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太阳系小行星带,形成位置

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发表于 2017-9-25 16:40:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
  太阳系小行星带位于哪里?直到1766年,德国科学家提丢斯发现大行星的运行轨道半径存在着一定规律,这个规律可以用(n+4)/10这个公式来表示,n=0,3,6,12,24,48,96……把这个级数代入到公式中,计算出的数据非常符合各大行星运行轨道半径的数据。与此同时,德国天文台台长波德也在计算这一规律,并得出公式R=0.3×2(n-2)+0.4,n=1,2,3……提丢斯与波德的想法不谋而合,后来,天文学界将这一规律命名为提丢斯-波德定则。

  根据这个定则,可以发现火星与木星的数值之间存在着一个空缺,因此有很多人认为这个位置必定有一个大行星。意大利的天文学家皮亚齐热衷于天文观测,他在西西里的巴勒莫有一座小型的天文台。他根据自己的观测为恒星绘制了一个位置表。1810年1月1日,他发现了一颗新星。不久,这颗新星被命名为谷神星。谷神星非常小,这使人们非常惊诧,在了解到它的运行轨道后,又对其离心率之大感到惊异。不久,另一颗行星被发现,这是由不来梅的医生奥尔伯观测时发现的,这时,谷神星被发现后还未公转一周,就在同一区域有了新发现。按照预想,那里有可能会发现一颗大行星,但结果却发现了2颗小行星。在奥尔伯看来,这两颗小行星或许是一颗大行星的碎片。按照这样的推测,应该还有更多的碎片存在。在此后的三年中,这个猜测果然被证实,那就是又有2颗小行星被发现。


  在1845年,另一位观测者——德国的亨克发现了第5颗小行星。转年,第6颗也被发现。接下来,发现小行星的消息不断传来,到目前为止,已经发现的小行星超过了两万颗。

  对小行星的观测,在1890年前只有少数人在进行,他们对小行星有着浓厚的兴趣。大约从1890年开始,人们发现摄影的方式有利于小行星的发现。将望远镜对准太空,打开定时装置,以半小时左右的曝光时间对星辰进行拍摄。恒星在底片上会显示为一个小圆点,而行星则会留下一条短线。用这种方式就节省了大量的观测时间,而且更容易发现行星,只要从照片上发现拖长的影像,就可以进行辨认。海德堡的沃尔夫曾发现500多颗行星,就是使用了这种方式。

太阳系小行星带,形成位置77 / 作者:伤我心太深 / 帖子ID:27358,104291

  新发现的小行星一般都很暗淡,其数量也在随着暗淡的程度不断增加。这样的小行星用望远镜就能观测到一万多颗,即使比较大的小行星,通过望远镜也只能看到一个小点。谷神星在小行星中是最大的,它的直径有770千米,另外还有12颗,它们的直径超过160千米,最小的行星直径大约在32至48千米之间,这个数据也只是根据光度推测出的。


  一些小行星轨道的离心率非常大,比如希达尔戈星,它的轨道离心率为0.65,换句话说,在近日点时它与太阳的距离比平均距离小三分之二,在远日点时多三分之二,在离太阳最远的地方和土星与太阳的距离相当。轨道倾斜大时很容易被发现,有的超过了20°,希达尔戈星是43°。过去曾有推测,认为大行星的炸裂,无数的碎片成为小行星。这种说法已经被否定,因为这些轨道的边界很宽,假如这些碎片最初是一个整体,就不会出现这样的情形。这些行星从初始阶段就与这片星空同在,星云假说的理论认为,一切行星物质从前都是围绕太阳运行的云状物质的环。其他行星都是由环中物质逐渐集中于一点而形成的星,而小行星则是由环的不集中形成的。


  小行星的轨道是有规律可循的,我们因此可以探究它们的由来。行星轨道近似圆形,但太阳并不处于这个圆形轨道中心。我们可以假设从无穷的高处俯视太阳系,并且将小行星的轨道视为精细的圆圈,我们会发现这些圆圈是相互交织在一起的,并且形成了一个宽大的环状,它们外环的直径要大于内环的直径一倍。


  我们再假设这些圆圈是一些丝线,我们将它们改动一下,让太阳处于中心位置,不做大小的改动,我们会发现比较大的轨道直径比小的要多出一倍,所以这些圆圈占据的空间就要非常宽阔,但它们的分布不是均匀的,相反却聚集成不同的群,所有的小行星都按照一定的周期围绕太阳公转,每个公转周期随距离的远近而不同,离太阳远,周期就会很长。因为轨道的全圆周为129.6万秒,用它除以公转周期,就可以得出行星每天的平均运行角度,我们称这个角度为该行星的“平均角速度”。小行星的平均角速度在300至1100秒以上,随着角度的增加,公转周期会缩短,距离太阳也就越近。


