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小行星是从哪儿来的?

小行星当然是指一些较小的天体,但通常被认为是让人担忧的东西。小行星的这个坏名声并非完全空穴来风,因为其中有一些小行星可能会穿过地球的运行轨道。这些小型天体都在环绕太阳的轨道上,但它们有着十分不同的特性,专家们按照它们在太阳系中的位置将它们分成多个门类。

首先,小行星数量最多的是主小行星带,这些小行星在距离太阳2~4个天文单位的火星和木星轨道之间变换不定。这无疑是因为木星的引力场阻碍了这些小天体汇聚到一起形成行星。

主小行星带中的大型小行星司琴星(Lutetia)照片是由欧洲的罗塞塔探测器在飞往丘留莫夫—格拉西缅科彗星途中拍摄到的(©ESA 2010 MPS for OSIRIS Team MPS)

还有一些叫作特洛伊的小行星,因其天体数量之众而成为第二大小天体群。这些小行星位于一颗行星轨道的极特殊位置,即拉格朗日点。几乎所有的特洛伊小行星都位于木星-太阳体系的拉格朗日点L14和L15。第一颗特洛伊小行星是在1906年由德国天文学家马克斯·沃夫发现的,他将这颗小行星命名为特洛伊战争中的英雄“阿喀琉斯”。继沃夫之后,在木星-太阳体系的拉格朗日点陆续被发现的其他小行星,也以特洛伊战争的人物而命名,这个小行星群因此被称为特洛伊小行星群。

1772年,原籍皮埃蒙特的法国数学家约瑟夫-路易·拉格朗日伯爵对一颗小型天体进行了研究,它的质量可以忽略不计,同时受到2颗较大天体的吸引,如太阳和另一颗行星。拉格朗日发现,两颗较大天体的引力场重合后形成5个平衡点,即L1~L5。小型天体如果位于这些拉格朗日点中的任何一点,便可以在另外2颗大型天体之间保持固定位置。

在行星形成差不多50亿年之后,海王星曾发生向太阳系外迁移。这样一来,它就对一些离太阳很近的小型天体的轨道产生了严重干扰,于是这些小型天体便向四处飞散,有一些飘到了太阳系外较为稳定的区域,在那里形成了现在的柯伊伯带。这个行星带中的第一个天体是在1992年发现的,到现在已经发现有将近1000颗天体了。目前在它们中间所发现的最大天体,是一颗叫作阋神星(ERIS)的矮行星,当它在2010年11月6日遮掩鲸鱼座的一颗恒星时,天文学家们精确地推算出了它的外形尺寸(其直径为2326公里)。

还有其他的小行星家族,如在一些大型行星之间运行的半人马小行星,应该是柯伊伯带中从原始轨道抛出的一些天体。例如第一颗被确认的半人马小行星卡戎(Chiron),在它的近日点一端还出现了一条彗尾。这颗小行星有着双重身份,人们认为它既是小行星又是彗星。天文学家们估计,半人马小行星族有40000多颗大于1公里的小行星。在几百万年的时间段来看,半人马小行星的轨道很不稳定。这些小行星只有三种可能的命运:与太阳相撞;与某颗行星相撞;或者被抛出太阳系。因为这些小行星的体积太小和距离太远,对它们的研究十分困难,也许费贝(Phoebe)是个例外,它是土星的一颗卫星,卡西尼号探测飞船(Cassini)曾在2004年拍摄到它,它可能是土星掳获的一颗半人马小行星。 8+noY34upGVtXi5NpxsQagYNHn5x9oNSuMge3EBtwfaKqkeSgcEXXxIzZUe/3gw3

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