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维基少年:太阳系/小行星带

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Asteroid belt between Mars & Jupiter.PNG
火星与木星之间的小行星带.PNG

小行星带位于火星和木星之间。它包含比行星小得多的岩石和金属块。这些块被称为小行星或矮行星。它们从地球上用肉眼是看不见的,但许多可以通过双筒望远镜或小型望远镜看到。

小行星带中最大的天体
物体
名称
最大
尺寸
1 谷神星 933 公里
4 灶神星 530 公里
2 智神星 525 公里
10 健神星 407 公里
511 戴维达 326 公里

太阳系中最大的小行星被称为“2001 KX76”。在小行星带中,四个最大的天体是谷神星(一颗以罗马农业女神命名的矮行星)、灶神星(罗马家庭女神)、智神星(波塞冬的孙女)和健神星(希腊健康女神)。这四个天体占小行星带总质量的一半左右。

一些小行星的直径不到一公里。非官方地,极限设定为 50 米,任何小于此的物体都将被称为流星体。随着望远镜技术的进步,特别是对于靠近地球运行的物体,一些小于 50 米的物体确实被观察到在靠近地球附近经过。

太阳系中可能有数百万颗小行星。超过 96,000 颗小行星已被编号。其中近 12,000 颗有名称。但即使有如此多的小行星,小行星带大部分都是空旷的空间。在宇宙飞船中穿梭小行星带不会像你在科幻电影中看到的那样。在太阳系历史的前 1 亿年(如果人类进化并发现了电影)不会是这样。小行星带在太阳系的前 1 亿年里损失了 99.99% 的质量。

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它们以什么命名?

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最初发现的小行星以神话英雄和神灵命名,就像主要行星一样。第一个被发现的小行星以罗马种植植物(尤其是谷物)和母爱的女神谷神星命名。第二个被发现的小行星被称为智神星,以希腊智慧之神之一命名。小行星也按发现顺序编号,因此谷神星是 1,智神星是 2,依此类推。

随着已知小行星数量的增加,神话名称用完了,因此开始使用其他名称。一些小行星以国家命名。例如,编号为 136 的小行星以奥地利命名。另一些则以植物命名,例如 978 牵牛花。1620 地理号以国家地理学会命名,以表彰其在分享关于太阳系知识方面的努力。许多以人名命名,无论他们活着还是已经去世。在少数情况下,比如 2309 史波克先生,小行星以发现者的宠物猫命名。最后一种命名方式是不鼓励的,但它仍然不时发生。甚至虚构的角色也被使用。

如今,小行星的名称可以由发现者提出。这些名称在由一个小组审查后才会正式生效,以确保它们不具有攻击性或过于类似于其他名称。由于现在发现了如此多的小行星,大多数新发现的小行星甚至都没有得到命名,而是得到了一个编号代码。在本世纪,它们不太可能得到正式名称,至少在本世纪内是这样。

实际的词“小行星”可以指任何属于海星属的成员;换句话说,就是海星。这个词的词源来自古希腊语ἀστεροειδής,字面意思是星形。古希腊人可能把小行星误认为恒星。

大多数小行星都有代表它们的符号;例如,谷神星的符号是⚳,代表谷神星的镰刀,智神星的符号是⚴,代表雅典娜的长矛。

谁发现了它们?

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小行星带事实:

  • 小行星带中所有小行星的总质量约为月球质量的 1/35。
  • 小行星带中最大的天体谷神星,占所有小行星总重量的 1/3 左右。
  • 谷神星是小行星带中唯一的矮行星。
  • 灶神星是唯一可以用肉眼看到的小行星。它的视星等可以达到 +5.1,与天王星差不多。
    • 虽然人们可能在数千年前就看到了灶神星和天王星,但直到 200 年前才认识到它们绕太阳运行。

