太阳系小行星带,形成位置

伤我心太深

　　太阳系小行星带位于哪里？直到1766年，德国科学家提丢斯发现大行星的运行轨道半径存在着一定规律，这个规律可以用(n+4)/10这个公式来表示，n=0，3，6，12，24，48，96……把这个级数代入到公式中，计算出的数据非常符合各大行星运行轨道半径的数据。与此同时，德国天文台台长波德也在计算这一规律，并得出公式R=0.3×2(n-2)+0.4，n=1，2，3……提丢斯与波德的想法不谋而合，后来，天文学界将这一规律命名为提丢斯-波德定则。

　　根据这个定则，可以发现火星与木星的数值之间存在着一个空缺，因此有很多人认为这个位置必定有一个大行星。意大利的天文学家皮亚齐热衷于天文观测，他在西西里的巴勒莫有一座小型的天文台。他根据自己的观测为恒星绘制了一个位置表。1810年1月1日，他发现了一颗新星。不久，这颗新星被命名为谷神星。谷神星非常小，这使人们非常惊诧，在了解到它的运行轨道后，又对其离心率之大感到惊异。不久，另一颗行星被发现，这是由不来梅的医生奥尔伯观测时发现的，这时，谷神星被发现后还未公转一周，就在同一区域有了新发现。按照预想，那里有可能会发现一颗大行星，但结果却发现了2颗小行星。在奥尔伯看来，这两颗小行星或许是一颗大行星的碎片。按照这样的推测，应该还有更多的碎片存在。在此后的三年中，这个猜测果然被证实，那就是又有2颗小行星被发现。


　　在1845年，另一位观测者——德国的亨克发现了第5颗小行星。转年，第6颗也被发现。接下来，发现小行星的消息不断传来，到目前为止，已经发现的小行星超过了两万颗。

　　对小行星的观测，在1890年前只有少数人在进行，他们对小行星有着浓厚的兴趣。大约从1890年开始，人们发现摄影的方式有利于小行星的发现。将望远镜对准太空，打开定时装置，以半小时左右的曝光时间对星辰进行拍摄。恒星在底片上会显示为一个小圆点，而行星则会留下一条短线。用这种方式就节省了大量的观测时间，而且更容易发现行星，只要从照片上发现拖长的影像，就可以进行辨认。海德堡的沃尔夫曾发现500多颗行星，就是使用了这种方式。



　　新发现的小行星一般都很暗淡，其数量也在随着暗淡的程度不断增加。这样的小行星用望远镜就能观测到一万多颗，即使比较大的小行星，通过望远镜也只能看到一个小点。谷神星在小行星中是最大的，它的直径有770千米，另外还有12颗，它们的直径超过160千米，最小的行星直径大约在32至48千米之间，这个数据也只是根据光度推测出的。


　　一些小行星轨道的离心率非常大，比如希达尔戈星，它的轨道离心率为0.65，换句话说，在近日点时它与太阳的距离比平均距离小三分之二，在远日点时多三分之二，在离太阳最远的地方和土星与太阳的距离相当。轨道倾斜大时很容易被发现，有的超过了20°，希达尔戈星是43°。过去曾有推测，认为大行星的炸裂，无数的碎片成为小行星。这种说法已经被否定，因为这些轨道的边界很宽，假如这些碎片最初是一个整体，就不会出现这样的情形。这些行星从初始阶段就与这片星空同在，星云假说的理论认为，一切行星物质从前都是围绕太阳运行的云状物质的环。其他行星都是由环中物质逐渐集中于一点而形成的星，而小行星则是由环的不集中形成的。


　　小行星的轨道是有规律可循的，我们因此可以探究它们的由来。行星轨道近似圆形，但太阳并不处于这个圆形轨道中心。我们可以假设从无穷的高处俯视太阳系，并且将小行星的轨道视为精细的圆圈，我们会发现这些圆圈是相互交织在一起的，并且形成了一个宽大的环状，它们外环的直径要大于内环的直径一倍。


　　我们再假设这些圆圈是一些丝线，我们将它们改动一下，让太阳处于中心位置，不做大小的改动，我们会发现比较大的轨道直径比小的要多出一倍，所以这些圆圈占据的空间就要非常宽阔，但它们的分布不是均匀的，相反却聚集成不同的群，所有的小行星都按照一定的周期围绕太阳公转，每个公转周期随距离的远近而不同，离太阳远，周期就会很长。因为轨道的全圆周为129.6万秒，用它除以公转周期，就可以得出行星每天的平均运行角度，我们称这个角度为该行星的“平均角速度”。小行星的平均角速度在300至1100秒以上，随着角度的增加，公转周期会缩短，距离太阳也就越近。


　　根据小行星的轨道分布，我们可以将它们划分为几个群，处于最外层的平均角速度在400秒和600秒之间，距离木星最近，公转周期为8年，随后就是一道空档，到560秒才又有10颗小行星被发现，它们位于540秒与580秒之间。离木星越近，小行星也越多，但在700秒、750秒、900秒时，却发现小行星的数量在减少，甚至消失了。

　　小行星按照物质构成的分类和比例可以分为硅质的(数量占总数的15%左右，由石硅层包裹铁镍构成)、金属的(数量占总数的10%左右，由铁镍等物质构成)、碳质的(数量占总数的75%左右，以碳为主要物质构成)。此外还有大约2000颗近地小行星，很有可能给地球带来巨大的灾难，因此受到科学家的密切关注。


　　1898年以前观测到的小行星大多位于火星和木星的轨道之间，但在当年的夏天，柏林的威特却有了新的发现，一颗小行星在近日点进入了火星轨道的内部，距地球轨道2200万千米以内。这颗小行星被命名为“爱神星”，它的轨道离心率非常大，在远日点时又处于火星轨道外。


　　由于轨道倾斜，爱神星会经常处于黄道带以外。当它于1900年靠近地球时，竟然跑到了北方。因为这样的运行很特别，所以过了很久才再次发现它的踪迹。1900年当爱神星靠近地球时，人们对它进行了认真的考察。考察发现这颗小行星的光度每小时都在发生变化。比较新的猜测认为，爱神星光度之所以发生改变，是因为向着地球的一面的明暗区域发生了变化。

　　对爱神星的探究非常有意义。当它靠近我们时，我们可以对这个距离做精确的测算，根据这个距离我们可以精确地测出它和太阳之间的距离，乃至测出整个太阳系的大小。我们应该把握这一难得的机遇，因为爱神星每一次靠近我们，都需要间隔很长的时间。


　　小行星带，小行星带是怎么形成的?

　　小行星带位于火星轨道和木星轨道之间，由原始的太阳星云中的一群星子来形成，小行星带的形成主要依靠的是火星及木星的万有引力，其中以木星的引力最为重要，并且由于万有引力的作用，造成了这些小行星带无法形成行星，小行星带有十几万颗小行星，其中最大的有三颗，分别是智神星、婚神星、灶神星，直径超过四百公里，其余的小行星比较小。

　
　通过长期的科学研究表明，对于小行星带有以下四个方面的论述：


　　一：根据小行星的形状判断，小行星带的形成是经过高温融合形成的，但是这种融合和其他行星不同，比如地球，地球在形成过程中的融合过程是以万有引力为主导作用，但是小行星带中的行星是由外部力量起决定性作用。

　　二：由于小行星带中的行星个体都非常的小，并且在形成的过程中由外力导致，其自身的引力作用几乎不起作用，没有办法将自身在融合过程中产生足够的高温将物质融合在一起，因此小行星带中的行星形状都不规则，无法形成像地球等行星所显示出来的球状。

　　三：小行星带中的物质和行星光环的物质完全不同，比如和土星环中的物质，土星光环中的物质是由大量非常细微的颗粒组成，并且这种物质显得非常的疏松，没有经过高温的融合过程，但是对于小行星带来说，由于其形成经过外力的作用，会使得部分行星会经过高温融合形成硬化的颗粒结构。

　　四：由于火星及木星的万有引力作用，造成了小行星带的分布呈带状。

　　
根据以上的四个方面的论述，对于小行星带的形成过程可以简单的进行这样的描述：
　　在太阳系的形成阶段，星云物质向恒星漩涡方形行进，随着恒星质量的加大，恒星的引力也逐渐的加大，也进一步加大了星云的行进速度，其中就有一部分的物质成了恒星本身的物质，但是也有一些物质具有了围绕太阳自传的速度，最终会因为自转离心力过大而向外逃逸，同时也会将一部分坠入今日空间的星云物质携带到原理恒星的位置，并且保持其在某一个轨道的高度，那些被携带出来的颗粒物质最后就会形成小行星带。
　　同时的，一些物质在一定程度上正向恒星中心坠落，并且具有很大的切向速度，从而可以避免他们坠落恒星中心，形成了围绕太阳运行的行星，而其中的一些星云物质，比如氢、氧等元素物质，由于逃逸到了地球，由于温度的降低，最终形成了液态水，最后形成了海洋，也为地球形成生命形成了条件，以上的这种论述也已经得到了科学的证明。

　　

小行星带对地球的意义：

　　一：防止其他宇宙小行星对地球的撞击。
　　二：小行星带在一定的程度上可以吸收宇宙射线，降低对地球的影响，如地球磁场。
　　三：反射太阳辐射，降低辐射对地球生物的影响。

　　四：由于引力的作用，小行星带可以稳定地球的轨道。