Asteroizii, supranumiţi planete mici sau planetoizi sunt corpuri cereşti de dimensiuni mai reduse decât planetele, dar mai mari decât ale meteoroizilor, fiind altele decât cometele. Aceste obiecte cosmice se rotesc în jurul Soarelui încă de la formarea Sistemului Solar (acum 4,6 miliarde de ani). Marjoritatea asteroizilor au orbite situate între traiectoriile planetelor Marte şi Jupiter, în regiunea cunoscută sub denumirea de centură principală (între 2,1 şi 3,3 U.A.), unde se află aproximativ 624019 asemenea corpuri cereşti descoperite până în prezent, din aceştia 9605 fiind asteroizi din apropierea Terrei - NEA (Near Earth Asteroids). În funcţie de caracteristicile lor, există o serie de asteroizi remarcabili, cum ar fi: - Pallas, cu cel mai mare diametru: cca. 544 km;
- Vesta, cu cea mai mare masă: cca. 259×1018 kg;
- Apophis, cu cea mai mare magnitudine vizibilă de pe Pământ: 3,4;
- Dioretsa, cu cea mai mare înclinaţie pe orbită: 160,42°.
Există o serie de criterii în funcţie de care se pot realiza clasificări ale asteroizilor, cele mai importante fiind tipul spectral şi familia - care înglobează o sumă de proprietăţi orbitale, cum ar fi cele legate de semiaxa mare, excentricitate şi înclinaţie pe orbită.
Sub aspectul tipului spectral, există două clasificări:
- clasificarea Tholen, constituie una din cele mai răspândite taxonomii, utilizate mai mult de un deceniu şi propuse iniţial de către David J. Tholen în anul 1984. Clasificarea s-a realizat pe baza unei benzi spectrale largi (între 0.31 μm şi 1.06 μm), obţinute în urma Eight-Color Asteroid Survey (ECAS) în anii 1980, în corelaţie cu măsurători legate de albedo. Schema rezultată este bazată pe studiul a 978 de asteroizi, rezultând 14 tipuri spectrale, inculse în 3 clase principale;
- clasificarea SMASS reprezintă o taxonomie mai recentă, introdusă de Schelte J. Bus şi Richard P. Binzel în anul 2002 şi bazată pe studiul spectroscopic a 1447 de asteroizi mici din centura principală (Small Main-Belt Asteroid Spectroscopic Survey - SMASS). Observaţiile au avut ca rezultat identificarea unor spectre de rezoluţie mai bună decât cele obţinute de ECAS, rezolvând, astfel, problematica tipurilor spectrale înguste, cu toate că pentru aceasta s-a luat în calcul o distribuţie mai redusă a lungimilor de undă (de la 0.44μm la 0.92μm). De asemenea, clasificarea SMASS nu ţine cont de albedo. Rezultatul este o schemă care încearcă să păstreze în linii mari varianta lui Tholen, cu toate că se obţin 24 de tipuri spectrale, din care majoritatea sunt atribuibile grupelor C, S şi X.
- grupa C - cuprinde asteroizi cu sprectru asemănător cu cel al meteorilor carbonici chondriţi. Sunt închişi la culoare, având albedouri cuprinse între 0.03 şi 0.10. Spectrul acestor asteroizi indică posibilitatea existenţei apei în compoziţia lor;
- tipul B - include o serie de asteroizi carbonici aparte, ce formează majoritatea grupei C. Corpurile cereşti din această categorie sunt predominante în partea exterioară a centurii de asteroizi, mare parte intrând în compoziţia familiei Pallas, ce curprinde asteroizi cu înclinaţie pe orbită accentuată. Se presupune că aceste obiecte ar putea fi reminiscienţe primitive ale Sistemului Solar timpuriu;
- tipul C - reprezintă o tipologie comună de asteroizi carbonici, formând o proporţie de aproximativ 75% din totalul asteroizilor cunoscuţi în prezent;
- tipurile Cg, Ch, Cgh - sunt asociate cu tipul G din clasificarea Tholen, care semnifică o varietate aparte de asteroizi carbonici, având ca specific un o distribuţie spectrală ce indică prezenţa unor filosilicaţi, cum ar fi argila sau mica;
- tipul Cb - cuprinde asteroizi cu caracteristici de tranziţie între cele ale tipologiei comune C şi particularităţile tipului B;
- tipul V - sau vestoid cuprinde asteroizi cu trăsături similare asteroidului Vesta (care este cel mai mare din această grupă). Aproximativ 6% din asteroizii din centura principală sunt vestoizi. Aceste obiecte cosmice au o strălucire moderată, fiind alcătuite din roci feroase şi chondrite;
- grupa X - reuneşte o varietate de tipuri spectrale care au la bază existenţa componentelor metalice;
- tipul X - cuprinde majoritatea asteroizilor comuni pentru clasa X, preponderent metalici;
- tipurile Xe, Xc, Xk - sunt tipologii intermediare. Spectrul tipului Xe indică prezenţa troilitului în compoziţia asteroizilor din această grupă (care corespunde într-o oarecare măsură cu tipul E din clasificarea Tholen). Tipurile Xc şi Xk se remarcă prin caracteristici de tranziţie între cele ale tipului comun X şi cele ale tipurilor C şi K.
