אסטרואידים הם גופים סלעיים מתכתיים הנמצאים במרחב בין פלנטרי. הם מופיעים בכל רחבי מערכת השמש, אבל הם נמצאים בעיקר בחגורה שבין מסלול מאדים לבין מסלול צדק. כמות הקרח באסטרואידים קטנה מכדי לפלוט סילוני גז בדומה לשביטים. קרס הינו האסטרואיד הגדול ביותר, קוטרו 1000 ק"מ בעוד שקוטרם של אסטרואידים קטנים רק כמה מטרים. תמונות מפורטות שצולמו מציגות אסטרואידים שגודלם קטן מ- 100 ק"מ כגופים חסרי צורה מוגדרת שעל פניהם מכתשים, בעוד שאסטרואידים גדולים יותר הם בעלי צורה כדורית בשל הכוח הכבידה שלהם.
אסטרונומים גילו את אסטרואידים בעודם מחפשים כוכב לכת חדש. לאחר שנתגלה אורנוס בשנת 1781, כמה אסטרונומים חשו כי ייתכן שקיים כוכב לכת באזור הריק הגדול שבין מאדים לצדק. לפי הכלל הגיאומטרי שהוצע על בודה (Bode’s rule) קיימים מרווחים מוגדרים בין הפלנטות. אך פלנטה אחת חסרה, לפיכך, אסטרונומים יצאו לחפש את "כוכב הלכת החסר". במקום זאת, התגלה קרס בליל ראש השנה של שנת 1801 על ידי הנזיר הסיציליאני ג'וזפה פיאצי. קרס היה ממוקם במרחק 2.8 יחידות אסטרונומיות מהשמש – ממש בין מאדים לצדק, במקום שבו ציפו למצוא כוכב לכת.
ארתור סי קלארק, סופר המדע הבדיוני המפורסם, ציין עובדה מעניינת בעקבות גילוי זה. קרס נמצא רק אחרי שפילוסוף הגל "הוכיח" באופן פילוסופי, כי לא יכול להיות יותר מאשר שבעה כוכבי הלכת הידועים עד אז, החל במרקורי ועד אורנוס. כפי שניתן לראות, השיטה המדעית של יציאה וחיפוש תורמת להבנת טבעו הפיזי של היקום יותר מאשר השיטה הפילוסופית של ישיבה בבית ועריכת ספקולציות
בין 1802 ל- 1807 התגלו שלושה גופים קטנים יותר, שמרחקם מהשמש בין 2.3 ל- 2.8 יחידות אסטרונומיות מן השמש. בשל גודלם הקטן, הם נקראו כוכבי לכת קטנטנים, או אסטרואידים. כולם רפים מכדי להיראות בעין בלתי מצוידת, אבל חלקם נראים מבעד לעדשת טלסקופ קטן. חיפוש אסטרואידים בעזרת לוחות צילום החל בשנת 1891, וכיום עדיין מתגלים אסטרואידים מדי שנה באמצעות גלאים אלקטרוניים מודרניים. החל משנת 2002, כמעט 40,000 גופים שכאלה מקוטלגים בחגורת האסטרואידים העיקרית. סקר מודרני באמצעות מצלמת CCD על פני שטח נרחב הגדילו את מספר האסטרואידים למאות אלפים. מספר האסטרואידים תלוי בגודל הקטן ביותר שבו גוף עדיין נחשב כאסטרואיד. כיום מספרם הכולל של האסטרואידים מגיע לכדי עשרות מיליונים. זוהו כנראה מרבית האסטרואידים שקוטרם עולה על 100 ק"מ, יותר 200 מהם מקוטלגים, אבל קשה הרבה יותר לזהות אסטרואידים קטנים. אסטרונומים מעריכים שכמעט מיליון אסטרואידים שקוטרם גדול מקילומטר אחד נמצאים בחגורת האסטרואידים הראשית.
