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2014年6月10日

小行星

By 56 Keith Cheng

太陽系非常廣闊,除了有大家耳熟能詳的八大行星外,其實還有其他引人入勝的特徵,而小行星帶便是其中之一了。根據太陽星雲假說,在太陽系誕生期間,塵埃和氣體受重力影響而不斷旋轉。太陽形成後,剩餘物質繼續環繞中心  初生的太陽旋轉。剩餘物質繼而受重力影響互相碰撞,塵埃和氣體累積質量形成星子,星子累積質量而各自組成八大行星。但由於太陽系某些區域的平均旋轉速度較高,令超越某個質量的小行星會碎裂,所以行星大小的天體不會在該區形成。小行星常被誤解為完整單一的石頭,但小行星應該更像依靠重力組合在一起的巨大的碎石堆,所以受到撞擊不會碎裂。較小的小行星更有機會成為較大的小行星的衛星
星雲說解釋了太陽系的形成

太陽系的主小行星帶(主帶)就位於火星和木星的軌道之間。之所以稱為主帶,是因為太陽系內其他地方亦散佈著小行星,但是在120,437顆已經被編號的小行星中,有98.5%都在主帶發現的。小行星會被分類為不同家族的成員擁有相似的軌道和光譜則成小行星族的成員主帶內有花神星族、司法星族和鴉女星族等。木星的軌道上有希臘群和特洛伊群。主帶中最大的小行星是穀神星,它在十九世紀曾經被認為是太陽系行星之一。穀神星的直徑大約950公里,不到月球的五分之一。除了穀神星外,比較著名的冥王星也一有段時期被認為是太陽系第九大行星。直至2006年,國際天文聯合會正式定義行星,其中一條行星定義條件是「必須將鄰近軌道上的天體清除」。自此冥王星、穀神星等天體從行星系列排除並重新定義冥王星、穀神星為矮行星(有足夠的質量維持球體形狀和以軌道繞著太陽轉)
小行星主帶

主帶中最大的小行星穀神星

穀神星(圖中Ceres)跟地球(圖中右方)比較大小

小行星主要由岩石或金屬組成。因為主帶距離太陽24AU,剛好到達水在真空環境凝結成冰的溫度,所以小行星亦包含大量冰晶。即使在小行星帶內,體積和質量夠大,以致容易與其他物體劇烈碰撞的小行星,依然非常稀疏,所以從地球出發的太空船皆平安通過而從未發生意外。NASA一份報告指出,半徑為10公里的小行星,平均每一千萬年才會發生一次碰撞。可以推想,小行星間是多麼的遙遠,宇宙又是多麼的浩瀚。

小行星碰撞時會產生大量碎片,碎片可能脫離原來軌道而飛出太陽系,或和行星碰撞。在太陽系四處漂浮的碎片除了來自小行星,亦會來自週期性彗星,如哈雷彗星的軌道雖然並非以太陽為中心,但當它定期經過太陽系時,也會留下碎片。在地球形成的過程中,本身並沒有足夠水分以形成現今所見的海洋。要得到這麼大量的水,地球必需依靠外來水源,而彗星便是一個很重要的水源。
哈雷彗星的軌道

有科學家更指出,小行星的撞擊有機會形成蛋白質的前期産物,再加上帶著水分的彗星,無論小行星是來自太陽系的小行星帶或來自太陽系外,兩者也有可能是造就地球上生命的重要因素。

小行星碎片時會與空氣進行磨擦、燃燒而成為我們所見的流星。事實上,小行星碰撞時產生的碎片進入地球大氣層並不罕見,只是在日照下難以觀察。至於晚上,除非是地球經過碎片密集的彗星軌道而出現流星雨,否則要在機緣巧合下才能看到流星
流星——進入地球大氣層的小行星碎片



Backman, D. E. Fluctuations in the General Zodiacal Cloud Density. Backman Report. NASA Ames Research Center. 1998-3-6 [2007-04-04]

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