Ide tartoznak többek között a törpebolygók, az aszteroidák, az üstökösök és a meteoroidok. Következő cikkünkben bemutatjuk ezen kisebb égitestek osztályozását és legfontosabb tulajdonságait.
Mielőtt rátérünk a kis égitestek tárgyalására, érdemes megemlékezni arról, hogy Naprendszerünket milyen égitestek alkotják, és ezeket hogyan kategorizáljuk. A Naprendszer testeit két nagy csoportba oszthatjuk: ezek a planetáris testek és a naprendszerbeli kis égitestek.
A planetáris test definíció szerint olyan égitest, amely egy csillag körül kering, tömege pedig kisebb a Jupiter tömegének tizenháromszorosánál. Ezt a tömeget meghaladva az égitest barna törpének minősül, vagyis olyan csillagnak, amelynek még nincs saját fénye, de már beindultak benne a fúziós folyamatok, a hidrogén héliummá történő fúziójához viszont nem elég magas a hőmérséklet az égitest belsejében. A planetáris testeken belül megkülönböztetünk fő planetáris testeket és azok mellékégitestjeit.
Fő planetáris testnek számítanak a bolygók, amelyek olyan, közel gömb alakú égitestek, amelyek kitakarították pályájuk környezetét, vagyis pályájukon nincs más, saját tömegükkel összemérhető égitest. A Naprendszerben 8 bolygót ismerünk, a Merkúrt, a Vénuszt, a Földet, a Marsot, a Jupitert, a Szaturnuszt, az Uránuszt és a Neptunuszt. Szintén fő planetáris testnek minősülnek az úgynevezett törpebolygók, amelyek bár teljesítik azt a kritériumot, hogy gömb alakúak, viszoont nem takarították ki pályájuk környezetét. A törpebolygók sorát ékesíti például az egykor 9. nagybolygóként számon tartott, majd 2006-ban lefokozott Pluto, emellett a Mars és a Jupiter közötti aszteroidaövben keringő Ceres, illetve a Neptunuszon túli Haumea, Makemake és Eris.
A mellékégitestek közé tartoznak a holdak, amelyek más bolygók, törpebolygók vagy kisbolygók körül keringenek, és közös tömegközéppontjuk a másik test belsejében foglal helyet. Ez alapján a Charon, bár eleinte a Pluto holdjának sorolták, valójában nem hold, hanem kettős rendszert alkot a Plutóval, hiszen tömege eléri a Pluto tömegének 12%-át, és így a közös tömegközéppont a Plutón kívülre esik.
Az imént felsoroltak voltak tehát Naprendszerünk planetáris testei, és minden más, ami nem sorolható az említett kategóriákba, kis naprendszerbeli testnek minősül. Az elfogadott séma szerint ez a csoport is több kisebb altípusra oszlik, mégpedig a kisbolygókra és a meteoroidokra.
Kisbolygóknak nevezzük az 1 kilométernél nagyobb átmérőjű naprendszerbeli kis égitesteket, amely kategória tartalmazza az aszteroidáknak nevezett, kőzetekből felépülő kisbolygókat, illetve a Napot 5 csillagászati egység távolságnál közelebbre megközelítő jeges testeket, az üstökösöket. Ezen égitestek zöme a Naprendszernek két régiójában található meg: az egyik régió Mars és a Jupiter pályája között, tehát a Naptól 2–4 csillagászati egység távolságban lévő aszteroidaöv, a másik pedig a Nap 40–100 csillagászati egység távolságban lévő környezete, a Kuiper-öv.
A naprendszerbeli kis égitestek másik fő alosztálya a meteoroidok csoportja. Ide tartoznak azok az égitestek, amelyek átmérője 0,1 milliméter és 1 kilométer közötti. Ebbe a típusba tartoznak a földi légkörbe érkező, majd ott elégő meteorok, illetve a Föld felszínét elérő meteoritok is.
A Naprendszer égitestjeinek osztályozása.