- tipul T - constituie o categorie rară de asteroizi din partea interioară a centurii principale, având un spectru uşor roşiatic. Se presupune că sunt anhidri, fiind corelaţi cu tipurile P şi D din clasificarea Tholen sau cu o variantă alterată a tipului C;
- tipul D - reuneşte asteroizi cu albedou scăzut şi spectru uşor roşiatic, aflaţi la limita exterioară a centurii de asteroizi. Se consideră că ar putea avea în compoziţie silicaţi bogaţi în substanţe organice, silicaţi carbonici şi gheaţă. Există ipoteze potrivit cărora această categorie ar proveni din Centura Kuiper;
- grupa S - include asteroizi pietroşi, ce au în compoziţie silicaţi;
- tipul A - aparţine clasei S şi include asteroizi rari din centurile interioare, aceştia având ca particularitate un spectru roşu intens;
- tipul Q - cuprinde o varietate aparte de asteroizi, aflaţi în centurile interioare. Spectrul acestora - intermediar între cel specifc tipului V şi cel caracteristic tipului S - indică prezenţe metalice în compoziţia lor. Din punct de vedere spectral, este grupa cea mai similară cu meteorii chondriţi;
- tipul R - se caracterizează printr-o luminozitate moderată, constituind o tipologie aparte de asteroizi din centurile interioare. În ceea ce priveşte spectrul lor, aceştia se consideră a fi o categorie de tranziţie între tipurile V şi A;
- tipul L - se constituie din asteroizi având un spectru de un roşu mai intens decât tipul K. Şi această categorie aparţine unei tipologii incerte din clasa S, potrivit clasificării Tholen;
- tipul S - reprezintă cea mai comună tipologie din cadrul clasei S, fiind a doua ca răspândire după tipul C (aproximativ 17% din asteroizi sunt de tipul S). Include asteroizi pietroşi, de o strălucire moderată şi cu un spectru ce indică prezenţa silicaţilor de magneziu, similar cu cel al meteorilor pietroşi. Predomină în partea interioară a brâului de asteroizi, până la 2.2 U.A.;
- tipurile Sa, Sq, Sr, Sk, Sl - sunt tipuri de tranziţie, cu trăsături intermediare între cele comune clasei S şi cele ale tipologiilor A, Q, R, K şi L;
- tipul Ld - este o categorie recentă, propusă de SMASS în vederea diferenţierii unor trăsături de tranziţie între tipurile L şi D;
- tipul O - se constituie ca o subdiviziune foarte rară. Asteroidul cel mai reprezentativ este 3628 Božněmcová, având un spectru similar cu cel al meteorilor chondriţi.
O altă clasificare a asteroizilor este cea având ca şi criteriu familia. O familie este o populaţie de asteroizi care au caracteristici orbitale - cum ar fi semiaxa mare, înclinaţia pe orbită şi excentricitatea - similare. Se consideră că membri unei familii de asteroizi sunt rezunltatul unor coliziuni între alte asemenea corpuri cereşti, ce au avut loc cu mult timp în urmă. De aici rezultă că asteroizii ce compun o familie nu au doar trăsături comune, ci si aceeaşi origine, spre deosebire de grupurile de asteroizi, ai căror membri, deşi dispun de aceleaşi caracteristici, sunt, altfel, lipsiţi de orice altă conexiune. Cele mai reprezentative familii de asteroizi sunt prezentate succint în schema de mai jos:
- Familia Eos - este una din cele mai mari familii de asteroizi, care se consideră că ar putea fi rezultatul unei străvechi coliziuni. În prezent, se cunosc cca 4400 de membri. Distribuţia în spaţiu a asteroizilor de diferite mărimi indică o vechime a familiei de aproximativ 1-2 miliarde de ani. Majoritatea membrilor aparţin tipurilor spectrale S şi K. Cei din partea interioară a familiei (alfaţi la 2,96 U.A.) se află în raport de rezonanţă orbitală de 7/3 cu Jupiter, iar cei din partea exterioară (situaţia la 3,03 U.A.) formează cu raport de rezonanţă orbitală de 9/4 cu planeta. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 2,99 - 3,03 U.A.;
- excentricitate: 0,01 - 0,13;
- înclinaţie pe orbită: 8 - 12°.
- Familia Eunomia - constituie cea mai numeroasă familie de asteroizi din partea centrală a fâşiei principale de asteroizi (cca 5% din asteroizii din această regiune aparţin familiei Eunomia). Componentele sunt în număr de aproximativ 4649 de asteroizi, majoritatea fiind de tip spectral S şi localizaţi în zonele de rezonanţă orbitală de 3:1 şi, respectiv, de 3:8 cu Jupiter. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 2,53 - 2,72 U.A.;
- excentricitate: 0,08 - 0,22;
- înclinaţie pe orbită: 11,10 - 15,80°.
