Asteroide

Asteroider er småplaneter, spesielt de som befinner seg i det indre solsystemet. De største av disse har også blitt kalt planetoider. Disse begrepene har historisk sett blitt brukt om alle astronomiske legemer i bane rundt solen som ikke har noen form for planetskive, og som heller ikke har blitt observert å ha de karakteristiske egenskapene til en aktiv komet. Etter hvert som småplanetene i det ytre solsystemet ble oppdaget, ble de volatil-baserte overflatene funnet å ligne mer på kometer og ble derfor ofte skilt fra tradisjonelle asteroider. Begrepet asteroide brukes nå primært om de smålegemene i det indre solsystemet, og sammen med kentaurer, neptuntrojanere og transneptunske objekter i det ytre solsystemet, tilhører de gruppen småplaneter. I denne artikkelen omfatter begrepet asteroider småplanetene i det indre solsystemet.
Det finnes millioner av asteroider, og mange av disse antas å være spredte rester av planetesimaler – legemer innenfor den unge solens tåke som aldre voks seg store nok til å bli planeter. Hoveddelen av de kjente asteroidene går i bane rundt solen i regionen mellom banene til Mars og Jupiter, kjent som asteroidebeltet, eller deler bane med Jupiter (såkalte jupitertrojanere). Det finnes imidlertid også andre banefamilier med betydelig antall asteroider, inkludert nærjordsasteroider. Individuelle asteroider klassifiseres etter emisjonsspekter, hvor de fleste ligger i tre hovedgrupper: C-type, S-type og M-type. Disse ble oppkalt etter og identifiseres generelt ved henholdsvis karbon-rike, steinete og metalliske sammensetninger.
Normalt sett er det kun asteroiden 4 Vesta, som har en relativt reflektiv overflate, som kan ses med det blotte øye – og det bare på svært mørke himler og posisjonen er gunstig. En sjelden gang kan mindre asteroider passere tilstrekkelig nær jorden til at den er synlig for det blotte øye en kort stund. Per september 2013 har Minor Planet Center data for mer enn én million objekter i det indre og ytre solsystemet, hvorav 625 000 hadde tilstrekkelig informasjon til å få en nummerbetegnelse.
22. januar 2014 meldte ESA-forskere om oppdagelsen av vanndamp, den første definitive, på Ceres – det største objektet i asteroidebeltet. Oppdagelsen ble gjort ved hjelp av Herschel Space Observatorys fjerninfrarøde funksjoner. Dette funnet var uventet siden det er kometer, og ikke asteroider, som vanligvis anses å «spire jetstrømmer og søyler». Ifølge en av forskerne «begynner grensen mellom kometer og asteroider å bli mer og mer utydelig.»

Navn

En nylig oppdaget asteroide gis et overgangsnavn (slik som 2002 AT₄) bestående av oppdagelsesår og en alfanumerisk kode som indikerer halvmåneden for oppdagelsen og sekvensen innenfor den halvmåneden. Så fort en asteroides bane er blitt bekreftet, gis den et nummer, og senere kan den også få et navn (for eksempel 433 Eros). Den formelle navnekonvensjonen bruker parenteser rundt numre (for eksempel (433) Eros), men det er ganske vanlig å droppe parentesene. Uformelt, er det vanlig å droppe nummeret også, eller å droppe det etter å ha nevnt det en gang i løpende tekst.