לאחר שמסלול האסטרואיד זוהה במדויק, הוא מקבל מספר (המציין את סדר הגילוי) ושם (נבחר על ידי המגלה). קרס הוא נקרא 1 Ceres, והאסטרואיד השני התגלה 2 Pallas. השמות הם לפעמים בעלי גוון לטיני והם מכסים מגוון רחב של אינטרסים אנושיים, כולל ערים, מיתולוגיה (Quetzalcoatl, Odysseus), פוליטיקאים (Hooveria), ידוענים (Zappafrank), בני משפחה, ואוהבים. (צורה אחת של שעשוע אסטרונומי כוללת עריכת משפטים תוך שימוש בשמות האסטרואידים בלבד. המשפט המועדף הוא "Rockefellia Neva Edda McDonalda Hamburga").
מספר תת-קבוצות של אסטרואידים אינן נעות בחגורה הראשית. האסטרואידים הטרויאנים, למשל, מקיפים את השמש בשני נחילים הנמצאים במסלול צדק, כ- 60 מעלות לפניו ו- 60 מעלות מאחוריו. מקומות אלה נקראים נקודות לגראנג', לכבודו של האסטרונום הצרפתי יוסף לואי לגראנג'. לגראנג' גילה כי גוף הנמצא במיקום זה יהיה יציב בשל שילוב כוחות הכבידה של השמש וצדק. השם טרויאני נובע מהמסורת של מתן שמות לאסטרואידים המסוימים האלה כשמות גיבורים בשיריו הומרוס העוסקים במלחמת טרויה. יותר מ- 1500 אסטרואידים טרויאנים ידועים. כמה עשרות מהם גדולים יותר מ- 50 ק"מ. אסטרונומים מעריכים כי שני הנחילים הטרויאנים מכילים כמות אסטרואידים כמעט כמו זו שבחגורת האסטרואידים העיקרית, אך רוב הטרויאנים רחוקים מכדי שניתן יהיה לראותם בקלות. הטרויאני הגדול ביותר הוא 624 hektor שרוחבו כ- 100 ק"מ ואורכו כ- 300 ק"מ, נמצא במסלולו של צדק.
כמה אסטרואידים התקרבו לכדור הארץ במידה מספקת כדי לעורר עניין מיוחד בקרב תושביו. גופים אלה הוסטו ממסלולם בשל כוחות הכבידה במערכת השמש הפנימית. לכן הם החלו לנוע במסלול חדש. תופעה המתרחשת כאשר גוף קטן מושפע מהכבידה של גוף גדול יותר. קיימות דוגמאות רבות לכך במערכת השמש.
ניתן לקבל הערכה טובה ביחס להתפלגות אסטרואידים במערכת השמש בעזרת מפה המראה את המיקום בפועל של אלפי אסטרואידים מקוטלגים בתאריך מסוים, שנבחר באופן אקראי. במפה כזו, בולטת החגורה הראשית, יחד עם שני הנחילים הטרויאנים במסלול צדק, ופיזור של אסטרואידים המתקרבים לכדור הארץ. חלוקת ההתפלגות הרדיאלית של אסטרואידים מהשמש מראה מבנים רבים. קיימים אזורים שבהם כמעט לא נמצאים אסטרואידים, אלה נקראים 'פערי Kirkwood' לכבוד המגלה שלהם. הפערים נגרמים על ידי תהודות כבידה עם צדק, בדרך דומה הירח של שבתאי מימס מנקה אזורים מסוימים בטבעות של הפלנטה. קיימים פערים שכאלה בהרמוניות הראשוניות ביחסים של 2:1, 3:1 ו- 4:1, אבל הם מתרחשים גם ביחסים אחרים כמו 5:2 ו- 7:2. אותה פיזיקה כבידתית מתרחשת בחגורת האסטרואידים, בקנה מידה הגדול פי 3,000 פעמים מזו שבטבעות שבתאי!
חגורת האסטרואידים אינה מקום צפוף – המרחקים עצומים, והאסטרואידים קטנים. אם הייתם משוטטים בחגורת האסטרואידים, לא הייתם רואים אסטרואיד נוסף הנמצא בסמוך לאסטרואיד נבחר. זאת בניגוד לגרסאות הוליוודיות בהן מופיעה החגורה כיער מסוכן של סלעים. מספר חלליות לא מאוישות כבר חלפו דרך החגורה ללא פגיעות רציניות, אך הן חוו פגיעות רבות יותר בשל מפגש עם גרגרי אבק.
Author: Chris Impey