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小行星带zt

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证据显现新的小行星族仍在构成中(以天文学的时候标准),karincluster明显是在570万年前在一颗直径约16千米的母体小行星碰撞后产生的。veritas族是在830万年前构成的,证据则来自堆积在陆地被复原的行星际灰尘。

小行星带·当主带开端构成时,在间隔太阳2.7au的地区就已构成了一条温度低于水的固结点线(雪线),在这条线以外构成的星子能够积累冰。而在小行星带天生的主带彗星都在这条线以外,由此成为形成地球陆地的首要身分。

1802年,天文学家奥伯斯(h.olbere)在同一地区内又发明另一小行星,随后定名为智神星(pallas)。威廉·赫歇尔就建议这些天体是一颗行星被破坏后的残存物。到了1807年,在不异的地区内又增加了第三颗婚神星和第四颗灶神星。因为这些天体的表面近似恒星,威廉·赫歇尔就采取希腊文中的语根aster-(似星的)定名为asteroid,中文则译为小行星。

柯克伍德空地较着的将小行星带豆割成三个地区:第一区是4:1(2.06天文单位)和3:1(2.5天文单位)的空地;第二区持续第一区的起点至5:2(2.82天文单位)的共振空地;第三区由第二区的外侧一向到2:1(3.28天文单位)的共振空地。

在主带的外缘有原神星族的小行星,轨道介于3.3至3.5天文单位之间,与木星有7:4的轨道共振。希尔达族的轨道介于3.5和4.2天文单位之间,与木星有3:2的轨道共振。相对来讲,在4.2天文单位以外,直到与木星共轨的特洛伊小行星之间仍有少量的小行星。

另有第三类的小行星,总数约占10%的m-型小行星。它们的光谱中含有近似铁-镍的谱线,显红色或轻微的红色,而没有接收线的特性。m-型小行星猜测是由核心以铁-镍为主母体颠末毁灭性撞击构成。在主带内,m-型小行星首要漫衍在半长径2.7天文单位的轨道上。

注:20世纪70年代,通过察看小行星的光谱生长出了分类体系,三种最常见的范例是c-型(碳质)、s-型(硅酸盐)和m-型(金属)

小行星带高密度的天体漫衍使得彼其间的碰撞频繁(天文学的时候标准)。在小行星带中半径为10千米的天体,均匀每一千万年就会产生一次碰撞。碰撞会产生很多小行星的碎片(导致新的小行星族产生),并且一些碰撞的残骸能够会在进上天球的大气层并成为陨石。但当小行星以低速碰撞时,两颗小行星能够会连络在一起。在畴昔的40亿年中,另有一些小行星带的成员仍保持着原始的特性。

小行星带(asteroidbelt)是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星麋集地区,由已经被编号的120,437颗小行星统计获得,98.5%的小行星都在此处被发明。因为这是小行星最麋集的地区,估计为数多达50万颗,这个地区是以被称为主带,凡是称为小行星带。间隔太阳约2.17-3.*天文单位的空间地区内,堆积了约莫50万颗以上的小行星,构成了小行星带。这么多小行星能够被凝集在小行星带中,除了太阳的万有引力以外,木星的万有引力起着更大的感化。

这些箭头指出的就是小行星带内闻名的柯克伍德空地,首要的空地与木星的均匀活动共振为3:1、5:2、7:3和2:1。也就是说在3:1的柯克伍德空地处的小行星在木星公转一圈时,会绕太阳公转三圈。在其他轨道共振较低的位置上,能找到的小行星也比邻近的地区少。(比方8:3共振小行星的半长轴为2.71天文单位。)

拿破仑战役结束了小行星带发明的第一个阶段,一向到1845年才发明第五颗小行星义神星。紧接着,新小行星发明的速率极速增加,到了1868年中发明的小行星已经有100颗,而在1891年马克斯·沃夫引进了天文拍照,更加速了小行星的发明。1923年,小行星的数量是1,000颗,1951年达到10,000颗,1982年更高达100,000颗。当代的小行星巡天体系利用主动化设备使小行星的数量持续增加。

