小行星:有关小行星的有趣事实和信息

子轸 2019年11月7日16:10:01 评论

小行星:有关小行星的有趣事实和信息
OSIRIS清晰滤镜图片拍摄于2010年7月10日罗塞塔号飞船在小行星Lutetia飞越期间拍摄的照片。

小行星是绕太阳旋转的岩石世界,太小而不能称为行星。它们也被称为小行星或小行星。有数百万颗小行星,大小从数百英里到几英尺不等。总的来说,所有小行星的质量都小于地球的月亮。

尽管有小行星,但小行星还是很危险的。过去有许多人袭击了地球,将来还会有更多人坠入我们的星球。这是原因之一科学家的研究小行星和渴望更多地了解他们的人数,轨道和物理特性。如果小行星驶向我们的道路,我们想知道这一点。

编队
小行星是大约46亿年前太阳系形成后的残余物。早期,木星的诞生阻止了火星与木星之间的间隙形成任何行星体,从而使那里的小物体相互碰撞并破碎成今天看到的小行星。

对太阳系如何演化的理解正在不断扩大。尼斯模型和大特克(Grand Tack)这两个相当新近的理论表明,天然气巨头在进入现代轨道之前先走了走。这一运动本来可以使主带的小行星降落到地面行星上,排空并重新填充原始带。

物理特性
小行星可以达到谷神星,其最大长度为940公里(约583英里)。另一方面,研究过的最小的小行星是6英尺宽(2米)的太空岩石2015 TC25,它是在2015年10月近距离掠过地球时观察到的。它撞击地球的机会在可预见的未来是小,亚利桑那州的月球与行星实验室的大学毗湿奴雷迪在说声明。

Reddy补充说:“您可以将[小行星]视为漂浮在太空中的陨石,但尚未撞击到大气层并落到地面上。”

几乎所有的小行星都是不规则形状的,尽管一些小行星几乎是球形的,例如谷神星。它们经常有凹坑或坑坑洼洼-例如,维斯塔(Vesta)的巨型坑坑直径约为285英里(460公里)。大多数小行星的表面被认为覆盖了灰尘。

当小行星绕椭圆轨道绕太阳旋转时,它们会旋转,有时会非常不稳定地翻滚。超过150个小行星也是已知的具有小的伴侣月亮,一些具有两个卫星。也存在双星或双星小行星,其中两个大小大致相等的小行星彼此轨道运行,并且三星小行星系统也是众所周知的。许多小行星看似已被一颗行星的引力捕获并变成了卫星-可能的候选者包括火星的卫星,火卫一和狄莫斯,以及木星,土星,天王星和海王星的大部分外卫星。

典型小行星表面的平均温度为华氏负100度(摄氏负73度)。数十亿年来,小行星几乎一直保持不变-因此,对它们的研究可能会揭示许多有关早期太阳系的信息。

小行星有各种形状和大小。一些是固体,而另一些是靠重力结合在一起的小堆瓦砾。一个围绕太阳在海王星和天王星之间旋转的行星,带有自己的一组环。另一只尾巴没有一条,而是有六个尾巴。

分类
小行星位于太阳系的三个区域内。大多数小行星都位于火星和木星轨道之间的巨大环中。这个主要的小行星带可容纳200多颗直径大于60英里(100公里)的小行星。科学家估计,小行星带还包含直径大于1公里(3281英尺)的110万至190万颗小行星以及数百万个较小的小行星。

并不是主带中的一切都是小行星- 谷神星曾经被认为只是小行星,现在也被认为是矮行星。在过去的十年中,科学家还发现了一类称为“主带小行星”的物体,这是带有尾巴的小岩石物体。当物体撞击小行星或通过分解小行星时,一些尾巴会形成,而另一些则可能是变相的彗星。

许多小行星位于主带外。特洛伊小行星在两个特殊的地方(称为拉格朗日点)绕着较大的行星运行,在这里太阳和行星的引力是平衡的。木星木马是最多的,拥有几乎与主要小行星带一样高的人口。海王星,火星和地球也有Trojan小行星。

