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太阳系小天体

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admin 发表于 2017-6-18 23:56:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
太阳系小天体

太阳系小天体是国际天文联会在2006年重新解释太阳系内的行星和矮行星时,产生的新天体分类项目。除了矮行星外的所有小行星和彗星都可被称太阳系小天体。该分类的上界并不是很明确,但肯定不包括行星,下界是否包含流星体也不是很确定。
comet_neat_s.jpg


小行星
小行星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。小行星由于质量小而无法籍自身重力形成椭球体表面。至今为止在太阳系内一共已经发现了约70万颗小行星,但这可能仅是所有小行星中的一小部分;据估计,小行星的数目应该有数百万。
asteroid_eros_s.jpg 小行星“爱神”(Eros)的近距离外貌,摄于2001年2月14日

asteroid_eros_ani_s.gif “爱神”的旋转视频

asteroid_gaspra_s.jpg Gaspra是第一个被拍摄到特写镜头的小行星

asteroid_ida&dactyl_s.jpg 小行星Ida和Dactyl

asteroid_mathild_ani_s.gif 飞越小行星Mathild的视频

[url=] Asteroid_2004_FH_s.gif [/url]2004年3月近地小行星2004 FH从地球上空飞越时的视频,前景中闪光是一颗人造卫星


约90%已知的小行星的轨道位于小行星带中;小行星带是界于火星与木星之间,一个相当宽广的地带。一开始天文学家以为小行星是一颗在火星和木星之间的行星破裂而成的,但小行星带内的所有小行星的全部质量比月球的质量还要小。今天天文学家认为小行星是太阳系形成过程中没有形成行星的残留物质。木星在太阳系形成时的质量增长最快,它防止在今天小行星带地区另一颗行星的形成。小行星带地区的小行星的轨道受到木星的干扰,它们不断碰撞和破碎。其它的物质被逐出它们的轨道与其它行星相撞。大的小行星在形成后由于铝的放射性同位素26Al(和可能铁的放射性同位素60Fe)的衰变而变热。重的元素如镍和铁在这种情况下向小行星的内部下沉,轻的元素如硅则上浮。这样一来就造成了小行星内部物质的分离。在此后的碰撞和破裂后所产生的新的小行星的构成因此也不同。有些这些碎片后来落到地球上成为陨石。
火星轨道内有三个小行星群:阿莫尔型小行星群;阿波罗型小行星群和阿登型小行星群。这些小行星被统称为近地小行星,近年来被研究得较多,因为它们有可能与地球相撞。
在其它行星轨道上也有小行星,它们通常是在拉格朗日点上运行,这些小行星被称为特洛伊小行星。在土星和天王星之间的小行星有一群偏心率相当大的小行星,被称为半人马小行星群。在海王星以外的古柏带中也有小行星。另外,也有人一直在猜测,水星轨道内也有一个小行星群,但迄今尚未被证实。
近地小行星(near-Earth asteroids,NEAs)指的是轨道与地球轨道相交的小行星。这类小行星可能会带来撞击地球的危险。同时,它们也是相对容易使用探测器进行探测的天体。目前已知的大小4千米的近地小行星已有数百个。可能还存在成千上万个直径大于1千米的近地小行星,数量估计超过2000个。天文学家相信它们只能在轨道上存在一千万至一亿年。它们要么最终与内行星碰撞要么就是在接近行星时被弹出太阳系。该过程可能会消耗大量小行星,但似乎小行星来源仍然在不断补给。
2004 FH 是一颗近地小行星,发现于2004年3月15日。它直径约30米,于2004年3月18日在距地球仅43000公里处掠过。
2002年6月6日,一个估计直径为10米的天体撞击了地球。该次撞击发生在地中海,地点约在34°N 21°E。 该天体在大气层半空引爆燃烧。其释放出的能量大约(根据次声测量)相当于2.6万吨三硝基甲苯(黄色炸药),与一个中型核武器相当。2008年10月7日,一个直径为2至5米的小行星撞击了地球。该次撞击发生在苏丹上空,释放的能量并不大。但本次撞击的重要性在于,这是人类首次在小行星撞击之前发现、并推断出撞击的发生。对于近地小行星的研究有重要意义。


