为什么太阳系会有那么多小行星
如果有人提出问题:“太阳系的主要特征是什么?”并要求你用一二句话来回答,你将怎么说呢?
一位天文学家巧妙地用这样两句话来表达:“一小簇大行星,一大簇小行星。”话虽有点开玩笑的口气,却也是精炼、明了,抓住了问题的核心。已经发现的大行星只有9颗,而从1801年发现第一颗小行星,到20世纪90年代初,已登记在册和编了号的小行星有4000多颗,而且更多的已经发现,有待进一步的证实。
论个儿,最大的小行星也不值一提,因为它比最小的大行星还要小得多。小行星虽都不大,但都绕太阳公转,而且具有行星应具有的一切特征,与大行星称兄道弟是毫无愧色的。
大行星的这些小兄弟究竟有多少呢?
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有人做过统计,越暗的也即越小的小行星数目越大。亮于19星等的小行星在40000颗以上,它们的直径约为几百米;更小的、再暗2个星等的小行星,总数估计在50万颗左右,更不要说比这还要小、还要暗的。
那么,为什么在一小簇大行星之间,在火星和木星之间这段不算太大的空间里,聚集着这么一大簇小行星呢?
这个问题摆在天文学家面前已经一二百年,许多人都提出了自己的见解,但迄今还没有得到普遍承认的定论。
常提到的一种可以称它为爆炸说,大意是:小行星带所在的那个空间里,原先是有一颗与地球、火星不相上下的大行星,它与其他行星一样,在很长的一段历史时期里围绕着太阳运动。后来,由于现在还不清楚的某种原因,它被炸裂得粉身碎骨,碎块又互相碰撞,成为更小的碎片,其中大部分现在都有了小行星的身份,小部分变成了流星体。
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除少数较大的小行星基本上是球形的之外,多数小行星的形状很不规则,大小也有很大差别,这种种似乎都在支持爆炸说。它致命的一点是,究竟从哪里来那么大的能量,居然能把个大行星炸飞了!退一步讲,炸崩了的碎块又怎么能集中在现在的小行星带内呢?
也有人提出另外的观点,认为:原来这部分空间不是有一个大行星,而是可多达几十个直径都为几百公里以下的小行星,它们的轨道各不相同,即轨道长轴、偏心率、周期以及轨道与黄道之间的倾角都不同,但有些也不是相差得那么大。显而易见,它们在长期绕日运动的过程中,难免有彼此接近和比较接近的机会,发生碰撞甚至多次碰撞的可能性是很大的,就这样形成了大小不等、形状各异的众多小行星。但也不是今天看到的小行星全是碰撞后的产物,那些比较大的、基本上成球形的,是其中幸免于难的,至少是没有经过剧烈碰撞的。
碰撞说也有不能自圆其说的地方,最主要的是哪来那么多的碰撞机会呢?几十个那么大的天体在火星、木星间运动,就像是太平洋里有几条鱼在游动,你说,它们在水中相撞的机会有多大!
近些年来,比较流行的一种假说是所谓的“半成品说”。其大意是:在原始星云开始形成太阳系天体的初期,由于木星的摄动和其他一些未知因素,使得这部分空间内本来就不多的物质更进一步减少,遂而不具备形成大行星的条件,而只能成为“半成品”——小行星。
为什么有那么多小行星的问题,虽然一时还没有解决,但我们也可以大概知道,研究小行星对于认识我们太阳系的起源等问题是多么重要!