小行星

小行星

小行星(asteroid)是太陽系內類似行星環繞太陽運動,但體積和質量比行星小得多的天體。太陽系中大部分小行星的運行軌道在火星和木星之間,稱為小行星帶。另外在海王星以外也分布有小行星,這片地帶稱為柯伊伯帶(Kuiper Belt)。2002年發現的夸歐爾(Quaoar)直徑為1280千米。2003年發現的塞德娜(小行星90377)位於古柏帶以外,其直徑約為1500千米,2004年發現的2004 DW的直徑甚至達1800千米。

基本信息

簡介

小行星小行星
小行星(asteroid,minor planet 或 planetoid)在太陽系內一共已發現了約70萬顆小行星,但這可能僅是所有小行星中的一小部分,只有少數這些小行星的直徑大於100千米。到1990年代為止最大的小行星是穀神星,但近年(2000-2004年)在古柏帶內發現的一些小行星的直徑比穀神星要大,比如2000年發現的伐樓拿(Varuna)的直徑為900千米,2002年發現的夸歐爾(Quaoar)直徑為1280千米。2003年發現的塞德娜(小行星90377)位於古柏帶以外,其直徑約為1500千米,2004年發現的2004DW的直徑甚至達1800千米。

根據估計,小行星的數目大概可能會有50萬。最大的小行星直徑也只有1000 公里左右,微型小行星則只有鵝卵石一般大小。而最大型的小行星現在開始重新分類,被定義為矮行星

直徑超過240公里的小行星約有16個。它們都位於地球軌道內側到土星的軌道外側的太空中。而絕大多數的小行星都集中在火星木星軌道之間的小行星帶。其中一些小行星的運行軌道與地球軌道相交,曾有某些小行星與地球發生過碰撞。

小行星是太陽系形成後的物質殘餘。有一種推測認為,它們可能是一顆神秘行星的殘骸,這顆行星在遠古時代遭遇了一次巨大的宇宙碰撞而被摧毀。但從這些小行星的特徵來看,它們並不像是曾經集結在一起。如果將所有的小行星加在一起組成一個單一的天體,那它的直徑只有不到1500公里——比月球的半徑還小。

歷史沿

發現

小行星Toutatis小行星Toutatis

在1801年1月的第一天,Giuseppe Piazzi發現了一個天體,起初他認為這不會又是一顆彗星。但當它的運行軌道被測定後,卻發現它不是彗星,而更像是一顆小型的行星。Piazzi稱它為Ceres(刻瑞斯穀類耕作女神),是西西里島的穀粒美人。另三顆小天體也在相繼的幾年中被發現(它們分別是Pallas, Vesta, and Juno)。到了十九世紀來已發現了幾百顆,至今已發現了7000多顆小行星,現在這個數字仍以每年幾百顆的速度增長。毫無疑問,必定還有成千上百的小行星由於太小而無法在地球上觀察到。就現在已知的,有26顆小行星的直徑大於200千米。對這些可見的小行星的觀測數據已基本完成,就我們所知,大約99%的小行星的直徑大於100千米。對那些直徑在10到100千米之間的小行星的編錄工作已完成了一半。但我們知道還有一些更小的,或許存在著近百萬顆直徑為1千米左右的小行星。所有小行星的質量之和比月球的質量還小。

研究歷史

猜測理論

1760年有人猜測太陽系內的行星太陽的距離構成一個簡單的數字系列。按這個系列在火星和木星之間有一個空隙,這兩顆行星之間也應該有一顆行星。18世紀末有許多人開始尋找這顆未被發現的行星。著名的提丟斯·波得定則就是其中一例。當時歐洲的天文學家們組織了世界上第一次國際性的科研項目,在哥達天文台的領導下全天被分為24個區,歐洲的天文學家們系統地在這24個區內搜尋這顆被稱為“幽靈”的行星。但這個項目沒有任何成果。

