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探秘太阳系内的小行星
2015-12-01 16:00:48   来源:科普中国   评论:0 点击:

小行星(asteroid)是太阳系内类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。太阳系中大部分小行星的运行轨道在火星和木星之间,称为小行星带。




小行星带在太阳系中的位置
 

      小行星是由不同的物质组成的

      虽然小行星的种类很多,但根据美国国家航空航天局(NASA)的研究,根据陨石成分和光谱分析将大多数小行星分为三类:“硅质”小行星含有一个石质硅层包围的铁镍内核,这种小行星约占15%。“金属质”小行星占10%,主要由铁和镍组成。“碳质”小行星数量最多,占了75%,它们含有丰富的碳。

      有的小行星潜伏在行星附近

      NASA对这类小行星也有分类。特洛伊小行星与一些行星在同一个轨道运转,但它们“悬浮”在一个被称为拉格朗日点的特殊的地点,在这里太阳引力和地球引力达到平衡。在火星、木星和海王星附近都发现了特洛伊小行星的存在,而且2011年在地球附近也有发现。在地球附近有很多近地小行星,它们的轨道与地球公转轨道重叠或接近,(从统计学角度讲)这就对地球构成了威胁。可以说,目前还没有发现任何一颗小行星将来肯定会撞击地球。

      小行星也有卫星

      卫星是指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的天然天体,之前,我们一度认为小行星体积太小,不存在小行星卫星。第一颗确认的小行星卫星是环绕艾女星(243 Ida)运行的艾卫(Dactyl)。是在1993年由伽利略号探测船(Galileo probe)所发现。超过150颗小行星拥有卫星,今后还会有更多的小行星卫星被发现。最近的一个例子是2015年初发现的,距离地球120万公里的2004 BL86小行星。



小行星飞越地球


      我们可以飞越、围绕甚至降落在小行星上

      NASA表示已有超过10个航天器完成了对小行星的探测任务,例如2007年9月27日早7时34分从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空了第一个探测小行星带的人类探测器,这也是第一个先后环绕谷神星与灶神星这两个体积最大的小行星的人类探测器。日本隼鸟号是日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测计划,这项计划的主要目的是将隼鸟号探测器送往小行星25143,采集小行星样本并将采集到的样本送回地球。

      正如我们所知道的,由于体积太小,小行星上没有生命存在

      小行星的体积实在太小了,甚至没有大气层。它们的引力很弱不足以将它们塑成圆形,所以小行星的形状是不规则的。为了让我们了解它们到底有多小,美国宇航局介绍说,太阳系中所有小行星的质量加起来还没有我们的月球大。

      尽管它们的体积很小,但小行星表面可能有水在流动。2015年发布的灶神星观测结果表明该天体上的沟壑可能是水冲刷的结果。理论认为,当体积小的小行星撞击体积较大的小行星时,较小的小行星会释放出一层冰,并留在较大的小行星上,撞击的冲击力会把并变成水,冲刷小行星表面。

      一颗小行星可能毁灭了恐龙

      根据对恐龙化石和与它们同时代的其他生物的化石研究,恐龙在6500万或6600万年前迅速消失。对这一事件存在两种假说:一个小行星或彗星撞击了地球,另一个是大规模的火山喷发。小行星撞击事件的证据是,在世界各地发现了“铱地层”(铱是在地球表面相当罕见的元素,但在陨石中有相对较高的含量),这个全球性灾难事件的最可信证据是在墨西哥尤卡坦半岛一个叫希克苏鲁伯陨石坑,根据年龄测算有6500万年的历史。但是铱元素在地球内部也有发现,这又印证了火山爆发理论。无论哪一种情况,产生的后果就是碎片阻挡了阳光,地球上暗无天日,植物的光合作用被破坏,撞击幸存下来的恐龙也被饿死,最终导致恐龙灭绝。

      最后要说的是,可能不止一颗小行星拥有光环。2013年科学家们首次在一颗小行星周围发现了行星环。该行星名为女凯龙星(Chariklo)。在此之前,人们已知拥有光环的太阳系天体,也仅限于土星、木星、天王星和海王星。

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