قطعه سنگ‌های باقیمانده از شکل‌گیری منظومه شمسی در پیرامون خورشید پراکنده شده‌اند. بیشتر این اجرام که سیارک نامیده می شوند، در قالب کمربند سیارکی، میان مریخ و مشتری حرکت می کنند.
مدارهای سیارات درونی بصورت دوایر بزرگی در این تصویر از اجرام شناخته شده نشان داده شده است. نقاط سبز نشان دهندهٔ سیارکها در کمربند اصلی میان مریخ و مشتری می باشد. نقاط قرمز سیارک‌هایی هستند که دور از کمربند اصلی واقع شده و خطر اندکی برای برخورد به زمین دارند.
فاصله کمربند سیارکها با خورشید دو و نیم برابر بیشتر از فاصله زمین با خورشید است. میلیاردها سیارک در این کمربند وجود دارد. بیشتر سیارکها نسبتا کوچک هستند، اما سیارک‌های بزرگتری را هم می توان میان آنها پیدا کرد. در اوایل حیات منظومه شمسی، گرد و غبار و سنگ‌های در حال چرخش به دور خورشید به دلیل گرانش در سیاره‌ها گرد هم آمدند. اما ماحصل تمامی مواد یاد شده، دنیاهای جدید نبود. بلکه ناحیه‌ای میان مریخ و مشتری بود که کمربند سیارکها را تشکیل داد.
این مسئله باعث سردرگمی برخی افراد می شود که کمربند از بقایای سیاره نابود شده ساخته شد یا جهانی که مجال ظهور پیدا نکرد. اما بنا به گزارش سازمان ناسا، جرم کل کمربند کمتر از ماه است، آنقدر کوچک که نمیتوان یک سیاره نامید. مشاهدۀ سایر سیارات به دانشمندان کمک می کند تا به شکل بهتری منظومه شمسی را درک نمایند. بر طبق یک نظریه نوپا موسوم به Grand Tack، در پنج میلیون سال نخست منظومه شمسی، مشتری و مریخ قبل از تغییر جهت و بازگشت به سمت بیرونی منظومه شمسی گرایش به سوی خورشید داشتند. این دو سیاره زمینه‌ساز پراکندگی کمربند سیارک اصلی شده و موادی را برای پر کردن مجدد آن ارسال کردند.
“جان چمبرز” از مؤسسه علوم کارنگی طی گزارشی بصورت آنلاین در نشریه ساینس این چنین می نویسد: کمربند سیارکها در مدل Grand Tack در مراحل بسیار ابتدایی معدوم شد و اعضای بازمانده نمونه بزرگی از ناحیه سحابی شمسی را شامل می شوند. کمربند سیارکها فقط مختص منظومه شمسی ما نیست. ابری از گرد و غبار پیرامون ستارهٔ معروف به زتا لپوریس به کمربندی جوان شباهت دارد. مایکل ژوراس استاد دانشگاه کالیفرنیا اظهار داشت:« زتا لپوریس ستاره‌ای نسبتا جوان است؛ شاید تقریبا همسن خورشید باشد منظومه‌ای که پیرامون زتا لپوریس مشاهده شد، به آنچه که در سال‌های ابتدایی منظومه شمسی خودمان اتفاق افتاد شباهت دارد. یعنی زمانی که سیارات و سیارکها شکل گرفتند.»
سایر ستارگان نیز حاوی نشانه‌هایی از کمربند سیارکها هستند. علاوه بر این، پژوهش‌ها درخصوص کوتوله‌های سفید – ستاره‌های خورشید مانند در پایان دوره حیات‌شان – نشان از موادی سنگی دارد که به سطح خود پخش می شوند؛ پس می توان نتیجه گرفت که چنین کمربندهایی در اطراف منظومه‌های رو به نابودی امری رایج و متداول است.
سیارک‌هایی نظیر ایتوکاوا که تصویرش را در اینجا می بینید، شبیه توده‌هایی از پاره سنگ هستند که بصورت شُل و ول به یکدیگر چسبیده‌اند.