1801年科學家們在夜空中發現了一個閃光的小物體。起初他們以為這個名為"穀神星"的東西是顆行星,然而一年後又發現了一個同穀神星十分相像的物體。他們意識到行星不可能這么小,於是將其命名為~小行星,意思是"象星星一樣"。

高斯研究

小行星小行星
高斯此時發明了一種計算行星和彗星軌道的方法,用這種方法只需要幾個位置點就可以計算出一顆天體的軌道。高斯讀了皮亞齊的發現後就將這顆天體的位置計算出來送往哥達。奧伯斯於1801年12月31日晚重新發現了這顆星。後來它獲得了穀神星這個名字。1802年奧伯斯又發現了另一顆天體,他將它命名為智神星。1803年婚神星,1807年灶神星被發現。一直到1845年第五顆小行星義神星才被發現,但此後許多小行星被很快地發現了。到1890年為止已有約300顆已知的小行星了。

攝影技術

1890年攝影術進入天文學,為天文學的發展給予了巨大的推動。此前要發現一顆小行星天文學家必須長時間記錄每顆可疑的星的位置,比較它們與周圍星位置之間的變化。但在攝影底片上一顆相對於恆星運動的小行星在底片上拉出一條線,很容易就可以被確定。而且隨著底片的感光度的增強它們很快就比人眼要靈敏,即使比較暗的小行星也可以被發現。攝影術的引入使得被發現的小行星的數量增長巨大。

1990年電荷藕合元件攝影的技術被引入,加上計算機分析電子攝影的技術的完善使得更多的小行星在很短的時間裡被發現。

直到1951年也只發現8顆小行星。而今天文學家運用先進科技已經辨別出約5000顆小行星。

太陽系中成千上萬顆小行星都沒能積聚形成行星。它們的體積大小不等,有的與高爾夫球一般大,而有的則相當於整個羅德艾蘭州那么大。大多數在火星與木星之間的小行星帶中進行軌道運行。

大多數小行星沿著木星的路線進行規則的軌道運行。另外一些軌道則為偏心圓,遠時靠近天王星,近時靠近地球。天文學家發現有幾百顆小行星穿過地球軌道,據估計還有成千上萬顆小行星未被發現。

天文學家們根據隕石成份和光譜將大部分小行星分成三大類。"矽質"小行星含有一個石質矽層包圍的鐵鎳核心。這種小行星約占15%。"金屬質"小行星占10%,主要由鐵和鎳組成。"碳質"小行星數量最多,占了75%,它們含有豐富的碳。

有時小行星的軌道會對地球造成威脅。地球和受到撞擊而布滿隕石坑的月球一樣,也是宇宙撞擊的目標。我們這顆勤勉的星球通過填平、火山活動以及風化腐蝕抹去了那些暴力的痕跡,然而少數大的衝擊遺留下來的隕石坑仍是過去創傷的見證。

小行星小行星

小行星是指那些也圍繞著太陽運轉但體積太小而不能稱之為行星的天體。最大的小行星直徑也只有1000公里左右,微型小行星則只有鵝卵石一般大小。直徑超過240 公里的小行星約有16個。它們都位於地球軌道內側到土星的軌道外側的太空中。而絕大多數的小行星都集中在火星與木星軌道之間的小行星帶。其中一些小行星的運行軌道與地球軌道相交,曾有某些小行星與地球發生過碰撞。
小行星是太陽系形成後的物質殘餘。有一種推測認為,它們可能是一顆神秘行星的殘骸,這顆行星在遠古時代遭遇了一次巨大的宇宙碰撞而被摧毀。但從這些小行星的特徵來看,它們並不像是曾經集結在一起。如果將所有的小行星加在一起組成一個單一的天體,那它的直徑只有不到 1500 公里——比月球的半徑還小。
我們對小行星的所知很多是從研究墜落到地球表面的隕石而來。那些進入地球大氣層的小行星稱為流星體。流星體高速飛入大氣,其表面與空氣摩擦產生極高的溫度,隨之汽化並發出強光,這就是流星。如果流星沒有被完全燒毀而墜落到地面,就是隕星。
大約 92.8% 的隕星的主要成分是二氧化矽(也就是普通岩石),5.7% 是鐵和鎳,其他的隕石是這三種物質的混合物。含石量大的隕星稱為隕石,含鐵量大的隕星稱為隕鐵。因為隕石地球岩石非常相似,所以一般較難辨別。
Gaspra 小行星Ida和dactyl小行星