第一颗被发现的小行星是谷神星,它是在 1801 年 1 月 1 日由朱塞佩·皮亚齐意外发现的。起初他认为这是一颗彗星,后来才意识到是一颗行星!当人们意识到它太小的时候,威廉·赫歇尔爵士(发现天王星的天文学家)创造了“小行星”这个词来描述它,他使用了古希腊语aster,意思是星星,以及-oid,意思是形状或形式。换句话说,这是一颗类星行星,因为他看不到任何细节,因为这个物体太小了。

到 1807 年,又发现了 3 颗小行星,但直到 1845 年,一位名叫卡尔·路德维希·亨克的执着的小行星猎人才发现了第五颗小行星,并在 1847 年发现了第六颗小行星。从那以后,每年至少会发现一颗新的小行星。

1891 年,为了寻找更多的小行星,拍摄了第一张夜空照片。这导致了更多小行星的发现。在两个不同的晚上拍摄同一个天空区域的照片。当两张照片对齐时,恒星将位于同一个位置,但小行星会移动。

在现代,已经发现了超过 280,000 颗小行星。还有更多的小行星正在被发现。其中一些小行星会经过地球附近,天文学家希望找到任何靠近我们星球的小行星。现在机器正在发现大量的小行星。

它们是由什么构成的?

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四分之三的小行星是由富含碳的岩石构成的。其余的由铁和镍等金属构成。其中大约一半是纯铁和镍;其余的与二氧化硅混合,二氧化硅是构成岩石的元素。每个较大的金属小行星都包含大量的铁:比地球上每年开采的铁还要多。灶神星是最亮的小行星,它的成分非常独特,由高密度的火山岩构成。

科学家对小行星的组成非常感兴趣,因为这可以帮助他们了解太阳系的形成过程。一些宇宙飞船已经访问了小行星,以了解更多关于它们的信息。

小行星带以外有小行星吗?

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太阳系中所有主要的小行星集群。看起来小行星带在图片中是集群的,但图片中一毫米的空旷意味着数百万公里的空旷。

大多数小行星位于小行星带,但并非所有小行星都在那里。一些小行星绕太阳运行的轨道更靠近太阳,许多小行星绕海王星运行的轨道更远。靠近地球运行的小行星被称为近地小行星。有时,小行星的一部分会撞击地球,在大气中燃烧成流星。如果它们足够大,它们实际上可能会撞击地面并变成陨石。

小行星伊达及其卫星

半人马座是神话中的生物,拥有马的身体,以及人头和躯干代替马的头和脖子。在太阳系的外侧,有一些被称为半人马座的小行星。很难判断任何一颗半人马座是小行星、彗星还是柯伊伯带天体。例如,第一颗被发现的半人马座是卡戎(在希腊神话中,卡戎是一个重要的半人马座)。但一些科学家认为它是一颗彗星,而不是小行星。正式来说,它被称为小行星 2060 卡戎和彗星 95P/卡戎!

在大多数情况下,当一颗小行星的轨道与木星等行星的轨道交叉时,这颗小行星最终会撞击这颗行星或被抛入另一个轨道。一些行星的许多小卫星可能曾经是小行星,当它们离行星太近时被行星的引力捕获。然而,在行星轨道上,有两个点可以让小行星安全地停留。它们分别位于行星轨道前方六分之一(或 60°)处,以及与行星相同距离的后方。这些位置被称为拉格朗日点,它们是太阳和行星的引力与小行星轨道运动达到平衡的地方。在这些位置发现的小行星被称为特洛伊小行星,它们以与行星相同的速度绕太阳运行。

谷神星

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矮行星谷神星。

谷神星是一颗位于小行星带的类似冥王星的巨型矮行星。谷神星与大多数其他矮行星的区别在于,它也是一颗小行星。谷神星是少数几颗形状呈球形的小行星之一,它可能在其尘埃表面下方存在一些冰。它是在 1801 年由意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐发现的。

一些著名的小行星

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谷神星是太阳系中第一个被发现的也是最大的小行星。

小行星伊达有一个名为达克提尔的卫星。现在已经发现了很多小行星卫星。

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参考资料

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华夏公益教科书