Asteroid

Asteroid, odborně též planetka, je malé těleso sluneční soustavy obíhající kolem Slunce. Jedná se o pevné těleso, které je výrazně menší než planeta a na rozdíl od komety nevykazuje viditelnou kometární aktivitu (tzv. komu). Velikost asteroidů se pohybuje od několika metrů (tělesa menší než metry se nazývají meteoroidy) až po stovky kilometrů v průměru.

Většina známých asteroidů se nachází v oblasti mezi drahami Marsu a Jupiteru, která je známá jako Hlavní pás asteroidů. Jsou považovány za pozůstatky z rané fáze formování Sluneční soustavy, tzv. planetesimály, kterým gravitační vliv Jupiteru zabránil ve zformování plnohodnotné planety. Některé asteroidy mají vlastní měsíce nebo se vyskytují v párech jako tzv. binární asteroidy.

Studium asteroidů je klíčové pro pochopení vzniku a vývoje naší sluneční soustavy. Zároveň představují potenciální hrozbu pro Zemi v případě kolize, ale také zdroj cenných surovin pro budoucí vesmírnou těžbu.

⏳ Historie objevů

Pátrání po tělesech mezi Marsem a Jupiterem bylo motivováno tzv. Titius-Bodeovou řadou, matematickou posloupností, která poměrně přesně popisovala vzdálenosti tehdy známých planet od Slunce, ale předpovídala existenci planety v prostoru mezi těmito dvěma světy.

• Objev Ceres: Dne 1. ledna 1801 objevil italský astronom Giuseppe Piazzi na hvězdárně v Palermu první takové těleso, které pojmenoval Ceres Ferdinandea. Původně bylo považováno za hledanou planetu.
• Další objevy a termín "asteroid": V následujících letech byla objevena další podobná tělesa: (2) Pallas (1802), (3) Juno (1804) a (4) Vesta (1807). Protože tato tělesa byla i v největších dalekohledech vidět jen jako body podobné hvězdám, a ne jako kotoučky planet, navrhl v roce 1802 astronom William Herschel termín asteroid (z řečtiny, "hvězdě podobný").
• Fotografická éra: Zlom v objevování nastal na konci 19. století s nástupem astrofotografie. Prvním asteroidem objeveným touto metodou byl (323) Brucia v roce 1891. Fotografie umožnily odhalit tisíce nových těles, která byla příliš slabá pro vizuální pozorování.
• Moderní automatizované přehlídky: Od 90. let 20. století dominují objevování automatizované pozemní i vesmírné teleskopy, jako jsou projekty LINEAR, Catalina Sky Survey nebo Pan-STARRS. Tyto systémy systematicky prohledávají oblohu a jsou schopny detekovat i velmi malá a rychle se pohybující tělesa, zejména blízkozemní asteroidy.
• Průzkum sondami: První detailní snímky asteroidu pořídila sonda Galileo v roce 1991, když proletěla kolem asteroidu (951) Gaspra. Následovaly mise jako NEAR Shoemaker (první oběžnice a přistání na asteroidu (433) Eros), Hayabusa (odběr vzorků z Itokawy) nebo Dawn (průzkum Vesty a Ceres).

🧬 Klasifikace a složení

Asteroidy se klasifikují především na základě jejich albeda (odrazivosti světla) a spektrálních vlastností, které napovídají o jejich povrchovém složení.

Spektrální typy

• Typ C (uhlíkaté): Jsou nejběžnější, tvoří asi 75 % známých asteroidů. Mají velmi nízké albedo (jsou tmavé jako uhlí) a jejich spektrum naznačuje přítomnost uhlíkatých sloučenin, jílů a silikátů. Předpokládá se, že jsou chemicky velmi primitivní a podobné původnímu materiálu sluneční soustavy. Vyskytují se převážně ve vnější části hlavního pásu. Příkladem je (10) Hygiea.
• Typ S (křemičitanové): Tvoří asi 17 % asteroidů. Jsou světlejší než typ C a jejich složení je bohaté na křemičitany (silikáty) a kovy jako železo a nikl. Dominují ve vnitřní části hlavního pásu. Příkladem je (433) Eros nebo (3) Juno.
• Typ M (kovové): Jsou relativně vzácné, ale velmi zajímavé. Mají střední albedo a jejich spektrum odpovídá složení ze železa a niklu. Předpokládá se, že by mohlo jít o obnažená jádra větších protoplanet, které byly v minulosti zničeny kolizemi. Příkladem je (16) Psyche, cíl stejnojmenné mise NASA.
• Ostatní typy: Existuje mnoho dalších, méně častých typů, jako například typ V (podobný asteroidu Vesta, bohatý na pyroxen), typ D (velmi tmavé a načervenalé, pravděpodobně bohaté na organické látky) nebo typ P (podobný typu D, běžný mezi Jupiterovými trojany).

