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由苏梅克-列维九号彗星推测太阳系小行星带小行星成因之谜

 5616 2023-03-10 发布于山东

       苏梅克-列维九号彗星(Shoemaker-Levy 9,简称:SL9,临时编号:D/1993 F2)这颗彗星是由美国天文学家尤金和卡罗琳·苏梅克夫妇(Eugene and Carolyn Shoemaker)及天文爱好者大卫·利维(David H. Levy)三人于1993年3月24日在美国加州帕洛玛天文台共同发现的,那是他们发现的第九个彗星,因此依据国际星体命名规则依照三位的姓氏命名。

       原本此彗星脱离位于太阳系外侧的小行星带进入太阳系成为周期性彗星,后来经过计算发现,这颗彗星的轨道资料,SL9与其他彗星不同,它并非围绕太阳,而是绕木星公转,其远木点为0.33天文单位,公转周期为2年,轨道形状也极为椭圆,离心率达0.9986。

       电脑继续推算运行轨道,显示该彗星在1992年7月8日距木星表面4万公里时因受到强大的潮汐力而分裂为21个小碎块。并于格林尼治标准时间1994年7月16日20时15分开始以每小时21万公里的速度陆续墬入木星大气层,撞向木星的南半球,最后结果与计算相符,苏梅克-列维九号彗星撞向木星,成为木星物质的一部分,成为地球人类有记载的首次直接观测太阳系的天体撞击合并事件。


       小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域,98.5%的小行星都在此处被发现,已经被编号小行星有120,437颗。由于小行星带是小行星最密集的区域,这个区域因此也被称为主带。

        它们的公转应该是统一的,有一个公转速度,自转会是怎样的一种情况?方向、转速?会不会是五花八门,但是他们的组合体应该有一个合成自转,方向、转速又会怎样?这些小行星是怎么形成的?它们又怎么会如此多地聚拢在这样一条轨道上,构成一个家族呢?

       小行星带距离太阳约2.17-3.64天文单位的空间区域内,聚集了大约50万颗以上的小行星。这么多小行星能够被凝聚在小行星带中,除了太阳的引力作用以外,木星的引力起着更大的作用。

       通常认为:小行星带由原始太阳星云中的一群星子(比行星微小的行星前身)形成。但是,因为木星的重力影响,阻碍了这些星子形成行星,造成许多星子相互碰撞,并形成许多残骸和碎片。小行星带内最大的三颗小行星分别是智神星、婚神星和灶神星,平均直径都超过400 公里;在主带中仅有一颗矮行星—谷神星,直径约为950公里;其余的小行星都较小,有些甚至只有尘埃大小。

       小行星带的物质非常稀薄,已经有好几艘太空船安全通过而未曾发生意外。在主带内的小行星依照它们的光谱和主要形式分成三类:碳质、硅酸盐和金属。另外,小行星之间的碰撞可能形成拥有相似轨道特征和成色的小行星族,这些碰撞也是产生黄道光的尘土的主要来源。

   1766年德国天文学家提丢斯(J.Titius)偶然发现一个数列:(n+4)/10,将n=0,3,6,12,……代入,可相当准确地给出各颗大行星与太阳的实际距离。这件事起初未引起人们的注意,后来柏林天文台的台长波德(J.Bode)得知后将它发表,乃为天文界所知。

       在1781年发现天王星之后,进一步证实公式有效,波德于是提出在火星和木星轨道之间也许还有一颗行星。


       根据小行星带与木星的距离,推测,小行星带上的小行星都是由一颗介于火星与木星之间的太阳系原生行星破碎之后残留下来的碎块。这颗早期的行星在运行到近日点时,恰巧土星、木星和火星也运行到了近日点,土星和木星的合力,与火星太阳的合力,共同作用的结果,将小行星们的母体行星撕裂,被撕裂的行星破碎为一个个大小不等的碎块,排布在原来的轨道上,形成了小行星带,这些小行星继承了母体行星的公转生命因子,却失去了母体自转形体塑成保持的能力,它们基本上就是从母体行星分裂出来的样子……

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