بیشتر سیارک‌های موجود در کمربند اصلی از سنگ و صخره ساخته شده‌اند، ولی تعداد ناچیزی از آنها نیز حاوی فلزات نیکل و آهن می باشند. بقیۀ سیارکها از ترکیبی از مواد یاد شده تشکیل یافته‌اند و مواد غنی از کربن در آنها به چشم می خورد. برخی از سیارک‌های دور افتاده حاوی یخ‌های بیشتری هستند. اگرچه این سیارکها به قدر کافی بزرگ نیستند که دارای اتمسفر باشند، اما شواهد و قرائن از وجود آب در بعضی از سیارکها حکایت دارد.
بعضی از سیارکها اندازه بزرگی دارند؛ بیش از ۱۶ سیارک در کمربندی با قطری بیش از ۲۴۰ کیلومتر وجود دارد. بزرگترین سیارکها: وستا، پالاس و هایجیا طولی معادل ۴۰۰ کیلومتر دارند. همچنین این ناحیه در برگیرندهٔ سیاره کوتولهٔ سرس نیز میباشد. سرس با قطر ۹۵۰ کیلومتری به اندازه‌ای بزرگ نیست که سیاره‌ای بالغ در نظر گرفته شود. با این حال، سرس یک سوم جرم کمربند سیارکها را تشکیل می دهد.
سایر سیارکها توده‌های از خرده سنگ به شمار می آیند که در اثر جاذبه کنار هم قرار گرفته‌اند. اکثر سیارکها به قدر کافی اندازۀ بزرگی ندارند که شکل کروی بدست آورند؛ بلکه شکلی نامنظم و بی‌قاعده داشته و غالبا شبیه یک سیب زمینی قلمبه هستند. سیارک ۲۱۶ کلئوپاترا به استخوان سگ شبیه است. سیارکها بر اساس ترکیب شیمیایی‌شان و ضریب انعکاس نور سیارات طبقه‌بندی می شوند.
سیارک‌های نوع C بیش از ۷۵ درصد سیارک‌های شناخته شده را تشکیل می‌دهند. رشته‌های C نمایانگر کربن بوده و سطوح این سیارک‌های فوق تاریک بسیار تیره هستند. شهاب سنگ‌های چاندریت کربن‌دار در زمین دارای ترکیبی مشابه بوده و احتمال می رود که قطعات خرد شده سیارک‌های بزرگتر باشند. اگرچه سیارک‌های نوع C نقش پر رنگی در کمربند دارند، اما بررسی آژانس فضایی اروپا نشان می دهد، اینها فقط شامل چهل درصد از سیارک‌های نزدیک به خورشید هستند که از جملۀ آنها میتوان به زیر گروه‌های نوع B ، نوع F و نوع G اشاره کرد. سیارک‌های نوع S دومین نوع متداول محسوب می شوند که ۱۷ درصد از سیارک‌های شناخته شده را به خود اختصاص می دهند. این سیارکها در کمربند سیارک درونی به چشم می خورند.
این سیارکها روشن‌تر بوده و دارای ترکیب نیکل-آهن فلزی با آهن و سیلیکات-منیزیم هستند. سیارک‌های نوع M آخرین نوع عمده به شمار می آیند. این سیارکها نسبتا روشن بوده و اکثر آنها از آهن-نیکل خالص تشکیل یافته‌اند که در ناحیه میانی کمربند سیارکها یافت می شوند. بقیهٔ سیارک‌های باقیمانده عبارتند از نوع A ، نوع D ، نوع E ، نوع P ، نوع Q و نوع R.