彗星
彗星,或称扫帚星,是一种天体,由太阳系外围行星形成后所剩余的物质(如冰冻的气体、冰块、尘埃)组成。彗星质量很小,只有地球质量的几千亿分之一,通常沿着扁平的轨道围绕太阳运行。绕行一周所需的时间由几年至几百万年不等。人类历史上第一个被观测到周期性围绕太阳的彗星是“哈雷彗星”。
彗星由彗核、彗发和彗尾组成。彗核和彗发构成彗头。彗核顾名思义为彗星的核心,大小通常在数十公里以内。彗发为彗星接近太阳时因受太阳光的照射,让被凝结成固体的气体成分被蒸发出来,进而在彗核外围形成反射太阳光的气团,其大小可达十万公里。一些彗星的彗发外面还有一层“彗云”,主要由氢原子组成,又叫做氢云。彗尾为彗发受太阳辐射或太阳风的吹袭,迫使部份彗发物质向背离太阳的方向流动,成为长条型的彗尾,而彗尾又可细分为尘埃彗尾与离子彗尾两部份;尘埃彗尾多是白色而粗的,尾巴沿着彗星轨道而分布,离子彗尾多为蓝色而幼细的,尾巴直指太阳的反方向。大家可以看1997年4月的海尔·博普彗星的照片便容易明白。彗尾有单条,也有好几条。彗尾长度可高达数百万公里,甚至上亿公里,因此人们可以透过肉眼或望远镜观察到彗星与太阳间的互动。
彗星轨道多数是抛物线 ,少数是极为狭长的椭圆或双曲线,具有椭圆轨道的彗星,周期性地在太阳附近出现。彗星依照轨道周期的长短区分为短周期彗星与长周期彗星两种(见周期彗星列表),只要周期少于200年者为短周期彗星,反之则为长周期彗星。
彗星的轨道还可能会受到行星引力的影响,改变原来轨道的形状,尤其是通过行星轨道,非常接近行星的时候。如果由于行星的影响,而使彗星速度加快,则有可能使彗星脱离太阳系;当速度减慢时,长周期彗星可能会变成短周期彗星;非周期彗星甚至被捕获,成为周期彗星。也正是由于彗星轨道的奇异特性,致使天文学家一直在争论他是否是太阳系的一员。
每当彗星靠近太阳时,都会丢失大量的物质,等到可挥发的物质丢失殆尽后,彗星也就变成了一颗小行星。
部分科学家认为研究彗星可能可以揭露生命源起的秘密,甚至认为是彗星给地球带来了生命的种子。

comet_hale-bopp_s.jpg 海尔-波普(Hale-Bopp)彗星

[url=] comet_hale-bopp_tree_s.jpg [/url]天空中的海尔-波普彗星

comet_west_s.jpg West彗星

comet_halley_s.jpg 哈雷彗星

comet_ikeya-seki_s.jpg Ikeya-Seki彗星

comet_shoemaker-levy9_s.jpg 被木星引力撕裂的舒梅克-列维9彗星


流星体
流星体是太阳系内,小至沙尘,大至巨砾,成为颗粒状的碎片。流星体进入地球(或其他行星)的大气层之后,在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星。许多流星来自相同的方向,并在一段时间内相继出现,则称为流星雨(Meteor Shower)。流星体、流星、陨石,都是太阳系的碎屑,只是在不同状态下有不同的名称。许多流星体可能是彗星留在轨道上的碎屑,因此有着相似的轨道并汇聚成流而成为流星雨;还有其他的流星体不和任何天体有关,相互间也没有关联。
流星是进入地球的大气层内发出可见的光亮,并且被看见的流星体。如果流星体的质量较大,进入大气摩擦时产生的亮度非常高,甚至有爆炸现象,便称为火流星。火流星通常会落至地面,产生撞击现象。火流星的出现是因为它的流星体质量较大(质量大于几百克),进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气,以极高的速度和地球大气剧烈摩擦,产生出耀眼的光亮。火流星消失后,在它穿过的路径上,会留下云雾状的长带,称为“流星余迹”;有些余迹消失得很快,有的则可存在几秒钟到几分钟,甚至长达几十分钟。
流星体未被大气烧尽而落至地面,并未被高能量的撞击汽化,称为陨石。多数的流星体在进入大气层时都会被毁坏掉,这些残骸称为流星尘。当流星体或小行星进入上层大气层时,经过范围遭遇到的上层大气层分子便会被游离而创造出一条离子尾。这些电离的尾迹可以存留达45分钟之久。
许多的流星体来自小行星彼此之间撞击后形成的碎片。虽然,彗星离开之后残留的彗尾物质通常会形成流星雨,但也有些成员最终会因为散射而进入其他的轨道成为散乱的流星体。其它已经知道的来源还有月球和火星,有些陨石已经被证实是来自这些天体。
即使非常小的流星体都可能危害到太空船。以哈勃太空望远镜为例,已经有572个微小的撞击坑和被切削的区域。

meteoroid_leonidas2002_meteor_shower_s.jpg 2002年狮子座流星雨

meteoroid_leonidas2001_meteor_shower_s.jpg 2001年狮子座流星雨

meteoroid_leonidas1998_fireball_s.jpg 1998年狮子座流星雨中出现的火流星

meteoroid_perseus2007_s.jpg 2007年英仙座流星

meteorite_iron_s.jpg 铁陨石

meteorite_mars_life_s.jpg 火星陨石中的类生命体结构






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