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• 小行星的資料

小行星的資料

小 行 星
小 行 星 帶
在太陽系中，除了九顆大行星以外，還有成千上萬顆我們肉眼看不到的小天體，它們像九大行星一樣，沿著橢圓形的軌道不停地圍繞太陽公轉。與九大行星相比，它們好像是微不足道的碎石頭。這些小天體就是太陽系中的小行星。
小行星，顧名思義，它們的體積都很小。最早發現的“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顆，被稱為“四大金剛”?！八拇蠼饎偂敝凶畲蟮墓壬裥侵睆郊s為1000千米，最小的婚神星直徑約為200多千米；如果能把它們從天上“請”到地球上來，中國的青海省剛好可以讓谷神星安家。除去“四大金剛”外，其余的小行星就更小了，據估計，最小的小行星直徑還不足1千米。雖然它們的體積比衛星還小得多，但是在太陽系這個家庭中，卻要和九大行星論資排輩。
大多數小行星是一些形狀很不規則、表面粗糙、結構較松的石塊，表層有含水礦物。它們的質量很小，按照天文學家的估計，所有小行星加在一起的質量也只有地球質量的4／10000。這些小行星和它們的大行星同伴一起，一面自轉，一面自西向東地圍繞太陽公轉。盡管擁擠，卻秩序井然，有時它們巨大的鄰居--木星的引力會把一些小行星拉出原先的軌道，迫使它們走上一條新的漫游道路。在近年對小行星觀測中，還發現一個有趣的現象，有些小行星竟然也有自己的衛星。
在1991年以前所獲的小行星數據主要是通過基于地面的觀測。1991年10月，伽利略號探測器經過951號小行星（Gaspra2017），從而獲得了第一張高分辨率的小行星照片。1993年8月，伽利略號又飛經了243號小行星（Ida4005），使其成為第二顆被宇宙飛船訪問過的小行星。1997年 6月27日，近地小行星探測器（NEAR）與253號小行星（Mathilde4001）擦肩而過。這次機遇使得科學家們第一次能近距離觀察這顆小行星。宇宙探測器經過小行星帶時發現，小行星帶其實非?？諘?，小行星與小行星之間分隔得非常遙遠。
失 蹤 的 “ 大 行 星 ”
早在17世紀初，德國天文學家開普勒在研究行星與太陽的距離關系時，注意到火星和木星軌道之間出現了一個空缺。于是他斷言：在火星和木星之間還應當有一個行星存在。1766年，德國的一位中學教師提丟斯（Johann Daneil Titius）對行星與太陽距離的分布規律進行了研究，發現各個行星與太陽之間的平均距離遵循一定的規律，但是在火星與木星之間，這個規律被打破了。他認為其間應有對應天體存在。當時的柏林天文臺臺長波得（Johann Elere Bode）更加仔細地研究了這個問題，并把它歸納成一個經驗公式，這規律被稱為“提丟斯-波得定則”。英國天文學家威廉.赫歇耳發現天王星之后，人們發現它與太陽的平均距離基本上符合“提丟斯-波得定則”。這一發現，極大地鼓舞了定則的支持者們，他們充滿信心的去尋找對應位置上的那顆行星。
1801年1月1日夜晚，這個天體被一位名叫皮亞齊(Giuseppe Piazzi)的意大利天文學家無意中發現了。他把自己的發現報告給了天文界同行。波得在接到皮亞齊報告后，斷定其就是那顆位于火星和木星之間尚未被發現的行星。根據皮亞奇的觀測數據，當時年輕的數學家高斯（Car1 Friedrich Gauss）計算出了這顆新天體的軌道。這顆行星正好位于火星與木星之間，它與太陽的平均距離為27.7個天文單位，與“提丟斯-波得定則”規定的28個單位的位置幾乎完全吻合。這顆新發現的行星被命名為“谷神星”。
發現谷神星大約一年后，人們又在火星與木星軌道之間發現了第二顆小行星--“智神星”，它與太陽的平均距離和公轉周期幾乎和谷神星相同。接著又相繼找到了第三顆小行星棗“婚神星”，第四顆小行星--“灶神星”等。人們終于意識到，在火星與木星的軌道之間，并不是像九大行星那樣只存在一顆大行星，而是有一個小行星帶。在這個小行星帶中，存在著數以萬計、大小不一的小行星。
