C-typ-asteroider – kolrika, mörka asteroider i huvudbältet

Asteroider av C-typ är asteroider som i äldre källor ofta beskrivs som bestående av karbonater. Den formuleringen kan vara missvisande: C‑typer är i själva verket kolhaltiga (carbonaceous) och innehåller stora mängder kol, mörka organiska ämnen, lermineral och hydratiserade silikater snarare än att vara rena karbonatbergarter. C‑typernas ytor är mycket mörka och reflekterar bara en liten del av inkommande solljus, vilket gör dem svårare att upptäcka än ljusare asteroidtyper.

Sammansättning och ursprung

C‑typernas sammansättning är primitiv och oförändrad jämfört med materiella i det tidiga solsystemet. De innehåller:

kolrika organiska föreningar och amorft kol,
hydratiserade mineral (lera och phyllosilikater),
vattenbundna mineral och ibland is nära ytan,
silikater liknande de i koldioxida kondriter (carbonaceous chondriter).

Denna sammansättning tyder på att C‑typasteroider bildades i den yttre delen av den protoplanetära skivan och har bevarat vatten och organiskt material som kan ha bidragit till att leverera volatiler och organiska byggstenar till de inre planeterna.

Spektroskopiska egenskaper och albedo

C‑typer har låga albedon, typiskt i intervallet cirka 0,03–0,10. Spektralt är de ofta neutrala till något röda i synligt ljus och visar karakteristiska absorptioner:

ett svagt absorptionsband runt 0,7 µm som indikerar hydratiserade mineral (vanligt för Ch‑undergrupp),
ett starkt absorptionsband nära 3 µm som tyder på vatten/ursprungliga hydrater eller is.

Det finns ett spektralt komplex (C‑komplexet) med flera undergrupper i klassificeringar som Tholen och Bus–DeMeo (t.ex. B, Cb, Cg, Ch, Cgh med flera).

Förekomst i huvudbältet och storlek

C‑typer är den vanligaste asteroidtypen i huvudbältet och utgör ungefär 75 % av de kända objekten i vissa urvalsdata, med en ännu högre andel i den yttre delen av bältet bortom cirka 2,7 AU. Observeringarna är dock partiska eftersom mörkare objekt är svårare att upptäcka; det faktiska antalet kan därför vara ännu större. Många av de större huvudbältesobjekten tillhör C‑komplexet.

Exempel, täthet och betydelse

Exempel på kolrika asteroider i huvudbältet inkluderar bland andra 10 Hygiea och 24 Themis. C‑typernas densiteter är generellt låga (vanligtvis ~1,2–2,2 g/cm³), ofta p.g.a. hög porositet och inre fragmentering. Deras innehåll av vatten och organiska ämnen gör dem särskilt intressanta för forskningen om solsystemets tidiga kemi och jordens vatten‑ och organiska leverans.

Rymdsonder och meteoriter

Obeservationsdata och uppdrag har gett viktig information: NEAR Shoemaker fotograferade 253 Mathilde, Hayabusa2 hämtade prover från 162173 Ryugu (ett kolrikt objekt) och OSIRIS‑REx studerade 101955 Bennu (en B‑typ inom den kolrika gruppen). Många av våra kända carbonaceous chondrite-meteoriter härstammar sannolikt från C‑typasteroider och visar på rik förekomst av vattenbundna mineral och organiska molekyler.

Sammanfattning: C‑typasteroider är mörka, kolrika och kemiskt primitiva objekt som dominerar yttre huvudbältet. De är viktiga för att förstå solsystemets tidiga historia, vatten‑ och organikatransport, och är aktuella mål för både observationsprogram och provtagningsuppdrag.

Egenskaper

Den här typen av asteroider har mycket liknande spektrum som kolhaltiga kondritmeteoriter (typerna CI och CM), vars kemiska sammansättning är ungefär densamma som solens och den primitiva solnebulosans, förutom att de inte innehåller väte, helium och andra flyktiga ämnen. Hydrerade (vattenhaltiga) mineraler förekommer.

Asteroider av C-typ är mycket mörka med en albedo som vanligtvis ligger mellan 0,03 och 0,10. Medan ett antal S-typer normalt kan ses med kikare vid oppositionen, kräver även de största C-typerna ett litet teleskop. Den potentiellt ljusaste asteroiden av C-typ är 324 Bamberga, men objektets mycket höga excentricitet innebär att den sällan når sin maximala magnitud.

Deras spektrum innehåller måttligt stark ultraviolett absorption vid våglängder under 0,4 μm till 0,5 μm, medan de vid längre våglängder är mycket oansenliga men något rödaktiga. Den så kallade vattenabsorptionen runt 3 μm, som kan vara ett tecken på vatteninnehåll i mineralerna, förekommer också.

Den största asteroiden av C-typ är 10 Hygiea, även om SMASS-klassificeringen placerar den största asteroiden 1 Ceres också här, eftersom det i det systemet saknas en G-typ.

Frågor och svar

F: Vad är asteroider av C-typ gjorda av?

S: Asteroider av C-typ består av karbonater.

F: Hur vanliga är asteroider av C-typ?

S: Asteroider av C-typ är den vanligaste sorten och utgör omkring 75 % av de kända asteroiderna.

F: Var i asteroidbältet är asteroider av C-typ mest dominerande?

S: Asteroider av C-typ är mest dominerande i den bortre delen av bältet bortom 2,7 AU.

F: Hur många procent av asteroiderna bortom 2,7 AU är av C-typ?

S: En ännu större andel av asteroiderna bortom 2,7 AU är av C-typ.

F: Varför kan den faktiska mängden asteroider av C-typ vara högre än vad som för närvarande är känt?

S: Den faktiska mängden asteroider av C-typ kan vara högre än vad som är känt för närvarande eftersom de är mycket mörkare än de flesta andra asteroidtyper utom D-typer och andra som bara är vanliga i den yttersta utkanten av huvudbältet.

F: Vilka typer av asteroider är vanliga endast i den yttersta utkanten av huvudbältet?

S: D-typer och andra är vanliga endast i den yttersta utkanten av huvudbältet.

F: Vad är teorin bakom det mörkare utseendet hos asteroider av C-typ?

S: Teorin bakom det mörkare utseendet hos asteroider av C-typ är att de kan innehålla mer kol och andra mörka material.