Aszteroidák
Az aszteroidák definíció szerint az aszteroidaövben helyezkednek el, tehát a Jupiternél közelebb keringenek a Naphoz. Ebben az övben kering a Ceres törpebolygó mellett több millió szabálytalan alakú aszteroida, amelyek össztömege Holdunkénál is kisebb. Ennek az övnek a kialakulásáért a legelfogadottabb hipotézis szerint a Jupiter gravitációs hatása felelős, ami nem engedte az öv anyagát összeállni egy nagyobb bolygóvá.
A Mars és a Jupiter pályája között elhelyezkedő aszteroidaöv.
Összetételüket tekintve az aszteroidák 3 fő alcsoportra különíthetőek el. Az első csoportba, a szénben gazdag, sötét színű C-típusú aszteroidák közé tartozik az ismert objektumok 75%-a. A második csoportot a szilikátokban bővelkedő S-típusú aszteroidák alkotják, a harmadikat pedig a vasban és nikkelben gazdag, fémes M-típusú objektumok.
A legtöbb aszteroida a Naprendszer síkjában kering, körrel közelíthető pályán, ám természetesen ezalól adódik néhány kivétel. Ennél érdekesebb, hogy a tudósok észrevették, hogy a Naptól adott távolságokban egyáltalán nem vagy csak nagyon kevés aszteroida kering, s ezek a zónák rezonanciában vannak a Jupiterrel. A jelenséget felfedező kutatóról kapták a nevüket ezek a különleges helyek, a Kirkwood-űrök. Ezek az űrök a Szaturnusz körüli gyűrűben található résekhez hasonlítanak, azonban annál jóval kevésbé látványosak és markánsak.
Kép az aszteroidaövről, amelyen a Kirkwood-űrök is megjelennek.
Az aszteroidáknak létezik egy különleges csoportja is, amelyet trójai kisbolygók néven tartunk számon. Ezek a testek a Nap és a Jupiter rendszerének L4-gyel és L5-tel jelölt Lagrange-pontjainak közelében keringenek. Két nagy tömegű test (esetünkben a Nap és a Jupiter) közelében két olyan pont létezik, ahol egy harmadik, az előző testekhez képest elhanyagolható tömegű égitest stabil pozícióban, egyensúlyi helyzetben maradhat. Ezeket nevezzük 4. és 5. Lagrange-pontnak, vagyis L4-nek és L5-nek. Ilyesféle trójai kisbolygói természetesen nemcsak a Nap–Jupiter-rendszernek lehetnek, hanem például a Föld–Hold-rendszernek is. Utóbbi esetén a trójai kisbolygók helyén porfelhőket fedeztek fel az utóbbi években.
Érdekes típusú kisbolygók a trójaiakon kívül a kentaurnak nevezett égitestek, amelyeknek a Nap körüli pályája a Jupiter és a Neptunusz között található. Ezek az üstökösökhöz hasonlóan jegesek, ám azoknál körszerűbb pályájúak, így az üstökös és az aszteroida definíciójának határán állnak. Ezek közül soknak nem stabil a pályája, s keresztezik egy nagybolygó útját. Ennek megfelelően egy kentaur élete véget érhet egy nagybolygóval való ütközéssel, vagy akár annak holdjaként is befogódhat. Ilyen módon került Szaturnusz körüli pályára például annak Phoebe nevű holdja. A kentaurok ezenkívül belezuhanhatnak a Napba, de akár ki is szóródhatnak a Naprendszerből. Az elméletek szerint a kentaurok nem a jelenleg megfigyelt helyükön, hanem nagy valószínűséggel a Kuiper-övben vagy az azon túl található szórt korongban keletkezhettek, így helyüket tekintve a Neptunuszon túli objektumok közé sorolandók.
Üstökösök
Az üstökösök a Nap körül keringenek elnyúlt ellipszis pályán (periodikus üstökösök), avagy parabolapályán közelítik meg a Napot egyszer az életük során (parabolikus üstökösök). Főként illékony, jeges anyagokból és kőzetekből, illetve porból állnak. Ennek megfelelően, ha megközelítik a Napot, a felszínük olyannyira felmelegszik, hogy annak egy része elszublimál, így az azt alkotó gáz és por kilökődnek róla. Az üstökösök belsejében egy szilárd mag helyezkedik el, amelyet a szublimáció hatására létrejött kóma vesz körül, amit az üstökös légkörének is hívunk. A napszél hatására ez a légkör elfúvódik a Nappal ellentétes irányba, s így létrejön az üstökös csóvája. A csóva az üstökös gáz- és poranyagából épül fel, s két részre bomlik: a porcsóva az üstökös pályasíkja felé hajlik, míg a gázcsóva a Nappal ellentétes irányú.
