
آمورها: سیارک‌های بین زمین و مریخ

اندازه‌گیری

تا سال ۱۹۹۰ تنها ۳ راه برای اندازه‌گیری قطر سیارک‌ها وجود داشت.
روش اول :استفاده از تلسکوپ و اندازه‌گیری فاصله آن از خورشید و محاسبه مقدار نوری که از خورشید بر سطح سیارک تابیده شده یا مقدار انرژی گرمایی آزاد شده از آن (میزان نور منعکس شده یا گرمای آزاد شده از سیارک متناسب با اندازه آن می‌باشد).
روش دوم: استفاده از تلسکوپ و محاسبه مدت زمانی که سیارک از دید خارج شده و به پشت یک ستاره رفته و ایجاد سایه کند.
روش سوم: استفاده از رادیو تلسکوپ‌ها و تهیه عکس از سیارک.
از سال ۱۹۹۱ دانشمندان از روش چهارمی نیز استفاده نموده‌اند که از دقت بیشتری در مقایسه با روش‌های فوق بر خوردار است؛ و آن استفاده از مأموریت‌ها و اکتشافات فضایی می‌باشد(Space Probes). در آن سال اولین مأموریت فضایی آمریکا برای عکس‌برداری از سیارک‌ها آغاز شد و سیارک Gaspra اولین سیارکی بود که توسط فضاپیمای گالیله مورد عکسبرداری واقع شد. مأموریت گالیله سیاره مشتری بود که در راه رسیدن به آن باید از کمربند سیارک‌ها عبور می‌کرد. در سال ۹۶ ناسا مأموریت NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) را انجام داد که به ۱۲۱۶ کیلومتری سیارک متیلدا رسید. این مأموریت در عین حال اولین موردی بودکه ناسا موفق شد فضاپیمایی را بر روی یک سیارک فرود آورده و اطلاعات وسیعی دربارهٔ ماهیت و منشأ ان کسب نماید. این فضا پیما در فوریه ۲۰۰۱ در ساعت ۳:۰۱ بر روی سیارک eros فرود آمد. در سال‌های بعد این فضاپیما به سیارک‌های دیگر رسید.

ارزش اقتصادی

ازمنابع آلی و معدنی موجود در سیارک‌ها می‌توان برای تأمین مواد و آب مورد نیاز جهت ساخت تجهیزات فضایی و مداری استفاده نمود. اینک بسیاری از مراکز پژوهشی مرتبط با فناوری فضایی در حال مطالعه امکان سفر به سیارک‌ها و برداشت از ذخایر طبیعی آن‌ها هستند.
به تازگی و با کشف یخ آب بر سطح سیارک تمیس-۲۴، ایده‌هایی به منظور برداشت آب از آن‌ها جهت استفاده آب مصرفی فضانوردان و تأمین اکسیژن و هیدروژن به وسیلهٔ الکترولیز نمودن آب برای تنفس یا سوخت فضاپیماهای آینده مطرح شده‌است. اگر مدار سفرهای فضایی آینده را بتوان به گونه‌ای طراحی کرد که هر بار سیارک دارای ذخایر یخ آب در مسیر قرار داشته باشد می‌توان به سادگی تأسیسات لازم برای یک ایستگاه سوخت‌گیری فضایی را بر سطح آن سیارک بنا نمود. تأسیساتی تمام اتوماتیک که انرژی تابشی خورشید را توسط صفحات خورشیدی دریافت و به الکتریسیته تبدیل نمایند و سپس با استفاده از این انرژی الکتریکی، یخ آب موجود در خرده سیارک را با یک اجاق مایکروویو ساده ذوب کرده و آب حاصله را با یک دستگاه ساده الکترولیز به هیدروژن و اکسیژن تجزیه نمایند. در انتها هیدروژن و اکسیژن به دست آمده در مخازن جدا از هم ذخیره خواهند شد. این طرح هنوز در مرحله ایده قرار داشته و به مرحله عمل نرسیده‌است.
برای اکتشاف معادن در سیارک‌ها باید بتوان روی آن‌ها فرود آمد و این کاری است مشکل و شاید غیرممکن. به این خاطر دانشمندان در اندیشه راهی برای توقف چرخش سیارک‌های پیرامون زمین هستند.
برای این کار جیپ‌هایی در نظر گرفته شده که با نیروی موشکی کار می‌کنند. برای یک سیارک با قطر ۱۰۰ متر که ۴ بار در روز حول محور خود می‌چرخد، ۲۹ تن سوخت نیاز است تا از چرخش بازداشته شود.