ناسا در سال ۲۰۰۷ عملیاتی را تحت عنوان “داون” یا “سپیده‌دم” برای بازدید از سرس و وستا انجام داد. فضاپیمای داون در سال ۲۰۱۱ به وستا رسید و قبل از سیر به مقصد سرس در سال ۲۰۱۵ به یک سال در آنجا باقی ماند. طلوع تا پایان عملیات خود در مدار پیرامون سیاره کوتوله باقی خواهد ماند. اگرچه عمده حجم کمربند سیارکها از اجرام سنگی ساخته شده، اما سرس یک جرم یخی است. آثار مواد ارگانیک شناسایی شده در عملیات طلوع نشان می دهد که شاید سرس قبل از فرود در کمربند در مکانهای دور دست منظومه شمسی تشکیل شده است. با وجود اینکه مواد ارگانیک در روی سطح مشاهده شده‌اند، نباید اینطور تفسیر کرد که بتوان مواد بیشتری را در سیاره کوتوله یافت.
ماریا کریستینا دی سانکتیس از مؤسسه اختر فیزیک فضایی و سیاره‌شناسی فضایی در رم گفت: نمیتوان این مسئله را رد کرد که سایر نقاط غنی از مواد ارگانیک موجود است که در بررسی‌ها جایگاهی نداشته‌اند. کمربند اصلی در فاصله‌ای دو تا چهار برابر فاصلهٔ زمین با خورشید در میان مریخ و مشتری جای دارد و ناحیه‌ای معادل ۱۴۰ میلیون مایل را در بر می گیرد. اجرام موجود در کمربند به هشت زیر گروه تقسیم شده‌اند و نام آنها از سیارک‌های اصلی در هر گروه برگرفته شده است. این گروه‌ها عبارتند از هونگاریاس، فلوراس، فوسیا، کورونیس، ایوس، تمیس، سیبلس و هیلداس.
اگرچه گاهی اوقات هالیوود سفینه هایی را به تصویر می کشد که وارد کمربند سیارکها می شود، ولی این سفر عموما عادی و فاقد رویداد مهم است. چندین سفینه فضایی با موفقیت و بدون هیچ مشکلی به کمربند سیارکها سفر کرده‌اند؛ از مهمترین آنها می توان به ماموریت فضاپیمای افق‌های نو ناسا به پلوتو اشاره کرد. آلن استرن سرپرست ارشد کاوشگر “افق‌های نو” می نویسد: خوشبختانه، کمربند سیارکها علی‌رغم جمعیت بزرگ متشکل از اجرام کوچک به قدری عظیم است که احتمال مواجهه با یکی از آنها بسیار اندک است. اگر میخواهید به قدر کافی به یک سیارک نزدیک شوید تا مطالعات جامعی درباره آن انجام بدهید، باید یکی را مورد هدف قرار دهید. در کمربند سیارکها یک سری مناطق نسبتا تُهى به نام روزنه‌های Kirkwood وجود دارد. کشش گرانشى غول گازی(مشتری) باعث تهی ماندن این نواحی در مقایسه با بقیه کمربند می شود.
یوهان تیتیوس، اخترشناس آلمانی قرن هجدهم به یک الگوی ریاضی در طرح سیارات اشاره کرد و از آن برای پیش بینی وجود یک سیاره در میان مریخ و مشتری استفاده نمود. اخترشناسان آسمان‌ها را در جستجو برای این جرم گمشده مورد بررسی قرار دادند. در سال ۱۸۰۰ میلادی، ۲۵ اخترشناس گروهی معروف به پلیس سماوی را تشکیل و جستجوی جامعی را ترتیب دادند. اما کشف نخستین جرم در این ناحیه توسط جوسپ پیاتزى یک اخترشناس ایتالیایی انجام شد که عضو گروه نبود؛ وی نام ” سرس” را بر آن نهاد. “پالاس” نیز چندی بعد شناسایی گردید. برای مدتی طولانی این دو را در زمرۀ سیارات جای می دادند؛ تا آغاز قرن نوزدهم میلادی بیش از صد نمونه سیارک کشف شد. دانشمندان آنها را به خاطر اندازه کوچک‌شان سیارک نامیدند.
ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: space.com