Az üstökösök jórészt a Naprendszer Neptunuszon kívüli régiójából, a Kuiper-övből vagy az Oort-felhőből származnak, s egy bolygó vagy egyéb égitest gravitációs hatása miatt kerülnek a Napot megközelítő pályára, amelynek során keresztezhetik a nagybolygók, így akár a Föld pályáját is. A Föld közelében szétporladó üstökösmaradványok becsapódhatnak a Föld légkörébe, ezáltal meteorrajokat létrehozva. Egy ilyen folyamat extrém megnyilvánulása lehetett az 1908-as tunguszkai esemény, amelyet nagy valószínűséggel egy, a Föld légkörébe csapódó üstököstöredék szétrobbanása okozott. Az üstökösök pályája lehet periodikus is, ilyen például a Földről 76 évenként megfigyelhető Halley-üstökös.
Meteoroidok
A meteoroidok szintén a bolygóközi térben mozognak. Összetételük alapján két típusba különíthetőek el. Az első típusba a meteoroidok többségét alkotó szenes kondritok tartoznak, amelyek összetétele a létrejöttük után nem vagy csak nagyon keveset változott, és így kiválóan alkalmasak a korai Naprendszer összetételének vizsgálatára. A másik nagyobb csoportba az erőteljesen differenciálódott meteoroidok tartoznak, amelyek állhatnak vasból, kőzetekből, ezek keverékéből, vagy lehetnek kőzetmagot nem tartalmazó akondritok.
Ilyen égitestek többféle folyamat eredményeként is létrejöhetnek: származhatnak széteső üstökösökből, más égitestek ütközése során felszabadult anyagból, vagy akár az aszteroidaövből. Ha egy meteoroid belép a Föld légkörébe, a súrlódás hatására kisebb darabokra eshet szét, majd felizzik, és végül elég. Az ilyen jelenségeket nevezzük meteoroknak, amelyeket a köznyelv hullócsillagnak hív. Megjegyzendő, hogy a Föld légkörébe érkezve egy icipici, pár milliméteres meteor is látványos fénycsík formájában jelenik meg. Ez a fénycsík lehet színes, sőt extrém esetekben akár hanghatást is kiválthat. A kiemelkedően fényes meteorokat tűzgömbnek vagy bolidának nevezzük.
Érdekes jelenségek a meteorrajok, amelyek az év különböző időszakaiban periodikusan megfigyelhetőek Földünkről. Ezek közül legismertebb az augusztusi Perseidák meteorraj, de emellett az év más időszakaiban számos hasonló erősségű meteorraj is látszik. Ezt a jelenséget a Nap közelébe került üstökösök idézik elő, amelyekről apró darabkák hullanak le, amint megközelítik központi csillagunkat, és így magjuk megmelegszik. Az ilyen módon levetett apró kődarabkák egy felhőt alakítanak ki az üstökös körül, amely felhő idővel szétoszlik az üstökös pályája mentén. A Föld ezen a felhőn minden évben áthalad a Nap körüli keringése során, és ekkor figyelhetjük meg a látványos meteorrajokat is.
Amennyiben a meteoroidnak sikerül átverekednie magát a Föld légkörén, és a felszínbe csapódik, majd meg is találják, meteoritnak hívjuk. Ha egy nagyobb kődarab csapódik be a felszínbe, az kráter kialakulását is előidézheti. Ilyen kráterekből például a Holdon vagy a Naprendszer egyéb bolygóin is számos megtalálható, a Földön viszont ez kevésbé feltűnő. Talán a legismertebb a földi becsapódási lenyomatok közül a 170 km-es átmérőjű Chicxulub-kráter, amely a dinoszauruszok kihalásához vezető, körülbelül 10 kilométeres meteorit becsapódásakor keletkezett.
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet