小行星的资料

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小行星的资料
小 行 星
小 行 星 带
在太阳系中,除了九颗大行星以外,还有成千上万颗我们肉眼看不到的小天体,它们像九大行星一样,沿着椭圆形的轨道不停地围绕太阳公转.与九大行星相比,它们好像是微不足道的碎石头.这些小天体就是太阳系中的小行星.
小行星,顾名思义,它们的体积都很小.最早发现的“谷神星”（Ceres 1)、“智神星”(Pallas 2)、“婚神星”(Juno 3) 和“灶神星”(Vesta 4)是小行星中最大的四颗,被称为“四大金刚”.“四大金刚”中最大的谷神星直径约为1000千米,最小的婚神星直径约为200多千米；如果能把它们从天上“请”到地球上来,中国的青海省刚好可以让谷神星安家.除去“四大金刚”外,其余的小行星就更小了,据估计,最小的小行星直径还不足1千米.虽然它们的体积比卫星还小得多,但是在太阳系这个家庭中,却要和九大行星论资排辈.
大多数小行星是一些形状很不规则、表面粗糙、结构较松的石块,表层有含水矿物.它们的质量很小,按照天文学家的估计,所有小行星加在一起的质量也只有地球质量的4／10000.这些小行星和它们的大行星同伴一起,一面自转,一面自西向东地围绕太阳公转.尽管拥挤,却秩序井然,有时它们巨大的邻居--木星的引力会把一些小行星拉出原先的轨道,迫使它们走上一条新的漫游道路.在近年对小行星观测中,还发现一个有趣的现象,有些小行星竟然也有自己的卫星.
在1991年以前所获的小行星数据主要是通过基于地面的观测.1991年10月,伽利略号探测器经过951号小行星（Gaspra2017）,从而获得了第一张高分辨率的小行星照片.1993年8月,伽利略号又飞经了243号小行星（Ida4005）,使其成为第二颗被宇宙飞船访问过的小行星.1997年 6月27日,近地小行星探测器（NEAR）与253号小行星（Mathilde4001）擦肩而过.这次机遇使得科学家们第一次能近距离观察这颗小行星.宇宙探测器经过小行星带时发现,小行星带其实非常空旷,小行星与小行星之间分隔得非常遥远.
失 踪 的 “ 大 行 星 ”
早在17世纪初,德国天文学家开普勒在研究行星与太阳的距离关系时,注意到火星和木星轨道之间出现了一个空缺.于是他断言：在火星和木星之间还应当有一个行星存在.1766年,德国的一位中学教师提丢斯（Johann Daneil Titius）对行星与太阳距离的分布规律进行了研究,发现各个行星与太阳之间的平均距离遵循一定的规律,但是在火星与木星之间,这个规律被打破了.他认为其间应有对应天体存在.当时的柏林天文台台长波得（Johann Elere Bode）更加仔细地研究了这个问题,并把它归纳成一个经验公式,这规律被称为“提丢斯-波得定则”.英国天文学家威廉.赫歇耳发现天王星之后,人们发现它与太阳的平均距离基本上符合“提丢斯-波得定则”.这一发现,极大地鼓舞了定则的支持者们,他们充满信心的去寻找对应位置上的那颗行星.
1801年1月1日夜晚,这个天体被一位名叫皮亚齐(Giuseppe Piazzi)的意大利天文学家无意中发现了.他把自己的发现报告给了天文界同行.波得在接到皮亚齐报告后,断定其就是那颗位于火星和木星之间尚未被发现的行星.根据皮亚奇的观测数据,当时年轻的数学家高斯（Car1 Friedrich Gauss）计算出了这颗新天体的轨道.这颗行星正好位于火星与木星之间,它与太阳的平均距离为27.7个天文单位,与“提丢斯-波得定则”规定的28个单位的位置几乎完全吻合.这颗新发现的行星被命名为“谷神星”.
发现谷神星大约一年后,人们又在火星与木星轨道之间发现了第二颗小行星--“智神星”,它与太阳的平均距离和公转周期几乎和谷神星相同.接着又相继找到了第三颗小行星枣“婚神星”,第四颗小行星--“灶神星”等.人们终于意识到,在火星与木星的轨道之间,并不是像九大行星那样只存在一颗大行星,而是有一个小行星带.在这个小行星带中,存在着数以万计、大小不一的小行星.
小 行 星 的 由 来
从巡天观测的照片中估计小行星的数目有近50万颗,为什么在火星和木星轨道之间会有如此庞大的小行星群?关于这个问题有过很多猜测和假设.当1804年第三颗小行星被发现后,一位德国科学家假设火星和木星之间原来存在一个大行星,后来不知什么原因爆炸了,已经发现的三颗小行星就是它爆炸后的三块大碎片.他预言一定还有许多小行星存在.进入 20世纪后,“爆炸说”重又引起某些科学家的重视.
另一种假设是“碰撞说”.这种假设认为,在火星、木星之间的区域,原来存在着几十颗类似谷神星、智神星大小的“中介天体”.由于它们的轨道杂乱分布,在漫长的岁月中互相发生猛烈碰撞,碰撞碎裂形成了千万颗小行星,而最早发现的四颗小行星则是碰撞事故的幸免者.
近20年来,关于小行星起源的假设又有了新的发展.新的观点认为：小行星有与大行星一样的形成过程,是从同一块“原始星云”中脱胎而出的,只是大行星发展比较完全,小行星由于各种原因中途“流产”了,未能“发育”完全.小行星带与土星环在某种程度上是可以类比的.这些假设都从某些方面解释了小行星的起源,但又都存在很多问题.现在,越来越多的天文学家认为：小行星的起源是太阳系起源问题中不可分割的一环.这些小天体是太阳系中珍贵的“化石”,它们记载着行星形成初期的信息.
恐龙灭绝与小行星碰撞地球说
大约在2亿多年以前,地球是爬行动物的一统天下,其中恐龙家族又是这一统天下的赫赫霸主.种类繁多、身躯庞大的恐龙占据了当时的海洋、陆地和天空,那时,整个地球几乎成了“龙”的世界.可是,在距今约6500万年前,这些在当时不可一世的巨兽突然在短时期内全部消亡了,与恐龙共同存在的生物中有70%也同时灭绝.是什么原因导致了这场全球性的灾难?
今天的科学家们依据各种发现,对恐龙的灭绝提出了多种假设,如气候大变动说,火山爆发说,哺乳类动物竞争说,超新星爆发说,小行星碰撞说等.其中小行星碰撞说认为：大约在6500万年前,一颗直径为千米左右的小行星与地球相撞,猛烈的碰撞卷起了大量的尘埃,使地球大气中充满了灰尘并聚集成尘埃云,厚厚的尘埃云笼罩了整个地球上空,挡住了阳光,使地球成为“暗无天日”的世界,这种情况持续了几十年.缺少了阳光,植物赖以生存的光合作用被破坏了,大批的植物相继枯萎而死,身躯庞大的食草恐龙每天要消耗几百几干千克植物,它们根本无法适应这种突发事件引起的生活环境的变异,只有在饥饿的折磨下绝望地倒下；以食草恐龙为食源的食肉恐龙也相继死去.1991年美国科学家用放射性同位素方法,测得墨西哥湾尤卡坦半岛的大陨石坑（直径约180千米）的年龄约为6505.18万年.从发现的地表陨石坑来看,每百万年有可能发生三次直径为500米的小行星撞击地球的事件.更大的小行星撞击地球的概率就更小了.
小行星中真正可能对地球造成威胁的称为潜在危险小行星.它们的轨道与地球轨道的最近距离小于0.05天文单位（约750万千米）, 直径大于100米.据估计,潜在危险小行星约有近2000颗.
1997年1月20日,中国科学院北京天文台施密特CCD小行星项目组使用北京天文台60/90厘米施密特望远镜在兴隆发现了一颗潜在危险小行星,这是我国发现的第一颗近地小行星.其轨道与地球轨道的最近距离是0.0001天文单位（约15000千米）,是当时的96颗潜在危险小行星中第三颗这么近的.尽管如此,它在今后相当长的时间内(至少在我们的有生之年)不会对地球构成真正的威胁.发现后引起国际小行星观测者的极大关注,不仅成为当年被观测次数最多的小行星,也是有史以来被观测最多的暂定编号(1997-BR)小行星之一. 捷克天文学家对它的测光观测得到其自转周期33小时.美国Goldstone天线对其进行了雷达观测.
如果小行星碰撞说是可能成立的假说,那么今后会不会再发生小行星与地球相碰撞的类似事件呢?人类创造的文明世界会不会被小行星撞击而毁于一旦呢?人类怎样才能对此防患于未然呢?这些都是科学家们非常感兴趣因而在积极探讨的问题