发源演变

·主带内侧边界在与木星的轨道周期有4:1轨道共振处(2.06au处),任何天体都会因为轨道不稳定而被抛射出去。

在主带的小行星约莫有三分之一属于不百口族的成员。同一家属的小行星来自同一个母体的碎片,共享着类似的轨道元素,像是半长轴、离心率、轨道倾角,另有类似的光谱。由这些轨道元素的图型显现,在主带中的小行星集分解几个家属,约莫有20–30个个人能够肯定是小行星族,并且能够有共同的发源。另有一些能够是,但还不是很肯定的。小行星族能够借由光谱的特性来停止辨认。较小的小行星个人称为组或群。

发明汗青

支流观点

目前的小行星带包含两种首要范例的小行星。在小行星带的外缘,靠近木星轨道的,以富含碳值的c-型小行星为主,此类小行星占总数的75%以上。与别的的小行星比拟,色彩偏红并且倒映率非常低。它们大要的构成与碳粒陨石类似,化学成分、光谱特性都是太阳系初期的状况,但贫乏一些较轻与易挥发的物质(如冰)。

·因为在40亿年前,小行星带的大小和漫衍就已经稳定下来(相对于全部太阳系),也就是说小行星带的主带在大小上已经没有明显的增减窜改。但小行星仍然会遭到很多随掉队程的影响,如内部的热化、撞击形成的熔化、来自宇宙线和微流星体轰击的太空风化。

小行星gaspra,伽利略号探测器拍摄目前小行带所具有的质量应当仅是原始小行星带的一小部分,以电脑摹拟的成果,小行星带本来的质量应当与地球相称。主如果因为重力的扰动,在百万年的构成周期过程中,大部分的物质都被抛出去,残留下来的质量大抵只要本来的千分之一。

目前被认同的行星构成实际是太阳星云假说,以为星云中构成太阳和行星的质料,灰尘和蔼体,因为重力陷缩而天生扭转的盘状。在太阳系最后几百万年的汗青中,因吸积过程的碰撞变得黏稠,形成小颗粒逐步堆积构成更大的丛集,并且使颗粒的大小稳定的持续增加。一旦堆积到充足的质量—所谓的微星—便能经过重力吸引邻近的物质。这些星子就能稳定的积累质量成为岩石的行星或庞大的气体行星。

在小行星带的内缘(间隔在1.78和2.0天文单位之间,均匀观点图,曙光号和小行星带半长轴1.9天文单位)有匈牙利族的小行星。们以匈牙利为主,起码包含52颗着名的小行星。匈牙利族的轨道都有高倾角,并被4:1的柯克伍德空地与主带分开开来。有些成员属于穿越火星轨道的小行星,并且能够是因为火星的扰动才使这个家属的成员减少。

其他质料

参看柯克伍德空地

在均匀速率太高的地区,碰撞会使星子碎裂而按捺质量的积累,禁止了行星大小的天体天生。在星子的轨道周期与木星的周期成简朴整数比的地区,会产生轨道共振,会因扰动使这些星子的轨道窜改。在火星与木星之间的空间,有很多处所与木星有激烈的轨道共振。当木星在构成的过程中向内挪动时,这些共振轨道也会扫掠太小行星带,对漫衍的星子停止静态的激起,增加相互的相对速率。星子在这个地区(持续到现在)遭到太激烈的摄动因此不能成为行星,只能一如往昔的持续绕着太阳公转,并且小行星带能够视为原始太阳系的残留物。

新家属

另一个在小行星主带外缘的高倾角家属是福后星族,轨道在间隔太阳2.25到2.5天文单位之间。首要由s-型的小行星构成,在靠近匈牙利族的四周有一些e-型的小行星。

小行星半长轴漫衍图首要用于描述在太阳四周小行星的范围,它的代价在能够推断小行星的轨道周期。就统统小行星的半长轴而论,在主带会呈现惹人谛视标空地。在这些半径上,小行星的均匀轨道周期与木星的轨道周期闪现整数比,如许与气体巨星均匀活动共振的成果,足以形成小行星轨道元素的窜改。实际的结果是在这些空职位置上的小行星会被推入半长轴更大或更小的分歧轨道内。不过,因为小行星的轨道凡是都是椭圆形的,还是有很多小行星会穿超出这些空地,因此在实际的空间密度上,在这些空地的小行星并不会比邻近的地区为低。

