Loading AI tools
stukken materie die zich evenals planeten en dwergplaneten in een baan om de Zon bewegen Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Planetoïden, ook wel asteroïden genoemd, zijn stukken materie die zich evenals planeten en dwergplaneten in een baan om de Zon bewegen. Eind mei 2022 waren er 1.113.527 bekend.[1] Verreweg de meeste daarvan hebben banen tussen de planeten Mars en Jupiter, in de zogenaamde planetoïdengordel. De grootste planetoïden hebben diameters van rond de 500 km, maar de overgrote meerderheid is veel kleiner. Het kleinste gruis is met een telescoop niet waarneembaar, maar komt veelvuldig als vallende sterren op Aarde terecht. De bekende planetoïden zijn van samenstelling ijsachtig, steenachtig, of ijzer- en nikkelhoudend.
De term 'planetoïde' betekent planeetachtig. In vorige eeuwen was niet bekend wat voor hemellichamen dit waren. Ze werden daarom asteroïde (sterachtig) genoemd, omdat ze net als sterren aan de hemel leken te staan. De term asteroid of asteroide is daardoor in de meeste andere talen nog steeds in gebruik. In Nederlandstalige teksten vindt men dat woord vooral als de tekst vertaald is.
Op het 26ste congres van de Internationale Astronomische Unie op 24 augustus 2006 is de term klein zonnestelsellichaam ingevoerd, die de meeste hemellichamen omvat die vroeger als planetoïden of kometen aangeduid werden. Hiermee is dus ook het onderscheid tussen deze laatstgenoemde groepen komen te vervallen, omdat dit in de praktijk niet houdbaar bleek.
Tegelijkertijd werd de term dwergplaneet ingevoerd. Om dwergplaneet genoemd te worden moet het hemellichaam een omloopbaan rond de Zon hebben en zwaar genoeg zijn om door zijn eigen zwaartekracht een ellipsoïde (afgeplatte bolvorm) aangenomen te hebben. Afhankelijk van het soort materiaal gebeurt dit bij diameters van 200 tot 900 km. Pluto (voorheen tot de planeten gerekend) en Ceres (voorheen slechts als planetoïde bekend) werden hierbij ingedeeld.
Objecten die wel een baan om de Zon beschrijven, maar te klein zijn om door hun eigen zwaartekracht de vorm van een ellipsoïde aan te nemen (rond te worden), zijn dus kleine zonnestelsellichamen.
Na ontdekking krijgt een planetoïde een voorlopige aanduiding. Als de baan nauwkeurig bepaald is kent het Minor Planet Center een nummer toe. Daarna mag de ontdekker het object een definitieve naam geven.
Enkele planetoïden zijn sinds 1991 door ruimtesondes van dichtbij gefotografeerd: Gaspra, Ida, Eros, Mathilde, Braille, Annefrank en Itokawa. Deze foto's laten zien dat het onregelmatige, aardappelvormige steenklompen zijn, met veel kleine en soms grotere kraters. Ze lijken daarmee erg op sommige manen, zoals de Marsmaan Phobos of de Saturnusmaan Phoebe; waarschijnlijk zijn dat oorspronkelijk ook planetoïden geweest, die later door een planeet werden ingevangen. Ook is er gelijkenis met de rots- en ijsachtige kernen van kometen. Dat planetoïden een grillige vorm hebben, blijkt ook uit het feit dat vele een regelmatig wisselende helderheid hebben: kennelijk zien we door de aswenteling vanop de Aarde afwisselend een heldere of brede, en een donkere of smalle kant.
In tegenstelling tot planeten of dwergplaneten hebben kleine zonnestelsellichamen geen (afgeplatte) bolvorm. Dat komt doordat ze zo klein en licht zijn. Hoe meer massa een hemellichaam heeft, des te groter de zwaartekracht is aan het oppervlak. Daardoor kunnen uitstulpingen en bergen inzakken door hun eigen gewicht. Een grotere planeet heeft dus lagere bergen. Bij planetoïden is deze kracht meestal veel te gering om invloed te hebben.
