Op de grens tussen de steenachtige planeten en de gasreuzen vinden we de planetoïdengordel, een zone waar niet één enkele planeet maar een hele hoop miniplaneetjes door het zonnestelselbewegen. Er zijn vele duizenden van deze planeetjes (planetoïden of asteroïden), die ook allemaal een eigen naam hebben. Om ze gemakkelijker te kunnen catalogeren, krijgen ze ook allemaal een nummer, in volgorde van hun ontdekking. De eerst ontdekte planetoïde is bijvoorbeeld 1 Ceres.
Bij de foto: De vier planetoïden die tot nog toe door ruimtetuigen bezocht zijn: Ida en Dactyl (links boven), alsook Gaspra (links onder) kregen bezoek van Galileo, terwijl Mathilde (rechts boven) en Eros (rechts onder) werden gadegeslagen door NEAR. Foto's: JPL
Uitzicht en oppervlak
Planetoïden zijn erg klein. 1 Ceres, de grootste van allemaal, is 930 km groot. 2 Pallas en 4 Vesta zijn ongeveer 500 km groot. De meeste meten slechts een paar kilometer. Behalve de allergrootste zijn planetoïden niet rond: de meeste zijn vaagweg ovaal of "aardappelvormig".
Intussen zijn er verder weg in het zonnestelsel een aantal objecten ontdekt die groter zijn dan Ceres, en bijna zo groot zijn als Pluto. Het gaat hier om kuiperobjecten, de ijsachtige broers van de steenachtige, metaalachtige of koolstofachtige planetoïden.
NEAR ontdekte dat de planetoïde Eros bedekt is met een dikke laag fijn regoliet, zoals ook op de maan het geval is. Wellicht bestaat het deels uit micrometeorieten en deels uit puin dat van de planetoïde werd losgemaakt bij het inslaan van deze micrometeorieten.
Recent heeft men ontdekt dat een planetoïde soms bestaat uit verschillende stukken steen die vlak bij elkaar zweven, zoals bijvoorbeeld 4769 Castalia. Soms gaat het dan om twee of drie grote steenbrokken die om elkaar heen draaien, maar soms bestaat een planetoïde ook uit een grote hoop kleine stenen, zoals wellicht het geval is bij 1620 Geographos. De Galileo-sonde ontdekte dat de planetoïde243 Ida een klein maantje heeft, dat Dactyl werd gedoopt. Dat maantje is niet meer dan 1,5 km groot.
De Hubble ruimtetelescoop heeft op planetoïde Vesta grote kleurcontrasten ontdekt, vergelijkbaar met de donkere gebieden op de maan (lavavlakten die "zeeën" genoemd worden). Dat betekent dat er op Vesta magma uit het inwendige van de planetoïde moet zijn gevloeid. Dit wierp een totaal nieuw licht op planetoïden, waarvan men vroeger dacht dat het uitgestorven steenklompen waren die sinds het ontstaan van het zonnestelsel bijna niet meer waren veranderd. Voorlopig is Vesta echter de enige planetoïde waarop sporen van geologische activiteit zijn teruggevonden die niet met inslagen verwant zijn.
Waarschijnlijk werd Vesta zo'n 4 miljard jaar geleden getroffen door een inslag die een deel van haar korst wegscheurde, en zo de donkere (vloeibare) mantel aan de oppervlakte bracht. Zo biedt Vesta ons dus eigenlijk een blik op haar inwendige. Bovendien vertonen een aantal aardse meteorieten zoveel gelijkenissen met Vesta, dat wetenschappers ervan durven uitgaan dat ze te maken hebben met oorspronkelijke stukken van de korst die bij die botsing zijn losgekomen, en na een hele reis door het zonnestelsel op aarde zijn neergestort. Ook die meteorieten (gevonden in 1970) wijzen op vulkanische activiteit. Tenslotte werden ook nog een hele familie kleinere planetoïden ontdekt in de buurt van Vesta, die waarschijnlijk eveneens oorspronkelijk deel uitmaakten van de mantel van de planetoïde.
Samenstelling
Qua chemische samenstelling onderscheiden we drie grote types planetoïden: C, S en de kleinere groep M. Het C-type staat voor koolstofhoudende planetoïden, terwijl S staat voor planetoïden die overwegend silicaten bevatten. De zeldzame M-types zijn metaalachtig. Op basis van waarnemingen van de kleur van planetoïden en metingen van hun reflectiviteit door de IRAS-satelliet konden die drie families verder worden onderverdeeld in 14 subtypes, afhankelijk van hun samenstelling.
De C-groep is de grootste en bevat ongeveer 3/4 van alle planetoïden. Planetoïden van deze groep zijn erg donker. Sommigen bevatten verbindingen die erop wijzen dat ze vroeger water hebben bevat dat verbindingen aanging met de aanwezige mineralen. Een klein gedeelte van de planetoïden uit de C-groep, vooral diegenen die aan de buitenkant van de planetoïdengordel zitten, zijn donkerrood. Dit doet vermoeden dat hun oppervlak ook organische stoffen bevat.