在小行星带发明后,必必要计算它们的轨道元素。1866年,丹尼尔·柯克伍德宣布由太阳算起,在某些间隔上是没有小行星存在的空缺地区,而在这些地区上绕太阳公转的轨道周期与木星的公转周期有简朴的整数比。柯克伍德以为是木星的摄动导致小行星从这些轨道上被移除。

家属和群组

当主带开端构成时,在间隔太阳2.7au之处构成了一条温度低于水的固结点线—"雪线",在这条线以外构成的星子就能够积累冰。在小行星带天生的主带彗星都在这条线以外,并且是形成地球陆地的首要供应者。

柯克伍德空地

小行星带由原始太阳星云中的一群星子(比行星藐小的行星前身)构成。但是,因为木星的重力影响,停滞了这些星子构成行星,形成很多星子相互碰撞,并构成很多残骸和碎片。小行星带内最大的三颗小行星别离是智神星、婚神星和灶神星,均匀直径都超越400千米;在主带中独一一颗矮行星—谷神星,直径约为950千米;其他的小行星都较小,有些乃至只要灰尘大小。小行星带的物质非常淡薄,目前已经有好几艘太空船安然通过而未曾产生不测。在主带内的小行星遵循它们的光谱和首要情势分红三类:碳质、硅酸盐和金属。别的,小行星之间的碰撞能够构成具有类似轨道特性和成色的小行星族,这些碰撞也是产生黄道光的灰尘的首要来源。

在主带内闻名的小行星族(依半长轴排序)有花神星族、司法星族、鸦女星族,曙神星族、和经理星族。最大的小行星族是以灶神星为主的灶神星族(谷神星是属于gefion族的突入者),信赖是由构成灶神星上陨石坑的撞击形成的,并且hed陨石能够也是发源自这一次的撞击。

其他解释

主带也较着的被分红表里二区带,内区带由靠近火星的的地区一向到3:1(2.5天文单位)共振的空地,外区带一向延长到靠近木星轨道的四周。(也有些人以2:1共振空地做为表里区带的分界,或是分红内、中、外三区。)

主带的内侧边界在与木星的轨道周期有4:1轨道共振的2.06au之处,,在此处的任何天体都会因为轨道不稳定而被移除。在这个空地以内的天体,在太阳系的初期汗青中,就会因为火星(远日点在1.67au)重力的扰动被打扫或抛射出去。

观点图,曙光号和灶神星与谷神星构造

在更长远的畴昔,曼陀罗族出世在4亿5千万年前主带中的碰撞,但春秋的估计只是按照能够成员现在的轨道元素,而不是统统的物理特性。不过,这一群能够做为黄道带灰尘的一个质料来源。其他比来构成的群另有伊安尼尼群(约莫在150万年前后),能够供应小行星带内灰尘的另一个来源。

·目前小行星带所具有的质量仅为原始小行星带的一小部分。电脑摹拟的成果显现,小行星带原始的质量能够与地球相称。但因为重力滋扰,在几百万年的构成周期过程中,大部分的物质都被抛射出去,残留下来的质量大抵只要本来的千分之一。

测量小行星带中巨大小行星的自转周期显现有一个下限存在,直径大于100米的小行星,自转周期都超越2.2小时。固然一个健壮的物体能够用更高的速率自转,但当小行星的自转周期快过这个数值时,大要的离心力便会大于重力,是以大要统统的疏松物质都会被抛离。这也申明直径超越100米的小行星实际上是在碰撞后的瓦砾堆中构成的。

碰撞

在主带内也被找到三条较着的灰尘带,他们与曙神星、鸦女星、经理星有类似的轨道倾角,以是能够也属于这些家属。

靠近内侧的部分,间隔太阳2.5天文单位,以含硅的s-型小行星较为常见,光谱显现其大要含有硅酸盐与一些金属,但碳质化合物的成分不较着。这表白它们与原始太阳系的成分有明显辨别,能够因为太阳系初期的溶化机制,导致分化的成果。相对c-型小行星来讲,此类小行星有着高反射率。在小行星带的全部族群中约占17%。