Uit de gemiddelde helderheid is de grootte van een planetoïde te berekenen als we het lichtweerkaatsend vermogen (albedo) kennen, maar dat loopt bij planetoïden enorm uiteen: er zijn "zwarte" planetoïden (minder dan 5% weerkaatsing) maar ook heel heldere (50% of meer). Schattingen van de afmetingen van planetoïden zijn daardoor vaak nogal onzeker. Voor een beperkt aantal heeft men de middellijn direct kunnen meten, bijvoorbeeld door middel van een sterbedekking.
nummer en naam | ontdekker | ontdekkingsjaar | middellijn (km) |
---|---|---|---|
(2) Pallas | Olbers | 1802 | 583 |
(4) Vesta | Olbers | 1807 | 550 |
(10) Hygiea | De Gasparis | 1849 | 450 |
(31) Euphrosyne | Ferguson | 1854 | 370 |
(704) Interamnia | Cerulli | 1910 | 350 |
(511) Davida | Dugan | 1903 | 323 |
(65) Cybele | Tempel | 1861 | 309 |
(52) Europa | Goldschmidt | 1858 | 289 |
(451) Patientia | Charlois | 1899 | 276 |
(15) Eunomia | De Gasparis | 1851 | 272 |
(3) Juno | Harding | 1804 | 267 |
(16) Psyche | De Gasparis | 1852 | 250 |
Er zijn bovendien voorbij de baan van Neptunus vele tientallen objecten met een middellijn van meer dan 250 km. Van de meeste daarvan is de grootte (en de vorm) alleen bij benadering bekend. Van de grootste objecten, zoals Eris met een middellijn van minimaal 2300 km, is aangetoond dat deze voldoende groot zijn om een evenwichtsvorm (een eventueel afgeplatte bolvorm) te hebben bereikt. Eris is dus een dwergplaneet. Objecten waarvan dat nog onzeker is, zoals Orcus, blijven vooralsnog bekendstaan als planetoïde.
Het aantal planetoïden neemt sterk af naarmate ze groter worden. Hoewel dit over het algemeen volgens een machtsfunctie verloopt, zijn er 'hobbels' bij 5 km en 100 km, waar meer planetoïden worden aangetroffen dan volgens een logaritmische verdeling kan worden verwacht.[2]
D | 100 m | 300 m | 500 m | 1 km | 3 km | 5 km | 10 km | 30 km | 50 km | 100 km | 200 km | 300 km | 500 km | 900 km |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
N | ~25.000.000 | 4.000.000 | 2.000.000 | 750.000 | 200.000 | 90.000 | 10.000 | 1.100 | 600 | 200 | 30 | 5 | 3 | 1 |
Het is niet gemakkelijk de massa van een planetoïde te meten; het is hiervoor nodig dat een ander object (een andere planetoïde, een ruimtesonde, of een maantje) zich vrij dicht langs de planetoïde beweegt, zodat men de verstoring van de baan kan meten. Sinds 1993 is gebleken dat honderden planetoïden een maantje hebben, waardoor het aantal massabepalingen sterk is toegenomen. In veel gevallen blijkt de dichtheid erg gering te zijn, vaak niet veel meer dan 2000 kg/m³. Dat wijst erop dat planetoïden eerder hopen gruis dan massieve lichamen zijn. Dit is waarschijnlijk het gevolg van de relatief frequente onderlinge botsingen in de planetoïdengordel. Een hoop gruis zal bovendien niet zo snel in talloze fragmenten uiteenbarsten als het door een tamelijk groot object getroffen wordt; dit zal dan eerder leiden tot een herschikking van de gruishoop.