Toutais 小行星 Castalia 小行星
Geographos 小行星

小行星Ida和Mathilde Gaspra
由於小行星是從早期太陽系殘留下來的物質,科學家對它們的構成非常感興趣。宇宙探測器在經過小行星帶時發現,小行星帶其實非常空曠,小行星與小行星之間的距離非常遙遠。1991年以前,人們都是通過地面觀測以獲得小行星的數據。1991年10月,伽利略號木星探測器訪問了951 Gaspra 小行星,拍攝了第一張高解析度的小行星照片。1993年8月,伽利略號又飛臨243 Ida 小行星,使其成為第二顆被宇宙飛船訪問過的小行星。Gaspra 和Ida小行星都富含金屬,屬於S型小行星。1997年6月27日,NEAR 探測器與253 Mathilde 小行星擦肩而過。這次難得的機會使得科學家們第一次能夠近距離地觀察這顆富含碳的C 型小行星。由於 NEAR 探測器並不是專用對其進行考察的,這次訪問成為至今對它進行的唯一的一次訪問。NEAR是用於在1999年1月對Eros小行星進行考察的。

天文學家們已經對不少小行星作了地面觀察。一些知名的小行星有 Toutais、Castalia、Vesta 和 Geographos 等。對於小行星 Toutatis、Castalia 和Geographos,天文學家是在它們接近太陽時,在地面通過射電觀察研究它們的。Vesta 小行星是由哈勃太空望遠鏡發現的。

當代研究

主帶小行星的質量分布主帶小行星的質量分布
非載人宇宙飛船對小行星的研究

在進入太空旅行的年代之前,小行星即使在最大的望遠鏡下也只是一個針尖大小的光點,因此它們的形狀和地形仍然是未知的奧秘。

1971年水手9號拍攝到的傅博斯和戴摩斯照片,這是第一次獲得小行星的特寫鏡頭。

1991年以前,人們都是通過地面觀測以獲得小行星的數據。

1991年,前往木星的太空船伽利略號飛掠過的951蓋斯普拉(Gaspra),拍攝到第一張真正的小行星特寫鏡頭,1993年,伽利略號飛掠過243艾女星和他的衛星載克太(Dactyl)。

1997年,第一個專門探測小行星的太空計畫是會合-舒梅克號。

1997年6月27日,NEAR探測器與253Mathilde小行星擦肩而過。這次難得的機會使得科學家們第一次能夠近距離地觀察這顆富含碳的C型小行星。由於NEAR探測器並不是專用對其進行考察的,這次訪問成為至今對它進行的唯一的一次訪問。NEAR是用於在1999年1月對Eros小行星進行考察的。

至今為止在太陽系內一共已經發現了約70萬顆小行星,但這可能僅是所有小行星中的一小部分,只有少數這些小行星的直徑大於100千米。

1990年代為止最大的小行星是穀神星。

在1991年以前所獲的小行星數據僅通過基於地面的觀測。1991年10月,伽利略號木星探測器訪問了951Gaspra小行星,從而獲得了第一張高解析度的小行星照片。1993年8月,伽利略號又飛經了243Ida小行星,使其成為第二顆被宇宙飛船訪問過的小行星。Gaspra和Ida小行星都富含金屬,屬於S型小行星。

我們對小行星的所知很多是通過分析墜落到地球表面的太空碎石。那些與地球相撞的小行星稱為流星體。當流星體高速闖進我們的大氣層,其表面因與空氣的摩擦產生高溫而汽化,並且發出強光,這便是流星。如果流星體沒有完全燒毀而落到地面,便稱為隕星。