小 行 星 的 由 來
從巡天觀測的照片中估計小行星的數目有近50萬顆，為什么在火星和木星軌道之間會有如此龐大的小行星群？關于這個問題有過很多猜測和假設。當1804年第三顆小行星被發現后，一位德國科學家假設火星和木星之間原來存在一個大行星，后來不知什么原因爆炸了，已經發現的三顆小行星就是它爆炸后的三塊大碎片。他預言一定還有許多小行星存在。進入 20世紀后，“爆炸說”重又引起某些科學家的重視。
另一種假設是“碰撞說”。這種假設認為，在火星、木星之間的區域，原來存在著幾十顆類似谷神星、智神星大小的“中介天體”。由于它們的軌道雜亂分布，在漫長的歲月中互相發生猛烈碰撞，碰撞碎裂形成了千萬顆小行星，而最早發現的四顆小行星則是碰撞事故的幸免者。
近20年來，關于小行星起源的假設又有了新的發展。新的觀點認為：小行星有與大行星一樣的形成過程，是從同一塊“原始星云”中脫胎而出的，只是大行星發展比較完全，小行星由于各種原因中途“流產”了，未能“發育”完全。小行星帶與土星環在某種程度上是可以類比的。這些假設都從某些方面解釋了小行星的起源，但又都存在很多問題?，F在，越來越多的天文學家認為：小行星的起源是太陽系起源問題中不可分割的一環。這些小天體是太陽系中珍貴的“化石”，它們記載著行星形成初期的信息。
恐龍滅絕與小行星碰撞地球說
大約在2億多年以前，地球是爬行動物的一統天下，其中恐龍家族又是這一統天下的赫赫霸主。種類繁多、身軀龐大的恐龍占據了當時的海洋、陸地和天空，那時，整個地球幾乎成了“龍”的世界?？墒?，在距今約6500萬年前，這些在當時不可一世的巨獸突然在短時期內全部消亡了，與恐龍共同存在的生物中有70%也同時滅絕。是什么原因導致了這場全球性的災難？
今天的科學家們依據各種發現，對恐龍的滅絕提出了多種假設，如氣候大變動說，火山爆發說，哺乳類動物競爭說，超新星爆發說，小行星碰撞說等。其中小行星碰撞說認為：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，猛烈的碰撞卷起了大量的塵埃，使地球大氣中充滿了灰塵并聚集成塵埃云，厚厚的塵埃云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干千克植物，它們根本無法適應這種突發事件引起的生活環境的變異，只有在饑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概率就更小了。
小行星中真正可能對地球造成威脅的稱為潛在危險小行星。它們的軌道與地球軌道的最近距離小于0.05天文單位（約750萬千米）, 直徑大于100米。據估計，潛在危險小行星約有近2000顆。
1997年1月20日，中國科學院北京天文臺施密特CCD小行星項目組使用北京天文臺60/90厘米施密特望遠鏡在興隆發現了一顆潛在危險小行星，這是我國發現的第一顆近地小行星。其軌道與地球軌道的最近距離是0.0001天文單位（約15000千米），是當時的96顆潛在危險小行星中第三顆這么近的。盡管如此，它在今后相當長的時間內(至少在我們的有生之年)不會對地球構成真正的威脅。發現后引起國際小行星觀測者的極大關注，不僅成為當年被觀測次數最多的小行星，也是有史以來被觀測最多的暫定編號(1997-BR)小行星之一。 捷克天文學家對它的測光觀測得到其自轉周期33小時。美國Goldstone天線對其進行了雷達觀測。
如果小行星碰撞說是可能成立的假說，那么今后會不會再發生小行星與地球相碰撞的類似事件呢？人類創造的文明世界會不會被小行星撞擊而毀于一旦呢？人類怎樣才能對此防患于未然呢？這些都是科學家們非常感興趣因而在積極探討的問題