Obecnie znamy ponad 5 000 pozasłonecznych układów planetarnych znajdujących się w granicach Drogi Mlecznej. Nadchodzące misje kosmiczne takie jak np. PLATO[1] pozwolą nam odkryć kolejne układy. Jak powstały? Jak wyglądała ich ewolucja? Efekty badań każdego z takich układów planetarnych mogą pomóc dołożyć cegiełkę w poszukiwaniach odpowiedzi na niniejsze pytania. Podczas formowania się Układu Słonecznego z dysku protoplanetarnego rozciągającego się dookoła nowo powstałej gwiazdy (Protosłońca) większość materii połączyła się tworząc planety skaliste oraz gazowe olbrzymy. Pozostała część materii utworzyła między innymi Pas Planetoid czyli skupisko planetoid zlokalizowane w obszarze rozciągającym się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Kolejnym znacznym nagromadzeniem materii występującym w obszarze naszego Układu Słonecznego jest pas Kuipera rozciągający się w odległości 30-50 au (jednostek astronomicznych) od Słońca. Jeszcze dalej (2000 – 200 000 au) znajduje się obłok Oorta czyli „chmura” złożona z milionów lodowych obiektów. Planetoidy występujące w Pasie Planetoid są stosunkowo duże i skaliste, natomiast Pas Kuipera składa się z wielu, małych obiektów zbudowanych z zestalonych (lodowych) związków, takich jak: woda, metan i amoniak, które podobnie jak Pas Planetoid i obłok Oorta, są materia pozostałą po końcowym etapie formowania się Układu Słonecznego.

Interakcja pomiędzy takimi lodowymi obiektami a promieniowaniem i wiatrem słonecznym może mieć różny przebieg. Energia dostarczane na powierzchnie obiektów po przekroczeniu orbity Jowisza wystarczy do ich znacznego nagrzania co powoduje zjawisko sublimacje dzięki czemu możemy podziwiać powstawanie komety z jasnym rdzeniem oraz dwoma ogonami – jednym złożonym z pyłu natomiast drugim np. z plazmy.

Ogólnie planetoidy są dość odporne na działanie wiatru słonecznego nie licząc wietrzenia kosmicznego czyli zmiany składu chemicznego powierzchni obiektu zachodzącej w wyniku interakcji z cząsteczkami dostającymi się tam z wiatrem słonecznym. Część planetoidy wykazuje podobieństwo do komet co możemy zauważyć podczas tworzenia się jednego lub wielu strumieni gazu wydobywających się z ich powierzchni. Granica pomiędzy kometami a planetoidami jest czasami trudno do jednoznacznego zdefiniowania.

Oprócz wspomnianych powyżej dużych grup małych ciał niebieskich, istnieją również inne obszary gdzie możemy zaobserwować obecność „świadków” przedplanetarnej fazy kształtowania się naszego Układu Słonecznego. Część planetoid (grupa Trojańczyków) zlokalizowana jest np. obok Jowisza w tak zwanych punktach libracyjnych/Lagrange’a (L4 i L5). Według jednej z teorii również księżyce Marsa (Fobos i Deimos) mogą być przechwyconymi przez tę planetę planetoidami. Wysyłanie eksploracyjnych misji kosmicznych skupionych na badaniu małych ciał niebieskich w naszym układzie słonecznym umożliwi nam pomiary „in-situ” niniejszych obiektów które są swoistym świadectwem różnych etapów historii formowania się Układu Słonecznego. Jednym z większych wyzwań towarzyszącym nam podczas takich misji jest niska grawitacja takich obiektów co sprawia, że lądowania na nich jest niezwykle złożonym i trudnym przedsięwzięciem. Niektóre pytania na których odpowiedź może przynieść dalsze studiowanie tych obiektów to między innymi: jaki typ komet mógł być źródłem wody na Ziemi oraz czy geneza Fobosa i Deimosa jest związana z Marsem czy może są to przechwycone przez to ciało niebieskie planetoidy? Dwie misje kosmiczne związane z małymi ciałami niebieskimi w naszym Układzie Słonecznym które obecnie są rozwijane to misja Comet Interceptor (rozwijana we współpraca ESA i JAXA) oraz misja Psyche koordynowana przez NASA której głównym celem jest metaliczna planetoida Psyche. W ramach inicjatywy Alpbach Summer School 2025 uczestnicy będą rozwijać koncepcje misji eksploracyjnych mające na celu eksplorację małych ciał niebieskich zlokalizowanych w Układzie Słonecznym.

[1] Misja PLATO (Planetary Transits and Oscillations of stars) – misja Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) które głównym celem będzie poszukiwanie planet pozasłonecznych. Jej start jest zaplanowany na 2026 rok.