Vnitřní struktura

Struktura asteroidů se liší v závislosti na jejich velikosti a historii.

• Monolitická tělesa: Menší asteroidy mohou být pevnými kusy skály.
• Hromady suti (Rubble Piles): Mnoho asteroidů, zejména těch větších, není pevným tělesem, ale spíše gravitačně vázanou hromadou menších úlomků a prachu. Tato struktura je výsledkem opakovaných kolizí. Taková tělesa mohou absorbovat energii nárazu bez úplného zničení. Příkladem jsou asteroidy Itokawa nebo Bennu.

🗺️ Rozmístění ve Sluneční soustavě

Asteroidy nejsou v prostoru rozmístěny náhodně, ale tvoří několik zřetelných skupin a populací.

Hlavní pás asteroidů

Šablona:Hlavní článek Největší koncentrace asteroidů se nachází v prostoru mezi drahami Marsu a Jupiteru, ve vzdálenosti zhruba 2,1 až 3,3 astronomické jednotky (AU) od Slunce. I přes velké množství těles (miliony objektů větších než 1 km) je tato oblast převážně prázdná. Průměrná vzdálenost mezi asteroidy je v řádu milionů kilometrů. V pásu se nacházejí tzv. Kirkwoodovy mezery, oblasti s nízkým počtem asteroidů, které jsou způsobeny orbitální rezonancí s Jupiterem.

Trojané

Šablona:Hlavní článek Trojané jsou skupiny asteroidů, které sdílejí oběžnou dráhu s planetou, ale pohybují se přibližně 60° před ní nebo za ní v tzv. Lagrangeových bodech L4 a L5. Nejpočetnější skupinou jsou Jupiterovy trojané, ale vlastní trojany má i Neptun, Mars a dokonce i Země.

Blízkozemní asteroidy (NEA)

Šablona:Hlavní článek Jedná se o asteroidy, jejichž dráhy se přibližují k dráze Země. Jsou předmětem intenzivního sledování kvůli potenciálnímu riziku srážky. Dělí se do několika skupin:

• Amorova skupina: Kříží dráhu Marsu, ale ne Země; jejich perihelium je mezi 1,017 a 1,3 AU.
• Apollonova skupina: Kříží dráhu Země a mají velkou poloosu dráhy větší než 1 AU.
• Atenova skupina: Kříží dráhu Země a mají velkou poloosu dráhy menší než 1 AU.
• Atira skupina: Celá jejich dráha leží uvnitř dráhy Země.

Asteroidy z těchto skupin, které se mohou přiblížit k Zemi na méně než 0,05 AU a mají průměr větší než 140 metrů, se označují jako potenciálně nebezpečné asteroidy (PHA).

Kentauři

Kentauři jsou tělesa s nestabilními drahami, která se pohybují mezi Jupiterem a Neptunem. Vykazují vlastnosti jak asteroidů, tak komet. Příkladem je (2060) Chiron.

💥 Vztah k Zemi a riziko impaktu

Srážky Země s asteroidy jsou přirozenou součástí historie planety.

• Minulé impakty: Nejznámějším příkladem je Chicxulubský kráter v Mexiku, který je pozůstatkem dopadu asi 10 km velkého asteroidu před 66 miliony lety. Tato událost je spojována s hromadným vymíráním na konci křídy, které vedlo k zániku dinosaurů.
• Moderní události: I v nedávné historii došlo k menším, ale významným událostem. Tunguská událost v roce 1908 na Sibiři zničila přes 2000 km² lesa, pravděpodobně explozí malého asteroidu nebo komety v atmosféře. V roce 2013 explodoval nad ruským městem Čeljabinsk asi 20metrový asteroid (Čeljabinský meteorit), jehož tlaková vlna zranila přes 1500 lidí.

