英媒文章:太空岩石蘊含多少秘密

2022年06月12日16:15

參考消息網6月12日報導 英國廣播公司《科學焦點雜誌》網站5月28日刊登題為《流星、小行星和彗星:有什麼區別》的文章,摘要如下:

我們數千年來一直在觀測太空岩石。在歷史長河中,鐵隕石始終備受珍視:誰能忘記圖坦卡蒙法老的隕鐵匕首,或者用1.5萬年前隕落的隕石雕刻的佛像?我們觀測彗星的歷史同樣悠久,許多彗星對人類歷史和傳說(或者應該說預兆)的演變產生了重大影響。當然,還有出現在11世紀某個時候織成的著名貝葉掛毯中的哈雷彗星。

但小行星與彗星有什麼區別?隕石與流星體呢?以下是對這些問題的回答,以及對不同類型太空岩石的綜述。

那塊太空岩石是什麼?

小行星:岩石構成的較小天體,通常形狀不規則,是太陽系形成時的遺留物。

彗星:較大的冰狀天體,由冷凍氣體、塵埃和岩石構成,有一顆冷凍彗核。

流星體:小行星和彗星產生的碎片。

流星雨:在地球大氣層中燃燒的多個流星體。

火球:大範圍可見的異常明亮的流星。

隕石:在穿越地球大氣層、落至地表的旅程中倖存下來的流星體。

矮行星:圍繞太陽運行的球體(或近球體)小天體,其質量不足以清除周圍的碎片。

小行星

小行星是圍繞太陽運行、由岩石構成的小天體。大多數小行星形狀不規則,儘管有一些近乎球體。目前已知的小行星超過100萬顆,大多數位於火星與木星之間的主要小行星帶。小行星是太陽系形成初期遺留下來的岩石殘留物。

當一顆小行星與一顆行星共用一條軌道時,它被稱為特洛伊小行星。地球有兩顆特洛伊小行星,但很難看到它們。它們帶領地球繞著太陽運行,因此會在日出時與太陽一起出現在地平線上。觀測條件不理想。

小行星“貝努”在2020年成了熱門新聞。當時,美國國家航空航天局的“冥王”號探測器成功登陸這顆小行星,收集了400多克樣本。這是一項了不起的成就,打破了最初設定的60克的目標。

據估算,貝努小行星約有45億年歷史,形成於我們的太陽系剛形成後不久。它很可能是一顆大得多的富碳小行星的一部分,在大約20億至7億年前與後者脫離。貝努每6年靠近地球一次。

彗星、小行星、流星、流星體和隕石(美國科學筆記網站)
彗星、小行星、流星、流星體和隕石(美國科學筆記網站)

但天文學家們必須耐心等待,因為“冥王”號探測器仍在返回地球途中,將在2023年9月24日將這一珍貴貨物送回。之後,該探測器將再次出發執行新的任務,研究近地小行星“阿波菲斯”。

彗星

彗星是宇宙中的雪球。這些由冷凍氣體、岩石和塵埃組成的冰冷天體沿高橢圓軌道繞太陽運行,在運行過程中往往發生翻滾。當它們沿著軌道接近太陽時,它們就會升溫。這導致固體冰變成氣體,被掃入其獨特的彗尾。最著名的彗星可能就是哈雷彗星,它將於2061年7月重返我們的天空。

彗星在大小、軌道和構成方面差異如此之大,以至多年來人類將它們分成許多類別。然而,為了方便討論,可將它們分為4大類:

非週期彗星:僅穿越太陽系一次的彗星

短週期彗星:軌道週期短於200年的彗星

長週期彗星:軌道週期長於200年的彗星:

迷蹤彗星:已經“消失”、在最近應該經過近日點時無法看到它們的彗星。

彗星的3個主要部分:

彗核:堅硬的核心

彗發:被彗核排出的氣體

彗尾:彗星後面拖著的氣體和塵埃流。

流星雨

彗星或小行星繞太陽運行時,身後會留下一串碎片。當地球的軌道與這些碎片交彙,會引發似乎從夜空中某點向外輻射開去的數百(或數千)條明亮蹤跡。這就是我們往往在每年同一時間看到流星雨、而且流星在某些夜晚較多的原因。