近地小行星(NEA)绕地球比太阳更近。据美国宇航局称,阿莫尔小行星的近轨道接近但没有横穿地球的轨道。阿波罗小行星有穿越地球的轨道,但大部分时间都花在行星的路径之外。Aten小行星也穿越地球轨道,但大部分时间都在地球轨道上度过。Atira小行星是近地小行星,其轨道包含在地球的轨道内。根据欧洲航天局的数据,大约10,000个已知的小行星是NEA。

除了根据轨道对小行星的分类外,大多数小行星还根据其组成分为三类:

的C型或含碳小行星是彩色的灰色,并且是最常见的,包括已知的小行星75%以上。它们可能由黏土和石质硅酸盐岩石组成,居住在主带的外围区域。

的S型或含硅小行星是绿色的颜色至红,约占17已知小行星%,并且占主导地位的内小行星带。它们似乎由硅酸盐材料和镍铁制成。

该M型或金属小行星在颜色偏红,上大多数是小行星的其余部分,并且住在主带的中间区域。它们似乎是由铁制成的。

根据成分,还有许多其他稀有类型-例如,以维斯塔(Vesta)为代表的V型小行星具有玄武质的火山壳。

对地球的影响
自大约45亿年前地球形成以来,小行星和彗星就经常撞击地球。据美国宇航局称,最危险的小行星极为罕见。

具有全球灾难能力的小行星的宽度必须超过四分之一英里。研究人员估计,这种影响将向大气中释放出足够的灰尘,从而有效地造成“核冬天”,从而严重破坏世界各地的农业。美国宇航局官员说,大的小行星平均每1000个世纪只撞击地球一次。

相信每1000至10,000年就会撞击地球的较小的小行星,可能会摧毁一座城市或造成毁灭性的海啸。据NASA称,小于82英尺(25 m)的太空岩石在进入地球大气层时最有可能燃烧,这意味着即使2015 TC25撞击了地球,也可能不会将其撞到地面。

2013年2月15日,一颗小行星撞击了俄罗斯车里雅宾斯克市上方的大气层,造成了1200人受伤的冲击波。据认为,该太空岩石进入地球大气层时的高度约为65英尺(20 m)。

当小行星或其一部分撞入地球时,称为陨石。以下是典型的成分:

铁陨石

铁: 91%
镍: 8.5%
钴: 0.6%
石陨石

氧气: 6%
铁: 26%
硅: 18%
镁: 14%
铝: 1.5%
镍: 1.4%
钙: 1.3%
小行星防御
追踪小行星的科学家将数十种小行星归类为“ 潜在危险 ”。其中一些轨道的运行距离地球足够近,它们有可能在遥远的未来受到干扰,并与我们的星球发生碰撞。科学家指出,如果发现小行星与地球相距30或40年,则有时间做出反应。尽管必须开发该技术,但可能性包括分解对象或将其转移。[ 图片库:潜在危险的小行星 ]

但是,对于每一个已知的小行星,仍有许多尚未发现,因此更短的反应时间可能会更具威胁性。

当小行星确实靠近地球的飞越时,观察它们的最有效方法之一就是使用雷达,例如位于美国加利福尼亚州NASA的金石深空通信中心的系统。2017年9月,近地小行星3122佛罗伦萨在地球上以440万英里(700万公里)的速度巡航,即距月球距离的18倍。飞越确认了它的大小(2.8英里或4.5公里)和旋转周期(2.4小时)。雷达还透露了一些新信息,例如其形状,至少一个大陨石坑和两个卫星的存在。

NASA喷气推进实验室的物理学家Marina Brozovic在2017年早些时候的一次NASA广播中表示,雷达可以揭示细节,例如其大小,形状以及小行星是否实际上是两个物体(一个双星系统,其中一个较小的物体)她说:“雷达有点像瑞士军刀。” “它一次揭示了太多有关小行星的信息。”

万一这颗小行星被认为是威胁,NASA设有一个行星防御协调办公室,该办公室具有缓解这种情况的方案。在同一广播中,PDCO行星防务官Lindley Johnson说,该机构至少可以使用两种技术:动能撞击器(意指撞向小行星以移动其轨道的航天器)或重力拖拉机(意指,太空船会长时间停留在小行星附近,并利用自身的重力逐渐改变小行星的路径。)PDCO还将与白宫,联邦紧急事务管理局(FEMA)以及可能的其他太空机构进行磋商,以确定该怎么做。但是,没有已知的小行星(或彗星)对地球的威胁,NASA会通过伙伴望远镜网络仔细跟踪所有已知物体。