Net als bij meteorieten, waar onderscheid kan worden gemaakt tussen steenmeteorieten en ijzermeteorieten, verschilt de samenstelling van planetoïden. Dit volgt vooral uit het onderzoek van albedo en spektraalklasse. Het overgrote deel (75%) is koolstofhoudend. Een kleiner deel (17%) bevat silicaten met ijzer en nikkel. Ook zijn er combinaties van beide soorten. Omdat de planetoïden uit bruikbare materialen bestaan is het idee ontstaan uit sommige erts te winnen (ruimtemijnbouw).[3] Dit leidt echter tot een discussie over eigendomsrecht.[4]
Een deel van de kleinere planetoïden bestaat waarschijnlijk uit aan elkaar geklonterde veel kleinere deeltjes. Dit worden puinhopen of rubble piles genoemd.[5]
Aangezien planetoïden om hun eigen as draaien, kan de lichtweerkaatsing van de planetoïde veranderen tijdens de asomwenteling. Uit zulke periodieke helderheidswisselingen is voor veel planetoïden de omwentelingstijd bepaald; meestal ligt die tussen drie uur en één dag (uitersten zijn 2000 WH10 met 80 seconden, en 1997 AE12 met 68 dagen). Uit de lichtkromme van een planetoïde kan een drie-dimensionaal model ervan afgeleid worden.
In 1993 ontdekte men dat ook planetoïden maantjes kunnen hebben. De eerste was Dactyl bij de planetoïde Ida. In 2022 waren er bijna 500 van zulke maantjes bekend.
Planetoïden worden in groepen (ook wel planetoïdenfamilies genoemd) verdeeld op basis van hun gemiddelde afstand tot de Zon (halve lange baanas, symbool a). Dit is equivalent met een indeling naar hun omlooptijd T rond de Zon. De grenzen tussen de groepen worden gelegd bij omlooptijden die een eenvoudige verhouding hebben met die van planeten. (In enkele gevallen is ook de kortste afstand tot de Zon (periheliumafstand q) een indelingscriterium.) Zo ontstaat de volgende indeling:
naam van de groep | voorbeeld | gemiddelde afstand tot de Zon (a, in AE) | omlooptijd (T, in jaar) |
opmerkingen | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
aardscheerders (AAA's, Aten-Apollo-Amors) | Atens | Aten | a < 1 AE | T < 1 jaar | |||
aardtrojanen en Cruithne's | Cruithne | a = 1 AE | T = 1 jaar | TAarde = 1 jaar | |||
Apollo's | Apollo | 1 < a < 1,52 AE | q < 1 AE | 1 < T < 1,88 jaar | |||
Amors | Dionysus | 1 < q < 1,3 AE | |||||
MTA's = Mars Trojanen | Eureka | a = 1,52 AE | T = 1,88 jaar | TMars = 1,88 jaar | |||
MC's = Mars Crossers | Atami | a >~ 1,52 AE | 1,3 < q < 1,52 AE | T >~ 1,88 jaar | kruisen de baan van Mars | ||
planetoïdengordel (MB = Main Belt) (door Kirkwood scheidingen onderverdeeld in zones; verder onderverdeeld in planetoïdenfamilies) |
Hungaria-familie | Hungaria | 1,52 < a < 5,20 AE | a ~ 1,9 | 1,88 < T < 11,86 jaar | T ~ 2,6 | |
Flora-familie en MB I | Vesta | a = 2,064...2,501 | T = 2,97...3,95 | 1/4...1/3 TJupiter | |||
MB IIa | Juno | a = 2,501...2,705 | T = 3,95...4,45 | 1/3...3/8 TJupiter | |||
MB IIb | Ceres | a = 2,705...2,824 | T = 4,45...4,74 | 3/8...2/5 TJupiter | |||
MB IIIa | Psyche | a = 2,824...2,957 | T = 4,74...5,08 | 2/5...3/7 TJupiter | |||
MB IIIb | Themis | a = 2,957...3,277 | T = 5,08...5,93 | 3/7...1/2 TJupiter | |||
Cybele-familie | Cybele | a = 3,277...3,700 | T = 5,93...7,12 | 1/2...3/5 TJupiter | |||
Hilda-familie | Hilda | a = 3,700...3,969 | T = 7,12...7,91 | 3/5...2/3 TJupiter | |||
JTA's = Jupiter trojanen | Hektor | a = 5,20 AE | T = 11,86 jaar | TJupiter = 11,86 jaar | |||
Centaurs | Chiron | a = 5,20...30,1 AE | T = 11,86...164,8 jaar | ||||
NTA's = Neptunus Trojanen | 2005 TN74 | a = 30,1 AE | T = 164,8 jaar | TNeptunus = 164,8 jaar | |||
Kuipergordel = TNO's (Transneptunisch object) | Pluto, plutino's | Orcus | a > 30,1 AE | 39 < a < 40 | T > 164,8 jaar | T ~ 248 jaar | baanresonantie (3:2) met Neptunus: T = 3/2 TNeptunus |
cubewano's (QB1's) | Quaoar | 41 < a < 48 | T ~ 260...330 jaar | T ~ 1,6...2 TNeptunus | |||
SDO's (Scattered disk objects) | Eris | a > 48 | T > 330 jaar | T > 2 TNeptunus; zeer excentrische banen |
Planetoïden volgen verschillende omloopbanen en worden ook op basis daarvan onderverdeeld.