1999年,深空1號拜訪了9969布雷爾(Braille)。

2002星塵號拜訪了安妮法蘭克(Annefrank)。

21世紀起在柯伊伯帶內發現的一些小行星的直徑比穀神星要大,比如2000年發現的伐樓拿(Varuna)的直徑為900千米,2002年發現的夸歐爾(Quaoar)直徑為1280千米,2004年發現的厄耳枯斯的直徑甚至可能達到1800千米。2003年發現的塞德娜(小行星90377)位於柯伊伯帶以外,其直徑約為1500千米。

2005年9月,本的太空船隼鳥號抵達25143系川做了詳細的探測,並且可能攜帶回一些樣品回地球。

接下來的小行星探測計畫是歐洲空間局的羅塞塔號(已於2004年發射升空),預計在2008年和2010年分探測2867Šteins和21魯特西亞。

2007年美國國家航空航天局發射了黎明號太空船。

來源

愛達小行星愛達小行星

一開始天文學家以為小行星是一顆在火星和木星之間的行星破裂而成的,但小行星帶內的所有小行星的全部質量比月球的質量還要小。今天天文學家認為小行星是太陽系形成過程中沒有形成行星的殘留物質。木星在太陽系形成時的質量增長最快,它防止在今天小行星帶地區另一顆行星的形成。小行星帶地區的小行星的軌道受到木星的干擾,它們不斷碰撞和破碎。其它的物質被逐出它們的軌道與其它行星相撞。大的小行星在形成後由於鋁的放射性同位素26Al(和可能鐵的放射性同位素60Fe)的衰變而變熱。重的元素如鎳和鐵在這種情況下向小行星的內部下沉,輕的元素如矽則上浮。這樣一來就造成了小行星內部物質的分離。在此後的碰撞和破裂後所產生的新的小行星的構成因此也不同。有些這些碎片後來落到地球上成為隕石

命名

小行星小行星
C-類小行星253 Mathilde小行星的名字由兩個部分組成:前面的一部分是一個永久編號,後面的一部分是一個名字。每顆被證實的小行星先會獲得一個永久編號,發現者可以為這顆小行星建議一個名字。這個名字要由國際天文聯會批准才被正式採納,原因是因為小行星的命名有一定的常規。因此有些小行星沒有名字,尤其是在永久編號在上萬的小行星。假如小行星的軌道可以足夠精確地被確定後,那么它的發現就算是被證實了。在此之前,它會有一個臨時編號,是由它的發現年份和兩個字母組成,比如2004 DW。

第一顆小行星是皮亞齊於1801年在西西里島上發現的,他給這顆星起名為穀神·費迪南星。前一部分是以西西里島的保護神穀神命名的,後一部分是以那波利國王費迪南四世命名的。但國際學者們對此不滿意,因此將第二部分去掉了。因此第一顆

小行星的正式名稱是小行星1號穀神星。

此後發現的小行星都是按這個傳統以羅馬希臘的神來命名的,比如智神星灶神星義神星等等。

但隨著越來越多的小行星被發現,最後古典神的名字都用光了。因此後來的小行星以發現者的夫人的名字、歷史人物或其他重要人物、城市、童話人物名字或其它神話里的神來命名。比如小行星216是按埃及女王克麗歐佩特拉命名的,小行星719阿爾伯特是按阿爾伯特·愛因斯坦命名的,小行星17744是按女演員茱迪·福斯特命名的,小行星1773是按格林童話中的一個侏儒命名的,等等。截至2007年3月6日,已計算出軌道(即獲臨時編號)的小行星共679,373顆(查詢),獲永久編號的小行星共150,106顆(查詢),獲命名的小行星共12,712顆。

對於一些編號是1000的倍數的小行星,習慣上以特別重要的人、物來命名。(但偶有例外)例如:

