小行星带之迷,袁隆平星和吴孟超星
天空中有一颗星,他的国际编号8117,也许大家不知道他,但是说出他的名字,人们会泪下。因为,他叫袁隆平星。也许他已经接到了我们的院士。袁隆平星,是一颗围绕太阳公转的小行星,是1996年9月18日,北京天文台施密特CCD小行星计划,在河北承德的兴隆县发现的。袁隆平星直径约10.19公里,远日点3.37天文单位,近日点2.69天文单位,距地球1.69天文单位。
袁隆平星
天空中还有一颗星,国际编号17606,他叫吴孟超星,属于与袁老携手同去的吴孟超院士。吴孟超星直径略小,约为8.32公里,远日点3.39天文单位,近日点1.83天文单位,距地球0.87天文单位,比太阳还近,于1995年9月28日发现。二老化成天空中两盏永远的灯,会一直守护着我们。
吴孟超星
1766年,在发现天王星之前,德国的天文学家提丢斯偶然发现一个数列,可以比较准确地给出各大行星与太阳的距离。
我们来看一下:
水星 (0 4)/10 0.4天文单位 实际距离0.38天文单位
金星 (3 4)/10 0.7天文单位 实际距离0.72天文单位
地球 (6 4)/10 1.0天文单位 实际距离1.00天文单位
火星 (12 4)/10 1.6天文单位 实际距离1.52天文单位
?? (24 4)/10 2.8天文单位
木星 (48 4)/10 5.2天文单位 实际距离5.20天文单位
土星 (96 4)/10 10天文单位 实际距离9.54天文单位
1781年,发现了天王星,它的轨道正好在对应的位置上,证明这个公式仍然有效。
天王星 (192 4)/10 19.6天文单位 实际距离19.2天文单位
而(24 4)/10这里并没有行星。
火星和木星轨道之间应该还有一颗行星
于是,柏林天文台的台长波德,认为火星和木星轨道之间应该还有一颗行星。
接下来,天文学家们开始疯狂地在这个距离寻找。
1801年,在距太阳2.77天文单位的位置,终于发现了一颗星球,命名为谷神星。天文学家们一度以为这就是他们要找的那颗行星。然而,在同一范围内,1802年发现了智神星、1807年发现了婚神星和灶神星、1845年发现了义神星。之后又陆续发现虹神星等,到目前为止,已经发现了超过50万颗,还有无以数计的彗星!天文学家们终于明白,这个位置没有行星,只有一个小行星带,属于我们国士的袁隆平星和吴孟超星就在这里。不过谷神星仍然是小行星带中最大的天体,而且是唯一的矮行星,和被降级的冥王星一个级别哦。谷神星的直径约有945公里,质量占到小行星带的30%。
谷神星和黎明号探测器
2007年,NASA发射的黎明号探测器,于2015年3月进入谷神星轨道,成为世界上首个矮行星的人造卫星。我们中国航天还是有不小的差距,任重而道远啊,不过我相信很快会赶上来的,到明年我们的空间站就会组建完成,天问号也在火星轨道上绕行,祝融号也已经登陆火星了嘛。
为什么这里没有行星,而只有一个小行星带呢?最早提出的观点是爆炸说,这里原本是有一颗行星,在数十亿年前的一次大爆炸中,被分解成了千万颗小行星。还有一种观点:本来这里有5到10颗谷神星大小的小行星,后来长时间的相互碰撞,越来越小,还形成了大量碎片。但这两个说法都不能自圆其说,我们来讲讲主流的观点和解释。
太阳星云说
要说清楚这个问题就要先提到行星形成的过程:太阳星云说。星云中的尘埃和气体,是构成太阳和行星的材料,在太阳系最初的历史中,因吸积过程造成小颗粒慢慢聚集,一旦聚集到足够的质量,就能通过引力吸引较近的物质,逐渐形成稳定的岩石行星或者气体行星,这就是太阳星云说。还有一个概念要先了解:轨道共振,类似于一个秋千在荡,而你在周期性地推了秋千一把,这就影响了秋千原本荡动的频率。
荡秋千
回到太阳星云说,在行星形成过程中,木星和火星的引力时不时扫过这片区域,就像有人推了秋千一把,影响了吸积的进程,还把大量的物质激飞,最后剩下来的物质完全不够形成一颗行星,之后慢慢稳定,就以现在这个模样保留了下来。
科学家做过模拟,小行星带现有的质量不足原先的千分之一,其它的都被抛了出去,初期的质量可能与地球相当。
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