Астероїди, на відміну від планет, не мають атмосфер. Це пов'язано з кількома факторами, які залежать від їхньої природи, розмірів та середовища.
Маса астероїдів відносно невелика порівняно з планетами. Земна маса становить приблизно 5,97 × 10^24 кілограмів, тоді як маса астероїдів зазвичай становить від 10^-12 до 10^12 кілограмів. Така мала маса перешкоджає астероїдам утримувати навколо себе атмосферу проти дії сонячного вітру та інших сил.
Сонячний вітер відіграє значну роль у розсіюванні атмосфер астероїдів. Сонце постійно випускає заряджені частинки, утворюючи сонячний вітер, який рухається через Сонячну систему. Ці частинки вдаряться в атмосферу астероїда і поступово виштовхнуть її. На планетах, як-от Земля, магнітосфера відхиляє сонячний вітер, захищаючи атмосферу. Однак астероїдам зазвичай бракує такої магнітосфери, що робить їх вразливими до розсіювання атмосфери сонячним вітром.
Гравітаційна сила астероїдів слабка через їхню малу масу. Гравітація потрібна для утримання атмосфери на місці, оскільки вона притягує газові молекули до поверхні. На планетах сильна гравітація достатня для утримання атмосфери. Однак у астероїдів гравітація не може протистояти силам сонячного вітру, які розсіюють атмосферу.
Термічні процеси також впливають на відсутність атмосфер в астероїдах. Астероїди нагріваються сонячним випромінюванням, і їхня поверхня може досягати сотень градусів Цельсія. При таких високих температурах молекули газу будуть швидко рухатися і матимуть достатньо енергії, щоб подолати гравітаційне притягання астероїда і вийти в космос.
Впливи від зіткнень також можуть впливати на атмосферу астероїдів. Зіткнення між астероїдами є поширеними подіями, і енергія від цих зіткнень може призвести до викиду матеріалу в космос. Цей викинутий матеріал може включати гази, які є частиною атмосфери астероїда. З плином часу численні зіткнення можуть призвести до значного зменшення або повного позбавлення атмосфери.
Розмір і форма астероїдів також впливають на їхню здатність утримувати атмосферу. Маленькі астероїди з неправильною формою mají меншу силу тяжіння і меншу площу поверхні для взаємодії з атмосферою. Це ускладнює утримання атмосфери на місці. Натомість більші круглі астероїди мають більшу силу тяжіння і більшу площу поверхні, що може сприяти утриманню атмосфери. Однак навіть більші астероїди стикаються з труднощами утримання атмосфер через відсутність достатньої маси та сильних сил сонячного вітру.
Загалом, відсутність атмосфери в астероїдів зумовлена комбінацією їх невеликої маси, впливу сонячного вітру, слабкої гравітації, термічних процесів, впливів від зіткнень та особливостей їх розміру та форми.
Астероїди — це малі небесні тіла, які обертаються навколо Сонця. Вони складаються з твердих матеріалів, таких як скеля та метал. На відміну від планет, астероїди не мають значних атмосфер. Це пов'язано з декількома факторами.
Мала маса
Одним з основних факторів, що перешкоджає утворенню атмосфери на астероїдах, є їхня мала маса. Гравітація, яка утримує атмосферу на планетах, залежить від маси об'єкта. Оскільки астероїди мають масу значно меншу, ніж планети, їхня гравітація недостатньо сильна, щоб утримувати гази.
Висока швидкість обертання
Багато астероїдів обертаються навколо своєї осі з високою швидкістю. Це створює відцентрову силу, яка протидіє гравітації. Внаслідок високої швидкості обертання будь-які гази, які могли б потрапити в область навколо астероїда, швидко відкидаються геть.
Відсутність магнітного поля
Магнітне поле планети відхиляє заряджені частинки, такі як сонячний вітер. Це створює захисну оболонку навколо планети, яка запобігає виходу газів з атмосфери. Астероїди, як правило, не мають магнітного поля, тому вони не захищені від сонячного вітру. Сонячний вітер може зіштовхуватися з атомами атмосфери, вибиваючи їх у космос.
Низька гравітація
Інтенсивність гравітації на поверхні астероїда пропорційна його масі. Як уже згадувалося, астероїди мають невелику масу, що призводить до низької гравітації на їхній поверхні. Ця слабка гравітація недостатня для утримання газів на тривалий час. Гази розсіюються в навколишній простір, не утворюючи стабільної атмосфери.
Сонячне випромінювання
Сонячне випромінювання є ще одним фактором, який перешкоджає утворенню атмосфери на астероїдах. Високоенергетичне випромінювання Сонця може розбивати молекули газу в атмосфері астероїда, перетворюючи їх на йони або атоми. Ці іони та атоми можуть виходити з області навколо астероїда, ще більше зменшуючи його атмосферу.
