سیارک‌ها

سیارک‌ها (Asteroids ، minor planets) سیارات بسیار کوچکی هستند که از صخره و فلز ساخته شده‌اند. سیارک‌ها معمولاً اجسام نامنتظمی هستند و بر گرد خورشید حرکت می‌کنند. هزاران 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 می رسد علت اینکه اغلب آن‌ها در فاصلهٔ مریخ و مشتری دیده می شوند این است که احتمالاً در مدار بین این دو سیاره، سیارهٔ دیگری نیز وجود داشته است که به علت جاذبهٔ شدید مشتری متلاشی شده است و سیارک‌ها پدید آمده باشند.

به سیارک‌هایی که بر اثر نیروی گرانش سیاره‌ها در مداری گیر افتاده باشند «سیارک اسیر» می‌گویند. در این صورت سیاره مزبور به گرد سیاره بزرگ‌تر می‌گردد.

نزدیک‌ترین سیارک به زمین، توتاتیس نام دارد.

تاریخچه 

در آغازین روزهای ژانویه ۱۸۰۱ جوزپه پیاتزی (۷ جولای ۱۷۴۶ - ۲۲ جولای ۱۸۲۶) جرمی را در آسمان رصد نمود که ابتدا یک دنباله‌دار به نظر می‌رسید ولی زمانی که مدار آن به درستی تعیین گردید، مشخص شد که سیاره بسیار کوچکی است، آنقدر کوچک که آن را در رده جدیدی به نام سیارک‌ها دسته‌بندی کردند. پیاتزی 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 رسیده است 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.

نام گذاری سیارک‌ها

همینکه مدار سیارکی مشخص می‌گردد، عددی به ترتیب زمان کشف بدان نسبت داده می‌شود و به دنبال آن نامی می‌آورند که نام را معمولاً کاشف بر می‌گزیند مثلاً ۱ سرس. 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 مونث به کار رفته‌است، جز در مورد چند سیارک که مدارهایی نامتعارف دارند نامهای مذکر نهاده شده‌است.

کمربند سیارکها

کمربند سیارک‌ها همان طور 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 و یا با یکدیگر برخورد می‌کنند. قمرهای فوبوس و دیموس مریخ ممکن است سیارک‌هایی باشند که در دام آن افتاده‌اند.

برفراز تاریکی

همان طور 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 خورسید برابر ۳ دور آنها به دور خورشید است

Greeks: تعداد دور این سیارک‌ها متغیر است.

علاوه بر 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 خورسید نزدیکترند

آمورها: سیارکهای بین زمین و مریخ

اندازه گیری

تاسال ۱۹۹۰ فقط ۳ راه برای اندازه گیری قطر سیارکها وجود داشت.

روش اول استفاده از تلسکوپ و اندازه گیری فاصله آن از خورشید و محاسبه مقدار نور خورشیدی که بر روی سیارک تابیده شده یا گرمایی که از آن آزاد شده که میزان نور منعکس شده و یا گرمای آزاد شده از سیارک متناسب با اندازه آن میباشد.

روش دوم استفاده از تلیکوپ و اندازه گیری 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 روش چهارمی رو استفاده کردند که خیلی دقیقتر بود و آن استفاده از ماموریتها و اکتشافات فضایی میباشد(Space Probes). در آن سال اولین ماموریت فضایی آمریکا برای عکس برداری از سیارکها اغاز شد و سیارک Gaspra اولین سیارکی بود که توسط فضاپیمای گالیله مورد عکسبرداری واقع شد. ماموریت گالیله مشتری بود که در راه رسیدن به آن باید از کمربند سیارکها عبور میکرد. در سال ۹۶ ناسا ماموریت NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous) را انجام داد که به ۱۲۱۶ کیلومتری سیارک متیلدا رسید ماموریت نیر اولین ماموریتی بود ناسا یک فضاپیما را بر روی یک سیارک فرستاد و آنرا فرود اورد و توانست اطلاعات بسیار زیادی درباره ماهیت و منشا انها بدست آورد. این فضا پیما در فوریه ۲۰۰۱ در ساعت ۳:۰۱ بر روی سیارک eros فرود آمد. و در سالهای بعد این فضاپیما به دیگر سیارکها رسید.

ارزش اقتصادی 

سیارک‌ها می‌توانند برای تأمین مواد و آب مورد نیاز برای ساخت تجهیزات فضایی و مداری به کار روند.هم‌اکنون 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 سیارک‌ها جهت تولید آب مصرفی فضانوردان و تأمین اکسیژن و هیدروژن توسط الکترولیز آب برای مصرف تنفسی و یا سوخت فضاپیماهای آینده مطرح شده است.^[۶] 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 روی آن سیارک بنا نمود. تأسیساتی تمام اتوماتیک که انرژی تابشی خورشیدرا توسط صفحات خورشیدی دریافت و به الکتریسیته تبدیل خواهد کرد سپس با استفاده از این انرژی الکتریکی، یخ آب موجود در خرده‌سیارک را با یک اجاق میکروویو ساده ذوب کرده و در ادامه آب حاصله را با یک دستگاه ساده الکترولیز به هیدروژن و اکسیژن خواهد شکاند. در انتها هیدروژن و اکسیژن به دست آمده در مخازن جدا از هم ذخیره خواهد شد. این طرح هنوز در مرحله ایده قرار داشته و عملیاتی نشده است.

برای معدن‌کاوی بر روی سیارک‌ها باید بتوان روی آن‌ها فرود آمد و این کاری است سخت و شاید هم ناممکن. به این خاطر دانشمندان در اندیشه راهی برای بازایستاندن سیارک‌های پیرامون زمین از چرخش 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 بازداشته‌شود.