木星的邻居
木星的邻居是小行星,它们是亿万年前太阳系形成初期遗留下来的不规则形状天体。科学家们估计木星轨道附近的小行星数目应该达到数百万。最早发现的是小行星中最大的四颗,被称为“四大金刚”的“谷神星”(Ce res 1)、“智神星”(Palias 2)、“婚神星”(Juno 3)和“灶神星”(Vesta 4)。
多数小行星是由金属、岩石材料或者是由含丰富碳的矿物质组成。类似于太阳系中的行星,小行星也是围绕太阳旋转的,但是它们不具备行星的其他特征,比如被大气层所包围等。
小行星的直径尺寸从965千米到6米,一些尺寸较大的小行星周围还拥有自己的卫星,如***1所示为小行星Ida和它的卫星Dactyl。
小行星带
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,也称为主带。科学家发现小行星带可分为两个不同的区域,小行星带的外缘以富含碳元素的C-型小行星为主,这类小行星年代久远,从太阳系形成以来没有发生过大的变化;小行星带内侧靠近地球的部分以富含金属矿物成分的小行星为主,科学家猜测这些小行星是在很高的温度下形成的。
在小行星带之外靠近木星的位置还存在着1000多颗小行星,见***2所示,它们被称为“特洛伊小行星”,这些小行星都是以希腊传说特洛伊战争中的英雄人物命名的。
小行星的表面
小行星有很多不同类型的表面,有些看起来是黑暗的,有些则看起来很明亮,这是因为它们表面反射了太阳光。小行星地表形态的不同与构成小行星的物质有关。例如,黑暗小行星通常由富含碳的物质构成,明亮小行星含有很多能够反射太阳光的金属矿物质,其发光的表面为科学家研究小行星提供了良好的视线。
有些小行星表面甚至存在着“山峰”。1996年,哈勃空间望远镜拍摄到一张“灶神星”照片,显示了“灶神星”表面一个巨大的火山口。后来,“黎明”号探测器接近“灶神星”,对其表面进行观测。科学家认为这个火山口是由一个大的物体撞击“灶神星”而形成的,撞击时产生了大量的热,使得熔岩在火山口中心形成了一座山峰。
所有小行星都在小行星带中吗?
尽管绝大部分的小行星部位于木星附近的小行星带内,仍然有部分小行星在太阳系的其它区域绕太阳旋转,这类小行星多被称为近地小行星,按照轨道的不同,可以划分为三类近地小行星(见***4):Atens小行星——它们的轨道几乎或全部位于地球轨道内部;Apollos小行星——它们的轨道偶尔穿过地球轨道;Amors小行星——它们的轨道穿过火星轨道。
除此之外,太阳系中还存在着其他一些小行星,特洛伊小行星与木星有着相同的轨道,半人马小行星存在于太阳系的空间,并且最终有可能变成彗星。
我们能从小行星上了解什么?
科学家已经从小行星体上了解到很多关于太阳系历史的信息,对于小行星的了解多数来自于对陨石的研究。陨石是从外太空穿过大气层陨落到地球表面的固体颗粒,很多科学家认为大部分的陨石是从小行星上***脱落的碎片。体积较大的陨石,将会对地球生命构成极大的威胁,见***5所示。
科学家们对小行星有着极大的兴趣,小行星年代久远,很多在亿万年的时间中没有发生过变化。因此,小行星可以告诉科学家很多关于太阳系如何形成的信息,例如,通过研究小行星的组成成分,可以了解到在太阳系形成初期的物质类型和成份,特别是对探索生命的起源有重要的帮助。
研究小行星的探测器
1991年之前,科学家只能通过地球上的望远镜来研究小行星,随后,人类发射了多颗探测器来探测太阳系中的小行星。
1991年,“伽利略”号木星探测器第一次拍摄到了951号小行星(Gaspra2017)的特写画面,1993年,“伽利略”号飞经243号小行星(Ida4005)并对它和它的卫星Dactyl进行探测。1997年,“近地小行星探测器”(NEAR)与253号小行星(Mathilde4001)擦肩而过,这次机遇使得科学家们第一次能近距离观察这颗小行星,并且发现了小行星Mathilde表面无数深的陨石坑,其中至少有5个陨石坑直径大于20千米。2000年2月,NEAR进入环绕小行星Eros的轨道并运行一年,对Eros的大小、形状和表面进行了更深入的观察研究。
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