(1)編號為1000的倍數的已命名小行星

1000 皮亞齊
2000 赫歇爾
3000 達文西
4000 喜帕恰斯

5000 國際天文聯會
6000 聯合國
7000 居里
8000 牛頓
9000 HAL(例外)
10000 Myriostos(例外)
15000 CCD
17000 Medvedev(例外)
20000 伐樓拿
21000 百科全書
25000 天體測量
50000 夸歐爾
56000 美索不達米亞
71000 Hughdowns(例外)

由於永久編號已超過100,000,一些原來應付5位編號的程式便無法支援,因此出現了一些在萬位採用英文字母的編號表示方法,即A=10、B=11……Z=35;a=36……z=61,在此安排下,619,999號以下的小行星仍然可以用5位表示。

(2)部分與華人有關的著名小行星

第一顆在中國土地上發現的小行星:139 九華星(Juewa)(發現者J.C. Watson)

第一顆由中國人發現的小行星:1125/3789 中華(China) (發現者張鈺哲,後1125更改為3789)

第一顆以中國人名命名的小行星:1802 張衡(Zhang Heng)(發現者紫金山天文台)

第一顆以中國地名命名的小行星:2045 北京(Peking)(發現者紫金山天文台)

第一顆以中國縣名命名的小行星:3611 大埔(Dabu)(發現者紫金山天文台)

第一顆以台灣人名字命名的小行星:2240 蔡(Tsai)(蔡章獻)(發現者哈佛天文台)

第一顆以中國太空船名字命名的小行星:8256 神舟(Shenzhou)(發現者紫金山天文台)

為表揚香港中學生陳易希在發明上的成就命名的小行星:20780 陳易希星(Chanyikhei)(發現者LINEAR小組)

結構

過光譜分析所得到的數據可以證明小行星的表面組成很不一樣。按其光譜的特性小行星被分幾類:

C-小行星:這種小行星占所有小行星的75%,因此是數量最多的小行星。C-小行星的表面含碳,反照率非常低,只有0.05左右。一般認為C-小行星的構成與碳質球粒隕石(一種石隕石)的構成一樣。一般C-小行星多分布於小行星帶的外層。

S-小行星:這種小行星占所有小行星的17%,是數量第二多的小行星。S-小行星一般分布於小行星帶的內層。S-小行星的反照率比較高,在0.15到0.25之間。它們的構成與普通球粒隕石類似。這類隕石一般由矽化物組成。

M-小行星:剩下的小行星中大多數屬於這一類。這些小行星可能是過去比較大的小行星的金屬核。它們的反照率與S-小行星的類似。它們的構成可能與鎳-鐵隕石類似。

E-小行星:這類小行星的表面主要由頑火輝石構成,它們的反照率比較高,一般在0.4以上。它們的構成可能與頑火輝石球粒隕石(另一類石隕石)相似。

小行星行星帶

V-小行星:這類非常稀有的小行星的組成與S-小行星差不多,唯一的不同是它們含有比較多的輝石。天文學家懷疑這類小行星是從灶神星的上層矽化物中分離出來的。灶神星的表面有一個非常大的環形山,可能在它形成的過程中V-小行星誕生了。