Een overzicht van de huidige posities van de planetoïden binnen het zonnestelsel is te vinden op de website van het MPC onder Plot of the Inner Solar System. Deze wordt iedere dag bijgewerkt. Er is een beeld en een animatie voor het binnenste en het buitenste zonnestelsel.
De eerste planetoïden werden ontdekt tijdens een zoektocht naar een veronderstelde onbekende planeet tussen Mars en Jupiter. De banen van de nu bekende planetoïden liggen voor 98% in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. De eerst ontdekte planetoïde, dwergplaneet Ceres, is nu nog steeds het grootst bekende hemellichaam (942 km) in deze gordel. Het totale aantal wordt geschat tussen de 1,1 en 1,9 miljoen met een grootte van meer dan 1 kilometer in doorsnee[6] en miljoenen kleinere.[7] Deze planetoïden tussen Mars en Jupiter bevinden zich in een stabiele baan en er is weinig kans dat een ervan ooit de Aarde zal raken.
Ook in de Kuipergordel bevinden zich enorme hoeveelheden materie. De Kuipergordel is een gordel van vele miljarden komeetachtige, uit rots en ijs bestaande objecten, voorbij de baan van de achtste planeet van het zonnestelsel, Neptunus. De gordel bevindt zich tussen de 30 AE en 50 AE afstand van de Zon. Als deze objecten de Zon naderen, gedragen ze zich als een komeet. Het zijn dus feitelijk dezelfde objecten, vandaar de nieuwe officiële naam 'klein zonnestelsellichaam'.
De grote "Kuipergordel-objecten" worden ook wel aangeduid met de naam plutino's. De grootste van deze objecten die tot nog toe zijn ontdekt, zijn Eris, die waarschijnlijk groter is dan Pluto, en Quaoar, ontdekt in 2002, met een doorsnede van 1280 km, groter dan Ceres en de maan Charon.
De planetoïden in de Kuipergordel (ook wel Transneptunische objecten of KBO's genoemd, Kuiper belt objects) zijn veel minder onderhevig aan de zwaartekracht van de Zon, aangezien deze zwaartekracht met het kwadraat van de afstand afneemt. Hierdoor kan door inwerking van zwaartekracht van andere hemellichamen of door botsen met andere planetoïden hun baan makkelijk verstoord worden, waardoor deze planetoïden de ruimte ingeslingerd worden of richting Zon afwijken. Door de grote massa en dus ook de grote zwaartekracht van Jupiter worden vele planetoïden door deze planeet opgevangen.
Op een afstand tussen ongeveer 10.000 en 100.000 AE rond de Zon (0,1–2 lichtjaar) zou zich een bolvormig gebied bevinden vanwaaruit kometen het zonnestelsel binnendringen. Dat gebied wordt de Oortwolk genoemd. Het is mogelijk dat enkele planetoïden, zoals Sedna en 2000 OO67, die een zeer elliptische baan hebben met een grootste afstand tot de Zon van ongeveer 1000 AE, uit dat gebied afkomstig zijn.
