Asteroïdegordel

Verreweg die grootste voorwerp in die gordel is Ceres. Die totale massa van die asteroïdegordel is aansienlik minder as dié van Pluto, en sowat twee keer dié van Pluto se maan Charon.

In 1802, kort ná die ontdekking van Pallas, het Heinrich Olbers aan William Herschel voorgestel dat Ceres en Pallas fragmente van ’n hipotetiese veel groter planeet is wat eens in die Mars-Jupiter-streek voorgekom het en baie miljoene jare tevore ontplof het of deur ’n komeet getref is.[9] (Die sterrekundige K.N. Saftsjenko van Odessa het voorgestel Ceres, Pallas, Juno en Vesta is ontsnapte mane eerder as fragmente van ’n planeet wat ontplof het).[10] Die groot energie wat nodig is om ’n planeet te laat ontplof en die gordel se klein massa, wat net sowat 4% van die Maan s’n is,[3] ondersteun nie die hipotese nie. Verder maak die aansienlike chemiese verskille tussen die asteroïdes dit moeilik om te verduidelik as hulle fragmente van een planeet is.[11] In 2018 is in ’n studie deur navorsers aan die Universiteit van Florida bevind die asteroïdegordel is geskep deur oorblyfsels van verskeie antieke planete en nie net een nie.[12]

Die huidige hipotese is dat die asteroïdegordel uit die oersonnewel ontstaan het as ’n groep planetesimale.[13] Planetesimale is die kleiner voorlopers van protoplanete. Die sonnewelhipotese oor die vorming van die Sonnestelsel stem ooreen met die lank bestaande hipotese oor die ontstaan van planeetstelsels in die algemeen: ’n Wolk van interstellêre stof en gas het ingestort onder die invloed van swaartekrag en ’n draaiende kolk materiaal gevorm wat verder ineengedruk is om die Son en planete te vorm.[14] Gedurende die eerste paar miljoen jaar van die Sonnestelsel se geskiedenis het ’n akkresieskyf gevorm waarin klewerige klein deeltjies teen mekaar gebots, aan mekaar gekleef en eindelik groter klonte gevorm het. Sodra die klonte groot genoeg was, het hulle ander materie aangetrek en planetesimale gevorm. Hulle het aanhou groei en die planete gevorm.

Tussen Mars en Jupiter het swaartekragversteurings deur Jupiter dit onmoontlik gemaak dat die materie planete kon vorm.[13][15] Hulle het eerder om die Son bly wentel en soms teen mekaar gebots.[16] Die botsings het te heftig geraak en in plaas van saamsmelt, het die planetesimale en die meeste van die protoplanete uitmekaargespat. As gevolg daarvan het 99,9% van die gordel se aanvanklike massa in die eerste 100 miljoen jaar van die Sonnestel se geskiedenis verlore gegaan.[17]

Sommige fragmente het eindelik in die binneste Sonnestelsel beland en tot meteoorbotsings teen die binneplanete gelei. Die asteroïdes se wentelbane word steeds ontwrig wanneer hulle wentelperiodes om die Son ’n baanresonansie met Jupiter vorm. Teen hierdie wentelafstande kom ’n Kirkwoodgaping voor wanneer hulle in ander wentelbane geskuif word.[18]

Die asteroïdes is nie oorblyfsels van die aanvanklike Sonnestelsel nie. Hulle het sedert hulle vorming aansienlike evolusie ondergaan, insluitende interne verhitting (in die eerste paar miljoene jaar), oppervlaksmelting vanweë botsings, ruimteverwering vanweë straling en ’n bombardement deur mikrometeoriete.[19] Hoewel sommige wetenskaplikes hulle oorblyfsels van planetesimale noem,[20] beskou ander hulle as ’n aparte verskynsel.[21]

951 Gaspra, die eerste asteroïde wat deur 'n ruimtetuig afgeneem is, soos gesien met Galileo se 1991-verbyvlug (kleure is helderder gemaak).

Die massa van die huidige asteroïdegordel is vermoedelik net ’n fraksie van dié van die oorspronklike gordel. Volgens rekenaarsimulasies kon die oorspronklike gordel se massa met dié van die Aarde ooreengestem het.[22] Die meeste materiaal is binne ’n miljoen jaar ná hulle vorming uit die gordel gewerp, hoofsaaklik weens swaartekragversteurings, en so het minder as 0,1% van die oorspronklike massa oorgebly.[16] Sedert die gordel se vorming het die grootteverspreiding daarvan redelik stabiel gebly: Daar was nie ’n aansienlike toe- of afname in die tipiese grootte van die hoofgordelasteroïdes nie.[23]

Die baanresonansie van 4:1 met Jupiter, by ’n radius van 2,06 AE, kan beskou word as die binneste grens van die asteroïdegordel. Versteurings deur Jupiter stuur liggame wat daarheen afwyk in onstabiele wentelbane. Die meeste liggame wat in die radius van hierdie gaping ontstaan het, is in die vroeë geskiedenis van die Sonnestelsel deur Mars aangetrek (wat ’n afelium by 1,67 AE het) of deur sy swaartekragversteurings weggewerp.[24] Die Hungaria-asteroïdes is nader aan die Son as die 4:1-resonansie, maar word deur hulle groot baanhellings beskerm.[25]

Toe die asteroïdes aanvanklik gevorm het, het die temperature op ’n afstand van 2,7 AE van die Son af ’n "sneeulyn" onder die vriespunt van water gevorm. Planetesimale wat verder weg van die Son gevorm het, het ys aangetrek.[26][27] In 2006 is aangekondig ’n groep komete is in die asteroïdegordel anderkant die sneeulyn ontdek, en hulle het dalk die water verskaf vir die Aarde se oseane. Volgens sommige modelle het te min water tydens die vorming van die Aarde ontstaan om oseane te vorm, wat beteken ’n bron van buite, soos ’n bombardement deur komete, was nodig.[28]