地球上偶爾會找到一種十分罕見的石隕石,HED-非球粒隕石,它們的組成可能與V-小行星相似,它們可能也來自灶神星。

G-小行星:它們可以被看做是C-小行星的一種。它們的光譜非常類似,但在紫外線部分G-小行星有不同的吸收線。

B-小行星:它們與C-小行星和G-小行星相似,但紫外線的光譜不同。

F-小行星:也是C-小行星的一種。它們在紫外線部分的光譜不同,而且缺乏水的吸收線。

P-小行星:這類小行星的反照率非常低,而且其光譜主要在紅色部分。它們可能是由含碳的矽化物組成的。它們一般分布在小行星帶的極外層

D-小行星:這類小行星與P-小行星類似,反照率非常低,光譜偏紅。

R-小行星:這類小行星與V-小行星類似,它們的光譜說明它們含較多的輝石和橄欖石。

A-小行星:這類小行星含很多橄欖石,它們,主要分布在小行星帶的內層。

T-小行星:這類小行星也分布在小行星帶的內層。它們的光譜比較紅暗,但與P-小行星和R-小行星不同。

過去人們以為小行星是一整塊完整單一的石頭,但小行星的密度比石頭低,而且它們表面上巨大的環形山說明比較大的小行星的組織比較鬆散。它們更象由重力組合在一起的巨大的碎石堆。這樣鬆散的物體在大的撞擊下不會碎裂,而可以將撞擊的能量吸收過來。完整單一的物體在大的撞擊下會被衝擊波擊碎。此外大的小行星的自轉速度很慢。假如它們的自轉速度高的話,它們可能會被離心力解體。今天天文學家一般認為大於200米的小行星主要是由這樣的碎石堆組成的。而部分較小的碎片更成為一些小行星的衛星,例如:小行星87便擁有兩顆衛星。

軌道

小行星帶的小行星

約90%已知的小行星的軌道位於小行星帶中。小行星帶是一個相當寬的位於火星和木星之間的地帶。穀神星、智神星等首先被發現的小行星都是小行星帶內的小行星。

火星軌道內的小行星

小行星小行星
火星軌道內的小行星總的來說分三群:

阿莫爾型小行星群:這一類小行星穿越火星軌道並來到地球軌道附近。其代表性的小行星是1898年發現的小行星433,這顆小行星可以到達離地球0.15天文單位的距離。1900年和1931年小行星433來到地球附近時天文學家用這個機會來確定太陽系的大小。1911年發現的小行星719後來又失蹤了,一直到2000年它才重新被發現。這個小行星組的命名星小行星1221阿莫爾的軌道位於離太陽1.08到2.76天文單位,這是這個群相當典型的一個軌道。

阿波羅小行星群:這個小行星群的小行星的軌道位於火星和地球之間。這個組中一些小行星的軌道的偏心率非常高,它們的近日點一直到達金星軌道內。這個群典型的小行星軌道有1932年發現的小行星1862阿波羅,它的軌道在0.65到2.29天文單位之間。小行星69230在僅1.5月球距離處飛略地球。

阿登型小行星群:這個群的小行星的軌道一般在地球軌道以內。其命名星是1976年發現的小行星2062阿登。有些這個組的小行星的偏心率比較高,它們可能從地球軌道內與地球軌道向交。

這些小行星被統稱為近地小行星。近年來對這些小行星的研究被加深,因為它們至少理論上有可能與地球相撞。比較有成績的項目有林肯近地小行星研究計畫(LINEAR)、近地小行星追蹤(NEAT)和洛維爾天文台近地天體搜尋計畫(LONEOS)等。

在其它行星的軌道上運行的小行星

在其它行星軌道的拉格朗日點上運行的小行星被稱為特洛伊小行星。最早被發現的特洛伊小行星是在木星軌道上的小行星,它們中有些在木星前,有些在木星後運行。有代表性的木星特洛伊小行星有小行星588和小行星1172。1990年第一顆火星特洛伊小行星小行星5261被發現,此後還有其它四顆火星特洛伊小行星被發現。

土星和天王星之間的小行星

土星和天王星之間的小行星有一群被稱為半人馬小行星群的小行星,它們的偏心率都相當大。最早被發現的半人馬小行星群的小行星是小行星2060。估計這些小行星是從柯伊伯帶中受到其它大行星的引力干擾而落入一個不穩定的軌道中的。

古柏帶的小行星

小行星小行星

外海王星天體及類似天體:半人馬小行星
外海王星天體
柯伊伯帶
類QB1天體
類冥天體

2:1共振天體

黃道離散天體
奧爾特雲

海王星以外的小行星屬於古柏帶,在這裡天文學家們發現了最大的小行星如小行星50000等。

水內小行星

水星軌道內的小行星(水內小行星)