De planetoïden worden ook ingedeeld volgens hun albedo (lichtweerkaatsing) en volgens hun spectrum (kleur). Gemiddeld zijn planetoïden in banen dicht bij de Zon lichter dan planetoïden verder weg. De belangrijkste klassen zijn de C-, S-, M-, E- en R-klasse. Planetoïden die buiten het schema vallen, worden ingedeeld in de U klasse ('Unclassified').
donker of licht | % weer- kaatst licht |
kleur: blauw- achtig |
kleur: grijs | kleur: rood- achtig |
kleur: rood | kleur: zeer rood | waar voorkomend |
---|---|---|---|---|---|---|---|
donker | 3 tot 7% | C | F | P | D | klassen D, C en P: vooral in buitenste deel planetoïdengordel (>3,5 AE) | |
gemiddeld | 7 tot 23% | – | M | S | – | klassen C, S, F en M: in middendeel van de planetoïdengordel (2,5–3,5 AE) | |
helder | 23 tot 60% | – | E | R | klassen E, R en S: vooral in binnenste deel planetoïdengordel (<3 AE) |
Aanvankelijk kende men alleen de planetoïden van de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter, waar men een planeet verwachtte. Deze planetoïden werden dan ook gezien als de restanten van een vroegere planeet die door een natuurramp uit elkaar gespat was. Deze planeet werd soms Phaeton genoemd. De totale massa van de planetoïden is echter slechts voldoende voor een lichaam met een diameter van de helft van die van de Maan. Later vond men planetoïden die dicht langs de Aarde kwamen, zodat het idee ontstond dat ze ontstaan waren door een inslag op de Maan.
Volgens de huidige inzichten bestaan de meeste planetoïden uit materiaal (planetesimalen) dat sinds de vorming van het zonnestelsel niet heeft bijgedragen tot de vorming van een planeet vanwege de storende invloed van de aantrekkingskracht van de andere planeten. Andere planetoïden kunnen ingevangen zijn tijdens het passeren van het zonnestelsel. Door bepaalde kenmerken van planetoïden, zoals het vlak waarin hun baan zich bevindt, denkt men te kunnen vaststellen of een planetoïde oorspronkelijk van het zonnestelsel is, of ingevangen is uit een ander zonnestelsel.
De wet van Titius-Bode uit 1766 was de aanleiding om op zoek te gaan naar een planeet tussen Mars en Jupiter. Het is een wiskundige formule opgesteld aan de hand van de waargenomen plaatsen van de planeten zonder wetenschappelijk basis. Op basis van deze aanname zette Franz Xaver von Zach in 1800 een van de eerste internationale wetenschappelijke onderzoeksprogramma's op touw, dat bekend is geworden onder de naam Celestial Police. Men zocht naar een kleine planeet, anders was die planeet reeds lang ontdekt. Men ontdekte echter niet één planeet tussen Mars en Jupiter, maar verschillende planetoïden.
Daarna ging het echter vlug:
Tegenwoordig is de zoektocht naar planetoïden weer actueel door het gevaar van planetoïden die met de Aarde zouden kunnen botsen. LINEAR, NEAT, Spacewatch en andere zoekprojecten houden zich continu bezig met het volgen en catalogiseren van de planetoïden. Het aantal geobserveerde planetoïden per observator wordt bijgehouden: zie externe link "Ontdekkers van planetoïden". Meer dan de helft, 47.899 van de 90.154 (22 nov. 2004) zijn gevonden door het LINEAR-project. Iedereen mag meewerken aan het zoeken naar nieuwe planetoïden, mits hij over de nodige apparatuur beschikt en de opgelegde regels volgt. Een nieuwe observatie moet minimum twee nachten gedurende 30 minuten gebeuren.
Er wordt geschat dat een bemande vlucht met terugkeer naar de Aarde naar een planetoïde kan plaatsvinden omstreeks het jaar 2073.[8]
Volgens de maandelijks bijgewerkte gegevens van het Minor Planet Center van de IAU (zie externe links) was de stand van zaken op 25 januari 2005 als volgt :
Het aantal planetoïden in het zonnestelsel is niet constant:
Sommige planetoïden komen sterk in de aandacht omdat ze dicht langs de Aarde voorbijkomen, of verbranden in de atmosfeer. De vrees voor een catastrofe door het botsen van een grote planetoïde met de Aarde houdt de aandacht gericht op de planetoïden. De aandacht voor het risico op inslagen is vooral te danken aan het werk van Eugene Shoemaker, die in 1960 aantoonde dat inslagen van meteorieten een grote rol hebben gespeeld bij de vorming van kraters op de Aarde, de Maan en andere planeten.