Planetární obrana

Vzhledem k potenciální hrozbě existují mezinárodní programy pro vyhledávání, sledování a katalogizaci blízkozemních asteroidů. Cílem je včas identifikovat nebezpečné těleso a vyvinout metody pro odklonění jeho dráhy. Mezi zkoumané metody patří:

• Kinetický impaktor: Náraz kosmické sondy do asteroidu za účelem změny jeho rychlosti a dráhy. Tuto metodu úspěšně otestovala mise DART v roce 2022 na měsíci asteroidu Didymos, Dimorphosu.
• Gravitační traktor: Umístění masivní sondy do blízkosti asteroidu, jejíž slabá gravitace by postupně po dlouhou dobu měnila dráhu asteroidu.
• Jaderná exploze: Využití jaderné nálože k odpaření části povrchu asteroidu, což by vytvořilo reaktivní sílu, nebo k jeho rozbití (což je rizikovější varianta).

🛰️ Výzkum a mise

Kosmické mise k asteroidům přinesly revoluční poznatky o jejich povaze.

• NEAR Shoemaker (NASA): V roce 2001 jako první sonda obíhala a následně přistála na asteroidu (433) Eros.
• Hayabusa (JAXA): V roce 2010 úspěšně doručila na Zemi první vzorky z povrchu asteroidu Itokawa.
• Dawn (NASA): V letech 2011–2012 obíhala protoplanetu (4) Vesta a v letech 2015–2018 trpasličí planetu (1) Ceres, dva největší objekty v hlavním pásu.
• Hayabusa2 (JAXA): V roce 2020 doručila vzorky z uhlíkatého asteroidu Ryugu.
• OSIRIS-REx (NASA): V roce 2023 doručila vzorky z blízkozemního asteroidu Bennu.
• Lucy (NASA): Vypuštěna v roce 2021, jejím cílem je průzkum několika Jupiterových trojanů.
• Psyche (NASA): Vypuštěna v roce 2023, míří k unikátnímu kovovému asteroidu (16) Psyche.

⛏️ Těžba ve vesmíru

Asteroidy jsou bohaté na suroviny, které jsou na Zemi vzácné nebo jejichž těžba je náročná. To z nich činí atraktivní cíl pro budoucí vesmírnou těžbu.

• Zdroje:

   * Voda: Z vodního ledu na některých asteroidech lze vyrábět raketové palivo (vodík a kyslík), pitnou vodu a kyslík pro posádky.
   * Kovy platinové skupiny: Platina, iridium, osmium a další jsou na Zemi vzácné, ale v některých typech asteroidů hojné.
   * Běžné kovy: Železo, nikl, kobalt by mohly být využity pro stavbu konstrukcí přímo ve vesmíru.

• Výzvy: Těžba na asteroidech čelí obrovským technologickým, ekonomickým a právním překážkám. Je třeba vyvinout robotické těžební systémy, dopravní infrastrukturu a vyřešit otázky vlastnictví vesmírných zdrojů.

💡 Pro laiky: Asteroid v kostce

Představte si, že Sluneční soustava je velká stavba. Planety jsou hotové domy a Slunce je centrální zdroj energie. Asteroidy jsou stavební suť, která zbyla po dokončení stavby – kusy cihel, kamení a kovových nosníků, které se nikdy nespojily do většího celku.

Asteroid není padající hvězda

Lidé si často pletou několik pojmů. Zde je jednoduché vysvětlení:

• Asteroid: Velký kus skály nebo kovu obíhající Slunce ve vesmíru. Je to "hora ve vesmíru".
• Meteoroid: Menší úlomek asteroidu nebo komety, velikosti od zrnka písku po velký balvan.
• Meteor (padající hvězda): Světelný záblesk na obloze. Vzniká, když meteoroid vysokou rychlostí vletí do zemské atmosféry a shoří třením. To, co vidíme, není padající hvězda, ale hořící kamínek.
• Meteorit: Pokud meteoroid neshoří úplně a jeho zbytek dopadne na zemský povrch, nazývá se meteorit. Je to tedy "kámen z vesmíru", který můžeme najít na zemi.

Pás asteroidů není jako ve Star Wars

Filmy často zobrazují pás asteroidů jako husté pole kamení, kterým se kosmická loď musí složitě proplétat. Skutečnost je úplně jiná. Ačkoliv jsou v hlavním pásu miliony asteroidů, prostor je tak obrovský, že jsou od sebe vzdáleny v průměru statisíce až miliony kilometrů. Pro kosmickou sondu prolétávající pásem je srážka s asteroidem extrémně nepravděpodobná.

Šablona:Aktualizováno ```