因此,更準確地說,流星是一個事件,而不是一個天體:這個微小顆粒(被稱為流星體)進入大氣層上部並使周圍的空氣變得熾熱。這就是我們看到的流星的光芒。

寶瓶座η流星雨和獵戶座流星雨是地球軌道穿過哈雷彗星留下的軌跡產生的,而令人印象深刻的獅子座流星雨是坦普爾-塔特爾彗星的殘餘。

流星體

流星體是經典的太空岩石。它們是小行星和彗星的碎片,是太陽系中最小天體之一。這些顆粒繼續繞太陽運行,其軌道與母體差不多。隨著時間推移,這些顆粒會離母體越來越遠,軌道上會佈滿這些顆粒。

進入地球大氣層並燃燒的流星體會在天空中留下一條發光的軌跡,這也被稱為流星。最大的流星體與一顆小型小行星相仿,最小的就是一顆塵埃。

如果流星體與大氣層迎頭相撞,其速度可達每秒45英里(約合72公里),如果它從地球正後方撞擊大氣層,速度可能是每秒7.5英里左右。通常,速度介於兩者之間。

火球

如果進入大氣層的流星亮度超過金星,就是火球。一個大火球的可見時間為5-10秒,如果你看到一個看起來很近的火球,一定要聽聽看有沒有隆隆聲或爆炸般的聲音!然而,一個持續超過10秒的火球更有可能是墜落的衛星或飛機。

有時,火球會爆炸,2000年隕落的塔吉什湖隕石就發生過這種情況。它在天空中爆炸,威力大約是廣島原子彈的四分之一。這顆隕石炸成約500塊碎片,散落在加拿大不列顛哥倫比亞省塔吉什湖周圍。

隕石

隕石是在穿越大氣層、落至地表的旅程中倖存下來的流星體。到目前為止,已在地球上發現(並命名)了6.9萬多顆隕石。

如果你看到一顆亮度與弦月相似的流星劃破夜空,那麼它很有可能最終落在地球上。每天都有隕石墜落,然而極少能發現隕石。

隕石有不同類型,大多數可歸類為鐵隕石、石隕石或石鐵隕石。主要依據隕石的鐵鎳金屬含量進行分類:

鐵隕石:幾乎完全由金屬構成的隕石

石隕石:幾乎完全由矽酸鹽晶體構成的隕石

石鐵隕石:金屬和矽酸鹽晶體含量相差無幾的隕石。

根據隕石的結構、化學成分和礦物,這些大類可進一步細分。例如,橄欖隕鐵是一種美麗的石鐵隕石,含有大塊半透明、完全嵌入金屬中的橄欖石綠色晶體。

橄欖隕鐵很罕見,目前已知只有61塊。其確切起源仍在激烈爭論中,一些科學家認為它們源自古老小行星的核-幔邊界地帶,另一些研究則認為它們起源於地幔中更高處。但是,無論它們是如何形成的,橄欖隕鐵都讓人驚歎。

矮行星

矮行星的質量大到足以使之受萬有引力影響,從而呈球體或近球體。然而,與行星不同,它們無法清理其軌道(上的其他天體)。太陽系中每顆已知矮行星都比月球小。我們太陽系中有5顆官方確認的矮行星:冥王星、穀神星、鳥神星、妊神星、鬩神星。

國際天文學聯合會規定,矮行星的標準是:繞恒星運行;因自身重力牽引而呈球體(或近球體);不是行星的衛星;質量未大到足以清除周圍的碎片。

2015年,夏威夷大島冒納凱阿天文台的外太陽繫起源調查項目又發現了一顆潛在矮行星2015 RR245。哈勃望遠鏡在2020年將其成像。它直徑接近600公里,科學家目前正在進行研究,以確定它是否有衛星以及這顆衛星的可能軌道。

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