雖然一直有人猜測水星軌道內也有一個小行星群,但至今為止這個猜測未能被證實。

探測

蓋斯普拉是第一個被拍攝到特寫鏡頭的小行星。蓋斯普拉是第一個被拍攝到特寫鏡頭的小行星。

在進入太空旅行的年代之前,小行星即使在最大的望遠鏡下也只是一個針尖大小的光點,因此它們的形狀和地形仍然是未知的奧秘。

第一次獲得小行星的特寫鏡頭是1971年水手9號拍攝到的傅博斯和戴摩斯照片,這兩個小天體雖然都是火星的衛星,但可能都是被火星捕獲的小行星。這些圖像顯示出多數的小行星不規則、像馬鈴薯的形狀。之後的航海家計畫計畫從氣體巨星獲得了更多小衛星的影像。

第一張真正的小行星特寫鏡頭是由前往木星的太空船伽利略號在1991年飛掠過的951 蓋斯普拉(Gaspra),然後是1993年的243 艾女星和他的衛星載克太(Dactyl)。

第一個專門探測小行星的太空計畫是會合-舒梅克號,他在前往433 愛神星的途中,於1997年拍攝了253 瑪秀德(Mathilde),在完成了軌道環繞探測之後,在2001年成功的降落在愛神星上。
曾經被太空船在其他目地的航程中簡略拜訪過的小行星還有9969 布雷爾(Braille)(深空1號於1999年)和安妮法蘭克(Annefrank)(星塵號於2002年)。 , 在2005年9月,日本的太空船隼鳥號抵達25143 系川做了詳細的探測,並且可能攜帶回一些樣品回地球。隼鳥號的任務曾遭遇到一些困難,包括三個導輪壞了兩個,使他很難維持對向太陽的方向來收集太陽能。接下來的小行星探測計畫是歐洲空間局的羅塞塔號(已於2004年發射升空),預計在2008年和2010年分探測2867 Šteins和21 魯特西亞。

在2007年美國國家航空航天局發射了黎明號太空船,將要在2011至2015年間環繞穀神星灶神星,還可能延長任務去探測智神星

小行星已經被建議做為未來的地球資源來使用,做為罕見原料的採礦場,或是太空休憩站的修建材料。從地球發射是很笨重和昂貴的材料,未來或許能直接從設在小行星上的太空工廠直接製造和開採。

碰撞說

小行星碰撞說小行星碰撞說

小行星碰撞說認為:大約在6500萬年前,一顆直徑為千米左右的小行星與地球相撞,猛烈的碰撞捲起了大量的塵埃,使地球大氣中充滿了灰塵並聚集成塵埃雲,厚厚的塵埃雲籠罩了整個地球上空,擋住了陽光,使地球成為“暗無天日”的世界,這種情況持續了幾十年。缺少了陽光,植物賴以生存的光合作用被破壞了,大批的植物相繼枯萎而死,身軀龐大的食草恐龍每天要消耗幾百幾乾千克植物,它們根本無法適應這種突發事件引起的生活環境的變異,只有在飢餓的折磨下絕望地倒下;以食草恐龍為食源的食肉恐龍也相繼死去。1991年美國科學家用放射性同位素方法,測得墨西哥灣尤卡坦半島的大隕石坑(直徑約180千米)的年齡約為6505.18萬年。從發現的地表隕石坑來看,每百萬年有可能發生三次直徑為500米的小行星撞擊地球的事件。更大的小行星撞擊地球的機率就更小了。