输水?
具有讽刺意味的是,可能意味着人类死亡的碰撞可能是我们今天活着的原因。地球形成时,它是干燥且贫瘠的。小行星和彗星的碰撞可能已经将水冰和其他碳基分子传递到了行星上,从而使生命得以发展。同时,频繁的碰撞使生命无法幸存,直到太阳系平静下来。后来的碰撞决定了哪些物种在进化,哪些物种被消灭了。

据美国宇航局近地天体研究中心( CNEOS)称:“似乎有可能首先通过撞击彗星和小行星的巨大流量阻止了地球表面的生命起源,然后可能产生了强度低得多的彗星雨沉积了使生命形成大约3.5亿至38亿年前的材料。”

发现与命名

1801年,意大利神父和天文学家朱塞佩·皮亚齐(Giuseppe Piazzi)在制作星图时,意外发现了第一颗也是最大的小行星谷神星(Ceres),它在火星和木星之间运行。尽管如今谷神星被归类为矮行星,但它占主要小行星带内或附近所有已知小行星质量的四分之一。

在19世纪上半叶,发现了几颗小行星,并将其归类为行星。威廉·赫歇尔(William Herschel)于1802年创造了“小行星”一词,但其他科学家将这些新发现的物体称为小行星。到1851年,有15颗新的小行星,其命名过程已转变为包括数字,谷神星被指定为(1)谷神星。今天,谷神星拥有双重名称,既是小行星又是矮行星,而其余的仍然是小行星。

由于国际天文学联合会对小行星的命名方式相对于其他机构没有那么严格,因此,有以“星际迷航”的史波克先生和摇滚音乐家弗兰克·扎帕命名的小行星,还有更庄重的致敬,例如七个小行星以在2003年遇难的哥伦比亚航天飞机的机组人员的名字命名。不再允许在宠物后命名小行星。

小行星也有编号-例如99942 Apophis。

勘探
1991年,第一颗拍摄小行星特写照片的航天器是美国宇航局的伽利略号,1994年它还发现了第一颗绕小行星运行的卫星。

2001年,在NASA的NEAR航天器从轨道上对近地小行星爱神星(Eros)进行了深入研究一年多之后,任务负责人决定尝试着陆。虽然它不适合降落,NEAR成功降落,创下纪录作为第一个在小行星上着陆成功。

2006年,日本的Hay鸟号成为第一架从小行星上降落的航天器。它于2010年6月返回地球,目前正在研究回收的样品。

NASA的Dawn任务于2007年发射,于2011 年开始探索Vesta。一年后,它离开小行星前往Ceres之旅,并于2015年到达。Dawn是第一批访问Vesta和Ceres的航天器。截至2017年,该航天器仍在运行这颗非凡的小行星。

2016年9月,美国国家航空航天局发射了“起源,光谱解释,资源识别,安全性,雷哥利斯资源管理器”(OSIRIS-REx),它将在获取样本返回地球之前先对小行星Bennu进行探索。

OSIRIS-REx首席研究员但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)在新闻发布会上说:“样品的回收确实处于科学探索的最前沿。”

2017年1月,美国宇航局通过其发现计划选择了露西和赛琪两个项目。在2021年十月计划推出,露茜才去到学习6个木马小行星在小行星带参观的对象。赛琪将前往16赛琪,这是一颗巨大的金属小行星,可能是古代火星大小行星的核心,由于剧烈的碰撞而剥去了地壳。

2012年,一家名为Planetary Resources,Inc.的公司宣布了计划,最终向太空岩石派遣一个任务,以提取水并将小行星开采为贵金属。从那时起,美国宇航局就开始为自己的小行星捕获任务制定计划。

据CNEOS称,“据估计,居住在火星和木星轨道之间的小行星带中的矿物财富,相当于今天地球上每个人的约1000亿美元。

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