Asteroidivyöhyke
Päävyöhykkeen rakenteesta

Päävyöhykkeen etäisyys Auringosta on noin 2–4 AU, mutta asteroidit jakautuvat vyöhykkeelle epätasaisesti: tietyillä etäisyyksillä Auringosta asteroideja on suhteellisesti hyvin vähän. Jupiter on gravitaatiovaikutuksellaan häirinnyt päävyöhykkeen asteroideja ja poistanut niitä vyöhykkeeltä Kirkwoodin aukkojen kohdalta. Aukkojen kohdalla asteroidivyöhykkeen pikkuplaneetta ja Jupiter ovat tietyissä rataresonansseissa. Merkittävimmät aukkojen resonanssit ovat: 2:1, 3:1, 5:3, ja 7:2 (3,3; 2,5; 3,7 ja 2,3 AU:n etäisyydellä Auringosta). Rataresonanssi tarkoittaa taivaankappaleiden kiertoaikojen suhdetta, esim. Kirkwoodin aukon 2:1 resonanssissa pikkuplaneetta kiertää Auringon kahdesti ajassa jossa Jupiter suorittaa vain yhden kierroksen. Vaikka suurin osa Jupiter-resonansseista on epävakaita, niin Hilda-ryhmän kappaleet asteroidivyöhykkeen ulko-osissa (kuten 153 Hilda) ovat vakaassa 3:2 resonanssissa Jupiterin kanssa. Päävyöhykkeen sisäreunan 4:1 Kirkwoodin aukon kohdalla sijaitsee Hungaria-ryhmä, jonka kappaleet ovat pysyneet radoillansa suuren inklinaationsa (radan kaltevuus) vuoksi, mutta ne eivät silti ole vakaita. Ryhmä on nimetty 434 Hungarian mukaan.
Asteroidivyöhyke kuvaillaan yleensä elokuvissa tai kirjoissa niin tiheäksi, että sen läpäiseminen tuottaisi suurehkoja vaikeuksia avaruusalukselle. Todellisuudessa asteroidit ovat levittäytyneet niin suurelle alueelle, että mahdollisuus edes satunnaisen asteroidin läheltä sivuuttamiseen on hyvin epätodennäköistä. Monia avaruusluotaimia on lähetetty sen läpi, eikä niillä ole ollut mitään ongelmia. On esitetty arvioita, että olisi noin miljoona päävyöhykkeen asteroidia, joiden läpimitta on suurempi kuin 1 km. Näiden kappaleiden etäisyys toisiinsa olisi täten arviolta keskimäärin noin miljoona kilometriä. Tämä on noin 2,5 kertaa Maan ja Kuun etäisyys toisiinsa. 100 m–1 km:n läpimittaisten asteroidivyöhykkeen kohteiden keskimääräinen etäisyys olisi eräiden olettamusten mukaan kuitenkin arviolta vain noin 100 000 km, mikä vastaa neljäsosaa Maan ja Kuun etäisyydestä toisiinsa. Siltikin tämä etäisyys on erittäin suuri, yli seitsemän kertaa Maan läpimitan suuruinen. Mahdollisuus, että luotain ei selviäisi asteroidivyöhykkeen läpi, on lähes olematon.
Itse asiassa avaruusluotainten on täytynyt valita lentoreittinsä tarkasti, jos niiden on haluttu ohittavan edes yhden asteroidivyöhykkeen pikkuplaneetan lähietäisyydeltä. NASA:n Galileo-luotaimen työryhmältä vaadittiinkin vaivannäköä, kun he yrittivät selvittää mikä asteroideista olisi tarpeeksi lähellä Galileon reittiä, jotta luotain voisi suorittaa tarpeelliset lentoreitin muutokset lähiohituksen onnistumiseksi. Tämä kuitenkin johti ensimmäiseen lähikuvaan asteroidista, 951 Gasprasta ja myöhemmin myös 243 Idasta.
Päävyöhykkeen asteroidien ratojen eksentrisyys (soikeus) on yleensä vähemmän kuin noin 0,33 ja inklinaatio (kaltevuus) on yleensä alle noin 20 astetta. Yhteensä päävyöhykkeen asteroideista tulisi halkaisijaltaan noin 1300–1500 km kokoinen kappale, joka olisi noin 4 % Kuun massasta. Materiaa on ollut enemmänkin, mutta siitä suurin osa on jo pudonnut Aurinkoon tai poistunut aurinkokunnasta pääasiassa noin 4 miljardia vuotta sitten tapahtuneen jättiläisplaneettojen vaelluksen aikana.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|  |  |  | Vaaka-akselilla on radan isoakselin puolikas ja pystyakselilla asteroidien tiheys. Kirkwoodin aukkojen kohdalla tiheys on lähellä nollaa. | Asteroidivyöhykkeen asteroidien etäisyys Auringosta ja radan soikeus- kaavio. Päävyöhyke punaisella värillä. |  Asteroidivyöhykkeen asteroidien etäisyys Auringosta ja radan kaltevuus -kaavio. Päävyöhyke punaisella värillä. |