Крім перерахованих вище факторів, на відсутність атмосфери на астероїдах можуть також впливати інші чинники, такі як:
- Бомбардування метеоритами та іншими космічними об'єктами.
- Вплив сонячного вітру на поверхню астероїда.
- Випаровування газів з поверхні астероїда під дією тепла.
У результаті всіх цих факторів астероїди, як правило, не мають постійних і значних атмосфер. Вони можуть мати дуже тонкі атмосфери, що складаються з невеликої кількості газів, таких як гелій, водень або вуглекислий газ. Однак ці атмосфери зазвичай дуже слабкі та не можуть підтримувати життя чи значно впливати на поведінку астероїда.
Думки експертів
Джессіка Вільямс, астрофізик
Чому в астероїдів немає атмосфери
Астероїди, малі та кам'янисті небесні об'єкти, значно відрізняються від планет, і одна з основних відмінностей полягає в тому, що у них немає атмосфери. Причина цього криється в їх розмірі та складі.
Низька гравітація
Найважливішим фактором, який визначає, чи може небесне тіло утримувати атмосферу, є його сила тяжіння. Гравітація діє як клей, що утримує газ на місці навколо тіла. Для утримання атмосфери потрібна досить сильна гравітація, щоб протистояти розсіювання газів.
Астероїди, однак, є відносно маленькими тілами з порівняно слабкою гравітацією. Їхня маса недостатня, щоб утримати значну кількість газів, тому будь-яка атмосфера, яка колись була навколо них, була б швидко втрачена в космос.
Відсутність магнітного поля
Іншим важливим фактором, який допомагає утримувати атмосферу, є магнітне поле. Магнітні поля створюють силовий щит навколо планет, відхиляючи заряджені частинки від сонячного вітру. Сонячний вітер — це потік заряджених частинок, що випромінюються з Сонця, який може видаляти атмосферу планет без магнітного поля.
Астероїди не мають власних магнітних полів, що робить їх більш вразливими до дії сонячного вітру. Заряджені частинки у сонячному вітрі бомбардують поверхню астероїда, вибиваючи будь-які гази, які могли б бути присутніми.
Нерегулярна форма
Астероїди часто мають неправильну форму, порівняно з майже сферичною формою планет. Ця нерегулярна форма створює області з більш слабкою гравітацією, що дозволяє газам легше виходити в космос.
Тому через свій невеликий розмір, слабке тяжіння, відсутність магнітного поля та нерегулярну форму астероїди не можуть утримувати значну кількість газів і в результаті не мають атмосфер.
Відповіді на питання
Запитання 1: Чому астероїди не мають атмосфери?
Відповідь: Астероїди не мають атмосфери через їх невелику масу та швидке обертання. Атмосфера утримується навколо планети її гравітацією. Гравітаційна сила астероїда недостатньо сильна, щоб утримати будь-яку атмосферу, яка могла б утворитися на їх поверхні.
Запитання 2: Чи можуть астероїди мати надзвичайно тонку атмосферу?
Відповідь: Так, астероїди можуть мати дуже тонку або тимчасову атмосферу, відому як екзосфера. Екзосфера складається з газу, який випаровується з поверхні астероїда через високу температуру. Ці гази, як правило, дуже легкі, такі як водень і гелій. Однак екзосфера настільки тонка, що її не можна вважати повноцінною атмосферою.
Запитання 3: Чому обертання астероїдів впливає на наявність атмосфери?
Відповідь: Швидке обертання астероїдів створює відцентрову силу, яка діє на газ, який міг би утворити атмосферу. Ця відцентрова сила змушує газ відходити від поверхні астероїда і розсіюватися в космосі, перешкоджаючи формуванню стійкої атмосфери.
Запитання 4: Чи можуть астероїди з'єднуватися і утворювати об'єкти з більшою масою та атмосферою?
Відповідь: Так, астероїди можуть з'єднуватися, утворюючи більші об'єкти, такі як протопланети чи карликові планети. Якщо об'єднаний об'єкт набирає достатньо маси, його гравітаційна сила збільшується, і він може потенційно утримувати атмосферу. Однак цей процес є дуже повільним і складним, і більшість астероїдів не об'єднуються до такої міри, щоб утворити об'єкти з атмосферою.
Запитання 5: Чи були в минулому астероїди з атмосферою?
Відповідь: Імовірно, що деякі астероїди в минулому мали атмосферу. Це особливо можливо для астероїдів, які були частиною більших космічних об'єктів, таких як протопланети, що розпалися. Однак з плином часу сонячний вітер та інші фактори вивітрили ці атмосфери, і залишилися лише невеликі залишки у вигляді тонких екзосфер.