Historiske metoder

Metoder for å oppdage asteroider har forbedret seg dramatisk i løpet av de siste to århundre.
I de siste årene av det 18. århundre organiserte Franz Xaver von Zach en gruppe på 24 astronomer til å søke på himmelen etter den manglende planeten, som av Titius-Bodes lov var forutsagt å ligge 2,8 AE fra solen, delvis fordi William Herschel oppdaget planeten Uranus i 1781 ved avstanden som loven forutsa. Oppgaven krevde at håndtegnede himmelkart ble forberedt for alle stjerner dyrekretsen ned til et gitt nivå av lysstyrke. På etterfølgende netter ble himmelen kartlagt på nytt, og forhåpentlig vis ble objekter som flyttet på seg oppdaget. Den forventede bevegelsen til den manglende planeten var omtrent 30 buesekunder per time, lett merkbart for en observatør.
Det første objektet, Ceres, ble ikke oppdaget av et medlem av gruppen, men snarere ved en tilfeldighet i 1801 av Giuseppe Piazzi, direktør ved observatoriet i Palermo på Sicilia. Han oppdaget et nytt stjernelignende objekt i Tyren, og fulgte forflytningen til dette objektet over flere netter. Kollegaen til Piazzi, Carl Friedrich Gauss, brukte disse observasjonene til å finne den eksakte avstanden mellom dette objektet og jorden. Gauss' beregninger plasserte objektet mellom planetene Mars og Jupiter. Piazzi oppkalte den etter Ceres, den romerske gudinnen for landbruk.
Ytterligere tre asteroider (2 Pallas, 3 Juno og 4 Vesta) ble oppdaget i løpet av de neste par årene, der Vesta som den siste av disse ble oppdaget i 1807. Etter ytterligere åtte års resultatløse søk, antok de fleste astronomer at det ikke fantes flere og avbrøt ytterligere søk.
Karl Ludwig Hencke fortsatte imidlertit, og begynte å søke etter flere asteroider i 1830. Femten år senere oppdaget han 5 Astraea, den første nye asteroiden på 38 år. Han oppdget også 6 Hebe mindre enn to år senere. Etter dette deltok flere astronomer i letingen, og minst en ny asteroide ble oppdaget hvert år etter dette (med unntak av krigsåret 1945). Notable asteroidejegere av denne tidlige æraen var J.R. Hind, Annibale de Gasparis, Robert Luther, H. M. S. Goldschmidt, Jean Chacornac, James Ferguson, Norman Robert Pogson, E. W. Tempel, J. C. Watson, C. H. F. Peters, A. Borrelly, J. Palisa og Auguste Charlois.
I 1891 forbedret Maximilian Franz Joseph Cornelius Wolf bruken av astrofotografering for å oppdage asteroider, som fremstod som korte streker på fotografiske plater med lang eksponeringstid. Dette førte til en kraftig økning i oppdagelser sammenlignet med tidligere metoder: Wolf alene oppdaget 248 asteroider – 323 Brucia var den første – mens bare litt over 300 hadde blitt oppdaget frem til da. Det var kjent at der fantes mange fler, men astronomer brydde seg ikke om dem og kalte dem «himmelens skadedyr», en frase ofte tilskrevet Eduard Suess og Edmund Weiss. Selv et helt århundre senere, var bare et par tusen asteroider identifisert, nummerert og navngitt.

Asteroider i solsystemet

Hundretusenvis av asteroider har blitt oppdaget i solsystemet, og det oppdages ca. 5 000 nye hver måned. Per 2. juli 2012 var totalt 585 452 småplaneter registrert, hvorav 331 210 har omløpsbaner som er tilstrekkelig kjente til at de kan gis permanente offisielle nummer. Av disse har 17 224 fått offisielle navn. Den navnsløse småplaneten med det lengste nummeret er (3708) 1974 FV1; den navngitte småplaneten med det høyeste nummeret er 204873 FAIR.
Astronomer anslår det totale antall asteroider som er over 1 km i diameter til å være mellom 1,1 og 1,9 millioner. Den største asteroiden i det indre solsystemet er Ceres, som har en diameter på 900–1 000 km. To andre asteroider i det indre solsystemet er 2 Pallas og 4 Vesta som begge har diametre på ca. 500 km. Vesta er den eneste asteroiden i hovedbeltet som kan skimtes med det blott øyet. I svært spesielle tilfeller kan jordnære asteroider også være synlige uten hjelpemidler (se 99942 Apophis).
Den totale massen av alle asteroidenen i hovedbeltet anslås å være 3,0–3,6×10²¹ kg, eller ca. 4 % av månens masse. Av denne massen innehar Ceres 950×10¹⁸ kg, eller 32 %. Legger man til de tre nest massive asteroidene 4 Vesta (9 %), 2 Pallas (7 %) og 10 Hygiea (3 %), blir den totale summen 51 %. De neste tre etter størrelse – 511 Davida (1,2 %), 704 Interamnia (1,0 %) og 3 Juno (0,9 %) – bidrar bare med ytterligere 3 % av totalmassen. Antallet asteroider øker siden eksponensiellt mens de individuelle massene blir mindre. Kun de aller største asteroidene har tilstrekkelig masse til å være sfæriske. Resten av asteroidene har uregelmessige former.
Mange av asteroidene befinner seg i asteroidefamilier. Asteroidene i en familie har lignende baneelementer som store halvakse, eksentrisitet og inklinasjon.