- Familia Flora - reuneşte asteroizi de tip S, ce formează 4-5% din numărul asteroizilor din partea interioară a fâşiei principale. Cuprinde un număr estimativ de 4000-5000 de membri. Este o familie relativ recentă, care se presupune că ar putea fi cauza generatoare a Craterului Chicxulub, rezultat în urma unui impact care ar fi dus la dispariţia dinozaurilor. Se consideră a fi cea mai mare grupare de asteroizi situată în apropiere de Pământ. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 2,15 - 2,35 U.A.;
- excentricitate: 0,03 - 0,23;
- înclinaţie pe orbită: 1,5 - 8,0°.
- Familia Hygiea -cuprinde un număr de aproximativ 1043 de asteroizi ce aparţin tipurilor spectrale B şi C, aflaţi în partea exterioară a fâşiei principale. În jur de 1% din asteroizii fâşiei principale fac parte din Familia Hygiea. Există indicii potrivit cărora familia ar avea origini vechi. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 3,06 - 3,24 U.A.;
- excentricitate: 0,09 - 0,19;
- înclinaţie pe orbită: 3,5 - 6,8°.
- Familia Koronis - se presupune că s-a fi format cu cel puţin 2 miliarde de ani în urmă, ca rezultat al unei coliziuni între două corpuri cereşti de dimensiuni mari. În prezent, se cunosc cca 300 de membri, din care doar 20 au diametrul mai mare de 20 de km. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 2,83 - 2,91 U.A.;
- excentricitate: 0,00 - 0,11;
- înclinaţie pe orbită: 0,00 - 3,5°.
- Familia Maria - se află în centura principală de asteroizi. Există ipoteze potrivit cărora asteroidul 433 Eros și-ar avea originea în această familie. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele (similare cu cele ale asteroidului 170 Maria):
- semiaxă mare: 2,50 - 2,71 U.A.;
- excentricitate: 0,065;
- înclinaţie pe orbită: 12 - 17°.
- Familia Nysa - este o familie din centura principală de asteroizi, fiind cunoscută și sub denumirile de Hertha sau Polana. Se împarte în 2 subgrupe: Nysa și Polana. Asteroizii din prima subgrupă sunt cu precădere de tip spectral S, iar cei din a doua sunt de tip F. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 2,41 - 2,50 U.A.;
- excentricitate: 0,12 - 0,21;
- înclinaţie pe orbită: 1,5 - 4,3°.
- Familia Themis - cuprinde un număr de cca 535 asteroizi, majoritatea aparținând tipului spectral C. Este una din cele mai dinamice familii, având o structură centrală bine definită, înconjurată de o regiune formată din corpuri cerești împrăștiate, de dimensiuni reduse și cu caracteristici mai puțin omogene. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 3,08 - 3,29 U.A.;
- excentricitate: 0,09 - 0,22;
- înclinaţie pe orbită: 0,00 - 3,00°.
- Familia Vesta - este situată în interiorul centurii principale, incluzând, în mare parte, asteroizi de tipul spectral V. Se consideră că la originea meteorilor HED ar putea sta corpuri aparținând acestei familii. Originea acesteia este pusă pe seama unei coliziuni între asteroidul 4 Vesta și un alt corp, în urma impactului rezultând marele crater sud-polar de pe suprafața primului. Membri familiei Vesta sunt in jur de 6051 (reprezintă 6% din totalul asteroizilor), majoritatea fiind de tip spectral J. Caracteristicile orbitale comune membrilor familiei sunt următoarele:
- semiaxă mare: 2,26 - 2,48 U.A.;
- excentricitate: 0,03 - 0,16;
- înclinaţie pe orbită: 5,00 - 8,03°.
- Familia Amor - include asteroizi de tip NEA (Near Earth Asteroids), care ajung mai aproape de orbita Pământului decât orice planetă mare, fără însă a o traversa. În schimb, cei mai mulți asteroizi din această familie intersectează orbita lui Marte. Se presupune că cei 2 sateliți ai planetei, Phobos și Deimos, au fost cândva asteroizi Amor. Familia cuprinde un număr de aproximativ 580 de membri, care se împart în 4 subcategorii, pornind de la semiaxa mare. Unii din aceștia sunt considerați asteroizi cu potențial de hazard, cum ar fi: 2061 Anza, 3908 Nyx și 3671 Dionysus.
- Familia Apollo - este alcătuită din asteroizi NEA, care traversează orbita Terrei. Aceștia au semiaxa mare mai mare decât cea a Pământului (echivalentă cu 1 U.A.), dar distanța la periheliu este mai mică, comparativ cu distanța la afeliu a Terrei (1,017 U.A). Există indicii potrivit cărora meteorul Chelyabinsk, care a explodat la 15.02.2013 în sudul M-ților Urali, ar fi aparținut familiei Apollo. Cel mai mare membru al acesteia este 1866 Sisyphus, cu un diametru de 10 km.
