Asteroider -en översikt

Vi människor älskar samband och mönster. Ibland innebär hjärnans förmåga att se mönster en enorm resursmässig vinst men andra gånger ser vi mönster där det inte finns mer än ett högst tillfälligt samband. Titius-Bodes lag är en formel som utformats så att den prickar in planeternas banradie. För att den ska stämma, på ett ungefär, ut t.o.m. Uranus, fattas det en planet mellan Mars och Jupiter.

1024px-Ceres_and_Vesta,_Moon_size_comparison
En storleksjämförelse mellan Vesta, Ceres och Månen. Vesta är den fjärde himlakroppen som upptäcktes i asteroidbältet och den näst största rena asteroiden efter Pallas. Ceres’ massa är tillräckligt stor för att gravitationen ska ge den en sfärisk form och då kan den klassificeras som dvärgplanet, även om den finns bland asteroiderna. Bildoriginal; Vesta: NASA/JPL-Caltech/UCAL/MPS/DLR/IDA, Ceres: Justin Cowart, Månen: Gregory H. Revera

Det var i slutet av 1700-talet man på allvar började söka planeter där de borde finnas enligt Titius-Bodes lag. Till följd av detta fann Sir William Herschel Uranus.  När man 1801 fann Ceres, och de kommande åren Pallas, Vesta och Juno, låg de mellan Mars och Jupiter, i stort sett på ”rätt” avstånd från Solen för att antagandet att man hittat den saknade planeten skulle komma väl till pass. Var de små himlakroppar man funnit resterna av den planet som borde finnas där eller var de ingredienser till en som ännu inte bildats?

Fram till 1998 letade man asteroider med hjälp av en manuell metod i fyra steg. Man tog då två bilder över samma område men åtskillda i tid med en eller ett par timmar. Därefter lades bilderna i ett stereoskop. Där ser föremål som rört sig i förhållande till de stjärnor som ses i bilderna ger då ett intryck av att flyta över bakgrunden av stjärnor. Efter att man hittat ett objekt ska det katalogiseras och dess rörelser mätas och beräknas. Slutligen ska upptäckten verifieras av den internationella astronomiunionen IAU‘s enhet för planetariska observationer MPC, Minor Planet Center.

Asteroids-20060509
De asteroider som är inprickade i vitt hör till det huvudsakliga asteroidbältet. De som är inprickade i grönt kallas ”trojaner” och är infångade i Lagrangepunkterna 4 och 5 i Solen-Jupiter-systemet. Hilda-asteroiderna är märkta med blått och de som tidvis kommer nära Jorden är märkta med rött.

Som framgår av bilden ovan hålls inte alla asteroider snyggt och prydligt i munkringen en bit utanför Mars’ omloppsbana. En del har fångats in i de två stabila lagrangepunkter som finns 60º före och 60º efter Jupiter i dess omloppsbana. Jorden har också en (1) trojan. Den upptäcktes 2010 och fick trojanstatus året efter. Orsaken till att Jupiter samlat in en så imponerande samling trojaner finns i planetens massa. Jupiter har en större massa än alla de andra planeterna i vårt solsystem har tillsammans. Eftersom gravitationen är proportionell mot massan har Jupiter också en imponerande gravitation, drygt två och en halv gång så stark som Jordens.

Hilda-asteroiderna, efter den 153:e asteroiden som hittades och fick namnet ”Hilda”, 153 Hilda, ligger i sådan omloppsbana att de fullbordar tre varv kring Solen under den tid Jupiter fullbordar två. 2:3-banresonans. Sett från solen är vinkeln mellan lagrangepunkterna fyra och fem 120º. Diametralt motsatt till Jupiters position finns lagrangepunkt 3. Den är då, från Solen sett, 120º från både L4 och L5.

I animationen ser vi Hilda-asteroiderna i elliptiska banor. När de befinner sig i aphelium, längst bort från Solen, är de alltid nära nåndera lagrangepunkterna 3, 4 eller 5. På så sätt är de i perihelium, närmast Solen, när de befinner sig i linje mellan Solen och Jupiter. På så sätt kommer de (nästan) aldrig så nära Jupiter att dess gravitation river Hilda-asteroiderna ur sina banor.

Ja, sen har vi ju de asteroider som är särskillt spännande. NEO’s. Near Earth Objects. Jordnära objekt. Jordnära objekt behöver ju inte nödvändigtvis vara en asteroid. Det kan lika gärna vara  en komet eller en meteoroid. Den definierande egenskapen är att objektet har en omloppsbana vars perihelium är mindre än 1,3 AU. ”Nära” kan bli alldeles ”för nära” ifall något rubbar objektets bana ens lite grann – på sikt. Då pratar vi om ”nyckelhål”.

Det bedrivs en hel del forskning kring asteroider. Sonder, som Galileo och Rosetta har flugit förbi asteroider och kunnat bjuda på mer information än man fått via teleskop.  En annan milstolpe är de farkoster som faktiskt landat på asteroider. 3:e juni återvände JAXA’s Hayabusa med material som hämtats från asteroiden Itokawa år 2005. När detta skrivs har Hayabusa2 nyss lyckats landsätta två landare, MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), vilka utvecklats av DLR och CNES.

fig2 (1)

fig1_onc20180921_0404_scale
Närbild av asteroiden Ryugu, fotograferad från Hayabusa2 21:a september 2018. Avståndet till asteroiden var då kring 64 m. Bild: JAXA

Ryugu är ett tydligt exempel på att asteroider inte nödvändigtvis är fasta klippblock utan gott kan vara fragment som håller ihop och färdas tillsammans genom rymden. I december 2019 ska Hayabusa2 starta sin resa tillbaka till Jorden, då med prover från Ryugu. Lyckas landningen året därpå får vi en bit till att foga till kunskapens pussel. Och var så säkra; Den kommer att väcka nya frågor och nya tankar.

I detta nu känner man till 781 692 asteroider. Trots den imponerande mängden är deras sammanlagda massa mindre än Månens. Sätt det i relation till det stora område asteroiderna finns i. Vad är sannolikheten för att du, ifall du befann dig på en asteroid, skulle kunna se andra asteroider?

 


JanJan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”. När fysiker frågar så menar de vanligtvis ”Hur?” och den frågan är god att peta i. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång. 

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google+-foto

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s