Ongeveer 1/6 van de planetoïden is vrij helder en roodachtig van kleur. Dit is de S-groep. Ze bestaan uit silicaten met ijzerverbindingen.
De kleinere M-groep tenslotte bestaat voornamelijk uit nikkel en ijzer, zonder enig spoor van silicaten. Ze bestaan dus waarschijnlijk volledig uit metaal, en zijn mogelijk overgebleven (stukken van) ijzerkernen van oudere planetesimalen die hun steenmantel volledig zijn kwijtgeraakt in een gigantische botsing.
Ook kuiperobjecten en centaurs worden als planetoïden gerangschikt, hoewel ze voornamelijk uit ijs bestaan en dus meer verwant zijn met kometen. Die objecten worden hier niet besproken.
Ontstaan en evolutie
Het ontstaan van de planetoïdengordel is vrij eenvoudig te verklaren: terwijl in het prille zonnestelsel overal planetesimalen tegen elkaar botsten, samenklonterden en planeten vormden, lukte dat op de plaats tussen Mars en Jupiter niet. Vermoedelijk zit de grote aantrekkingskracht van Jupiter hier voor iets tussen.
Banen en families
De meeste planetoïden vinden we in een ellipsvormige baan tussen Marsen Jupiter, ruwweg in het vlak van de ecliptica gelegen.
Hoewel er erg veel planetoïden zijn, komen ze maar heel zelden bij elkaar of bij een planeet in de buurt: de ruimte waardoor ze zweven is heel erg groot, en de planetoïden zelf zijn heel erg klein. Toch moet het af en toe voorkomen dat twee planetoïden tegen elkaar botsen. Tenzij er dan een groot massaverschil is, zullen de twee planetoïden meestal in stukken breken. Alleen bij de hele zware botsingen zullen al die kleine stukken in verschillende banen om de zon terechtkomen, en dus nieuwe planetoïden worden. In de meeste gevallen blijven de fragmenten bij elkaar in de buurt, in wat men "Hirayama-families" noemt. Zo'n families worden meestal ook gekenmerkt door een wolk van stof, afkomstig van de botsing.
Een grote familie planetoïden bevindt zich op de baan van Jupiter. Deze worden Trojanen genoemd, omdat elke planetoïde in deze familie genoemd is naar een held uit het Griekse verhaal over de Trojaanse oorlog. Door de zwaartekrachtwerking zijn deze Trojanen in twee families verdeeld: de ene groep zit in een baan vóór Jupiter, de andere groep volgt de planeet.
Bij de tekeningen: De verdeling van planetoïden in ons zonnestelsel.
Er zijn ook enkele planetoïden die in een baan vlakbij de aarde zitten. Deze familie wordt "aardscheerders" genoemd. Eén van hen is deasteroïde Eros, die van februari 2000 tot februari 2001 werd onderzocht door de ruimtesondeNEAR.
De satellieten van Mars, Phobos en Deimos, zijn wellicht planetoïden die door de Martiaanse zwaartekracht zijn gevangen. Ook de gasreuzen hebben een aantal onregelmatige maantjes, die ingevangen planetoïden zijn.
Onderzoek
De laatste jaren is er een vernieuwde aandacht voor planetoïden: de publieke interesse werd gewekt door theorieën die de inslag van een planetoïde verbonden met het verdwijnen van de dinosauriërs, of soms zelfs een nakende catastrofe voorspelden die een einde zou maken aan onze beschaving. Hoe klein de kansen ook zijn op een dergelijke verwoestende inslag, toch houden ruimtevaartorganisaties planetoïden in de gaten die te dicht bij de aarde komen. Ook andere motieven hebben echter de interesse voor deze kleine planeetjes aangescherpt: op wetenschappelijk vlak kunnen ze ons meer leren over het ontstaan van het zonnestelsel. Op economisch vlak zijn ze mogelijk geschikt voor toekomstige mijnbouw: ze zijn rijk aan mineralen.
De toegenomen interesse blijkt vooral uit het aantal sondes dat naar planetoïden wordt uitgestuurd. Het meest spectaculaire voorbeeld tot nu toe is de NEAR-sonde, die in 1997 eerst planetoïde 253 Mathildebezocht en in februari 2000 bij de aardscheerder 433 Eros aankwam en vanuit een baan rond de planetoïde een jaar lang uitgebreid onderzoek verrichte. Bij het aflopen van de missie werd NEAR steeds dichter bij de planetoïde gebracht, tot de sonde er uiteindelijk neerstortte, en daarmee de eerste "landing" op een planetoïde uitvoerde. De laatste foto die NEAR doorstuurde werd genomen vanop een hoogte van 25 meter boven de oppervlakte.