最大师族之一的花神星族已知的成员超越800颗,能够是在十亿年前的撞击后构成的,首要漫衍在主带的内侧边沿。

边沿

因为约莫在40亿年前,小行星带的大小和漫衍就已经稳定下来(相对于全部太阳系),也就是说小行星带的主带在大小上已经没有明显的增减窜改。但是,小行星仍然会遭到很多随掉队程的影响,像是:内部的热化、撞击形成的熔化、来自宇宙线和微流星体轰击的太空风化。是以,小行星不是原始的,反而是在内里古柏带的小行星,在太阳系构成时经历的变动比较少。

别的物质

在1918年,日本天文学家平山清次重视到小行星带上一些小行星的轨道有类似的参数,并由此构成了小行星族。到了1970年代,察看小行星的色彩生长出了分类的体系,三种最常见的范例是c-型(碳质)、s-型(硅酸盐)和m-型(金属)。2006年,天文学家宣布在小行星带内发明了彗星的族群,并且猜测这些彗星能够是地球上陆地中水的来源。

这些藐小微粒动员彗星抛出的物质,产生了黄道光,这类微小的辉光能够太阳西沉后的暮光中,沿着黄道面的平面上察看到。产生黄道光的颗粒半径约莫为40微米,而这类颗粒能够保持的生命期凡是是700,000年,是以必须有新产生的颗粒源源不竭地来自小行星带。

关于构成的启事,比较遍及的观点是在太阳系构成初期,因为某种启事,在火星与木星之间的这个空挡地带未能积聚构成一颗大行星,成果留下了多量的小行星。

物理特性

参看词条小行星族。

最早提出的成因解释是爆炸说,是太阳系第十大行星亿万年前的大爆炸分化成了千万颗小行星。这类小行星mathilde,近地小行星探测器拍摄实际一下子就处理了两个困难:小行星带的产生和为甚么没有第十行星。但这类假想最大的缺点是行星爆炸的启事说不清楚。也有人以为,木星与火星之间的轨道上本来就存在着5-10颗同谷神星大小类似的体积相对较大的小行星。这些行星通太长时候的相互碰撞逐步崩溃,越来越小,越分越多,构成了大量的碎片,也就是我们目前观察到的小行星带。这些解释各有事理,但都不能自圆其说,因此都未构成定论。

发明第一颗小行星谷神星的皮亚齐。1766年德国天文学家提丢斯(j.titius)偶尔发明一个数列:(n+4)/10,将n=0,3,6,12,……代入,可相称精确地给出当时已知行星的轨道半径。这件事开初未引发人们的重视,厥后柏林天文台的台长波德(j.bode)得知后将它颁发,乃为天文界所知。在1781年发明天王星以后,进一步证明公式有效,波德因而建议在火星和木星轨道之间或许另有一颗行星。1801年,西西里和皮亚齐(g.plazzi)在例行的天文观察中偶尔发明在2.77au处有个小天体,即把它定名为谷神星(ceres)。

除了小行星的主体以外,小行星带中也包含了半径只稀有百微米的灰尘微粒。这些纤细颗粒起码有一部分是来自小行星之间的碰撞(或藐小的陨石体对小行星的撞击)。因为坡印廷·罗伯逊阻力,来自太阳辐射的压力会使这些粒子以螺旋的途径迟缓的朝向太阳挪动。

在太阳系构成初期,因吸积过程的碰撞遍及,形成小颗粒逐步堆积构成更大的丛集,一旦堆积到充足的质量(即所谓的微星),便能用重力吸引四周的物质。这些星子就能稳定地积累质量成为岩石行星或庞大的小行星ida和它的卫星,伽利略号探测器拍摄气体行星。小行星带的构成之谜不晓得何时才气破解。不过,越来越多的天文学家以为,小行星记录着太阳系行星构成初期的信息。是以,小行星的发源是研讨太阳系发源题目中首要的和不成豆割的一环。

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