  根据小行星的轨道分布,我们可以将它们划分为几个群,处于最外层的平均角速度在400秒和600秒之间,距离木星最近,公转周期为8年,随后就是一道空档,到560秒才又有10颗小行星被发现,它们位于540秒与580秒之间。离木星越近,小行星也越多,但在700秒、750秒、900秒时,却发现小行星的数量在减少,甚至消失了。

  小行星按照物质构成的分类和比例可以分为硅质的(数量占总数的15%左右,由石硅层包裹铁镍构成)、金属的(数量占总数的10%左右,由铁镍等物质构成)、碳质的(数量占总数的75%左右,以碳为主要物质构成)。此外还有大约2000颗近地小行星,很有可能给地球带来巨大的灾难,因此受到科学家的密切关注。


  1898年以前观测到的小行星大多位于火星和木星的轨道之间,但在当年的夏天,柏林的威特却有了新的发现,一颗小行星在近日点进入了火星轨道的内部,距地球轨道2200万千米以内。这颗小行星被命名为“爱神星”,它的轨道离心率非常大,在远日点时又处于火星轨道外。


  由于轨道倾斜,爱神星会经常处于黄道带以外。当它于1900年靠近地球时,竟然跑到了北方。因为这样的运行很特别,所以过了很久才再次发现它的踪迹。1900年当爱神星靠近地球时,人们对它进行了认真的考察。考察发现这颗小行星的光度每小时都在发生变化。比较新的猜测认为,爱神星光度之所以发生改变,是因为向着地球的一面的明暗区域发生了变化。

  对爱神星的探究非常有意义。当它靠近我们时,我们可以对这个距离做精确的测算,根据这个距离我们可以精确地测出它和太阳之间的距离,乃至测出整个太阳系的大小。我们应该把握这一难得的机遇,因为爱神星每一次靠近我们,都需要间隔很长的时间。


  小行星带,小行星带是怎么形成的?

  小行星带位于火星轨道和木星轨道之间,由原始的太阳星云中的一群星子来形成,小行星带的形成主要依靠的是火星及木星的万有引力,其中以木星的引力最为重要,并且由于万有引力的作用,造成了这些小行星带无法形成行星,小行星带有十几万颗小行星,其中最大的有三颗,分别是智神星、婚神星、灶神星,直径超过四百公里,其余的小行星比较小。

太阳系小行星带,形成位置8 / 作者:伤我心太深 / 帖子ID:27358,104291  
 通过长期的科学研究表明,对于小行星带有以下四个方面的论述:


  一:根据小行星的形状判断,小行星带的形成是经过高温融合形成的,但是这种融合和其他行星不同,比如地球,地球在形成过程中的融合过程是以万有引力为主导作用,但是小行星带中的行星是由外部力量起决定性作用。

  二:由于小行星带中的行星个体都非常的小,并且在形成的过程中由外力导致,其自身的引力作用几乎不起作用,没有办法将自身在融合过程中产生足够的高温将物质融合在一起,因此小行星带中的行星形状都不规则,无法形成像地球等行星所显示出来的球状。

  三:小行星带中的物质和行星光环的物质完全不同,比如和土星环中的物质,土星光环中的物质是由大量非常细微的颗粒组成,并且这种物质显得非常的疏松,没有经过高温的融合过程,但是对于小行星带来说,由于其形成经过外力的作用,会使得部分行星会经过高温融合形成硬化的颗粒结构。

  四:由于火星及木星的万有引力作用,造成了小行星带的分布呈带状。

太阳系小行星带,形成位置51 / 作者:伤我心太深 / 帖子ID:27358,104291   
根据以上的四个方面的论述,对于小行星带的形成过程可以简单的进行这样的描述:
  在太阳系的形成阶段,星云物质向恒星漩涡方形行进,随着恒星质量的加大,恒星的引力也逐渐的加大,也进一步加大了星云的行进速度,其中就有一部分的物质成了恒星本身的物质,但是也有一些物质具有了围绕太阳自传的速度,最终会因为自转离心力过大而向外逃逸,同时也会将一部分坠入今日空间的星云物质携带到原理恒星的位置,并且保持其在某一个轨道的高度,那些被携带出来的颗粒物质最后就会形成小行星带。
  同时的,一些物质在一定程度上正向恒星中心坠落,并且具有很大的切向速度,从而可以避免他们坠落恒星中心,形成了围绕太阳运行的行星,而其中的一些星云物质,比如氢、氧等元素物质,由于逃逸到了地球,由于温度的降低,最终形成了液态水,最后形成了海洋,也为地球形成生命形成了条件,以上的这种论述也已经得到了科学的证明。


太阳系小行星带,形成位置59 / 作者:伤我心太深 / 帖子ID:27358,104291   



小行星带对地球的意义:


  一:防止其他宇宙小行星对地球的撞击。
  二:小行星带在一定的程度上可以吸收宇宙射线,降低对地球的影响,如地球磁场。
  三:反射太阳辐射,降低辐射对地球生物的影响。

  四:由于引力的作用,小行星带可以稳定地球的轨道。









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