撞地球幾率

小行星碰撞說小行星碰撞說

小行星2014年可能撞地球 幾率為90萬分之一

中新網2003年9月3日電英國和美國的研究部門警告說,一顆小行星可能在2014年撞擊地球,不過機率是90多萬分之一。

英國廣播公司訊息,英國政府的近地天體研究中心說,美國的天文學家發現了一顆體積“龐大”和快速運行的小行星,它可能在2014年3月21日撞擊球。

不過科學家們估計,這顆被稱為“2003QQ47”的小行星撞擊地球的機率是909000分之一。

他們進一步指出,從陸續收集到的最新數據表明,可能發生撞擊的風險將繼續減少。

雖然這顆小行星撞擊地球的機率甚低,基於這顆小行行的體積和速度,還是值得科學家們對它進行觀察的。

這顆“大石頭”的直徑不足一英里,而且它的體積只是6500萬年前據信導致恐龍絕種的一顆小行星的十分之一。

不過,它的速度是每秒鐘20英里,每分鐘的速度高達120英里。由於速度快速,如果撞擊地球,它能夠在地球上造成災難性的影響。

美國的天文學家將在未來兩個月密切觀察“2003QQ47”小行星的動態。

藝術家眼中的小行星撞地球情景

藝術家眼中的小行星撞地球情景藝術家眼中的小行星撞地球情景

英國一太空研究專家曾稱一顆巨大的名為2002 NT7的小行星將於17年內撞擊地球,屆時地球上的生命將遭受毀滅性的打擊。據稱這個小行星是迄今為止所探測到對地球威脅的最大的物體,它的直徑約兩公里,預料撞擊速度達每秒28公里,無論撞落在地球五大洲的任何一地,都足以摧毀整個洲塊,並造成全球性的氣候劇變。

防禦方案

小行星撞擊地球小行星撞擊地球
中國知名學者周海中教授接受媒體採訪時表示,科學界目前有多種對付小行星撞擊地球的防禦方案,並且有些方案正在準備付諸行動。具“理論可行性”的方案有:

一是用核武器去炸掉它,但麻煩的是爆炸很可能把它變成許多小“殺手”,把帶有放射性的物體拋入不可預測的軌道;而對於一些鬆散結構的近地小天體,爆炸所起到的作用又很有限。這種方法一直毀譽參半。

二是用太空飛船撞擊它,改變其軌道或把它撞碎。這種方法比較有效,但如同用核武器一樣,這也可能把災難擴大數倍。

三是用航空器給它施加壓力(即用機械力),使它加速或減速,從而改變其飛行方向。這種方法比較理想,但不易實行,並存在一定的風險。

四是用雷射使它的表面物質向外發散,從而產生反向加速度使它改變飛行方向;或者用超強雷射把它摧毀成對地球無害的小碎塊。這種方法也比較理想,但必須要有超大功率的雷射系統。

五是用油漆塗料來改變它的顏色,影響它吸收太陽光和熱量,通過熱能的變化來改變其軌道。這種方法見效比較慢,另外所需的大量塗料如何運去也是個問題。

六是用火箭把一面巨大的風箏形太陽帆傳送到它的上面,而張開的太陽帆利用反彈太陽光子所產生的壓力把它逐漸推離原來的軌道。這種方法的技術要求較高,難度較大。

七是在它的表面插入一種像火箭那樣的裝置,讓這種裝置不斷地噴出物質,像噴氣式飛機那樣,通過反作用力來改變其飛行方向。這種方法好像有點浪漫色彩。

當然,還有其他的防禦方案。不過,所有的方案現在幾乎都停留在理論構想階段;它們是否切實可行可靠,還要靠將來的實踐來檢驗。

太陽系

行星水星金星地球火星木星土星天王星海王星
矮行星穀神星冥王星妊神星鳥神星鬩神星
衛星月球火星的衛星;小行星衛星木星的衛星;土星的衛星
天王星的衛星;海王星的衛星;冥王星的衛星;鬩衛一
太陽系小天體(小行星祝融型小行星;阿波希利型小行星;近地小行星;主帶小行星
半人馬小行星;海王星外天體
太陽系小天體(彗星掠日彗星周期彗星;無周期彗星
太陽系小天體(流星體流星雨流星隕石黃道光;黃道塵

天文學基本術語

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