30 juni is uitgeroepen tot Internationale Dag van de Planetoïde om het publiek bewust te maken van het gevaar van planetoïden,
Het massaal uitsterven van diersoorten 65 miljoen jaar geleden wordt toegeschreven aan de inslag van een middelgrote planetoïde. De eerstvolgende planetoïde die een mogelijke dreiging vormt, is waarschijnlijk Apophis[9] die op 13 april 2036 de Aarde zal bereiken, en een kans van 1 op 45.000 heeft om de Aarde daadwerkelijk te raken. Vooral de ex-astronaut Rusty Schweickart heeft aangedrongen op een VN-commissie die de dreiging van planetoïden onder de loep moet nemen en tot eventuele maatregelen moet besluiten, zoals het sturen van een ruimtemissie om de planetoïde uit zijn baan te brengen.
In oktober 2008 werd vanuit de Verenigde Staten voor het eerst een vermoedelijke "inslag" van een slechts kort tevoren ontdekte, de Aarde naderende kleine planetoïde gemeld. Het betrof het object genaamd 2008 TC3, vermoedelijk met de omvang van niet meer dan een personenauto, die boven noordelijk Soedan in de atmosfeer zou exploderen met een kinetische energie-equivalent van 1.000 of 2.000 ton TNT.
De melding had betrekking op een planetoïde die de voorgaande nacht ontdekt was door Richard Kowalski en anderen op een observatorium in Arizona. Peter Brown, een meteoor-onderzoeker aan de Universiteit van West Ontario in Canada, meldde dat de explosie geregistreerd was door een ultrageluid-sensor van het International Monitoring System dat dient voor de detectie van kernwapenexlosies. Op beelden van de ESA-weersatelliet zou de gebeurtenis ook waargenomen zijn. Zdenek Charvat van het Tsjechisch Hydrometeorologisch Instituut ontdekte als eerste de flits op de Meteosat-opnamen.[10]
De kans op en de gevolgen van een inslag van een planetoïde worden bepaald door het aantal planetoïden met een baan die in de buurt van de aardbaan komt, de snelheid van de planetoïden en hun massa (dus hun kinetische energie), hun samenstelling (makkelijker of minder makkelijk verbrandbaar tijdens hun tocht in de atmosfeer) en hun grootte (al of niet volledig verbrand tijdens hun tocht door de atmosfeer). Het risico (inslagkans maal mogelijke gevolgen) van een mogelijke inslag wordt uitgedrukt in de schaal van Torino. Een zware inslag kan niet alleen grote plaatselijke schade veroorzaken, maar zelfs het milieu totaal veranderen, bijvoorbeeld door grootschalige bosbranden en effecten door de enorme stofuitstoot in de atmosfeer. Dit laatste kan een inslagwinter tot gevolg hebben.
De eerste bescherming is natuurlijk het gevaar op voorhand onderkennen. Daarom wordt een inventaris gemaakt van zo veel mogelijk planetoïden. Veel planetoïden kaatsen echter te weinig licht terug en worden zeer laat of niet ontdekt.
Eind december 2007 werd uitgekeken naar een mogelijke inslag van een planetoïde, 2007 WD5, op Mars. De planetoïde werd pas in november 2007 ontdekt en zou mogelijk op 30 januari 2008 inslaan op Mars. Het zou de eerste inslag van een planetoïde zijn op een planeet die waargenomen wordt, aangezien tot nu toe alleen een inslag van een komeet is waargenomen; tussen 16 en 22 juli 1994 werd de inslag van restanten van Shoemaker-Levy 9 op Jupiter waargenomen. Op 11 januari 2008 berichtte NASA echter dat er geen inslag zou plaatsvinden.