首页 理论教育 太阳系简史:小行星族的消散与重新发现

太阳系简史:小行星族的消散与重新发现

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:小行星族会由于各种各样的原因慢慢消散并消失。行星的引力摄动潜移默化地改变了一些小行星族成员的轨道,其他的则在撞击中灰飞烟灭。所幸,一些其他发现缩小了葛冯小行星族形成时间的范围。另外,即便是最大的小行星,也可能来自小行星族。

太阳系简史:小行星族的消散与重新发现

碰撞事件也许并不是塑造小行星带的最主要因素,但也对它们产生了一定的影响。早在一个世纪之前,就有人意识到了这一点。小行星的轨道会随着时间缓慢改变,还会经历一些小型振荡,这些振荡会改变它们轨道的倾斜度和拉伸程度。1918年,日本天文学家平山清次意识到,求出这些振荡的平均数就可以更好地了解小行星的分布成因。实践中,他发现了三个有着高度相似轨道的小行星族,每个小行星族里都有几十颗小行星。他认为,这些小行星族每个都是由一个较大的天体碰撞解体后产生的,大天体碰撞后产生了一个碎屑云,它的运行轨迹和母体几乎相同。

平山清次的猜测后来被证实是正确的。继他的发现后,天文学家又找到了那三个小行星族的几百个成员,而且还发现了另外几十个小行星族。目前已知的小行星中,很可能有多达1/3(尤其是较小的小行星)都属于小行星族。

小行星族会由于各种各样的原因慢慢消散并消失。行星的引力摄动潜移默化地改变了一些小行星族成员的轨道,其他的则在撞击中灰飞烟灭。但罪魁祸首其实是我们在第5章介绍过的雅尔可夫斯基效应。数百万年来,小行星对太阳热量的吸收和释放使它们的轨道发生了改变,它们慢慢地在小行星带中飘移。雅尔可夫斯基效应的强度和小行星的大小、自转速度有关,因此不同小行星的飘移速度各不相同。小行星族刚形成时,里面的成员紧紧地簇拥在小行星带的一个区域。几亿年后,小行星族逐渐向四处散开,到最后已经分不清哪颗小行星属于哪个小行星族了。

但科学家可以利用计算机回溯,通过计算小行星族成员的运动情况,追溯小行星族的形成时间。实际操作中发现,小行星族的成员曾经在某个时候全都聚集在一个点上,这个点也就是产生该小行星族的碰撞的地点。以卡琳小行星族(该小行星族以其中最大成员的名称命名)为例,科学家追溯到,卡琳小行星族源于发生在约600万年前的一次碰撞。它的母体曾经是几十亿年前形成的更大的克朗尼斯小行星族的成员。(www.xing528.com)

但是,追溯那些年代更为古老的小行星族的形成时间则要艰难得多,因为由于雅尔可夫斯基效应,我们无法准确知道小型小行星的飘移速度。比如,我们只能从葛冯小行星族的轨道推断出它是由一颗直径为150千米的小行星在约5亿年前解体后形成的,但没有办法更精确。

所幸,一些其他发现缩小了葛冯小行星族形成时间的范围。瑞典一家石灰岩采石场的工人近来发现了一些L型粒状体陨石,这些古陨石是4.67亿年前坠落到地球的。来自同一母体小行星的其他L型粒状体陨石由于4.7亿年前的一次大碰撞,它们的放射性计时器被重新设定。这说明,该采石场发现的陨石只用了几百万年就到达了地球。它们能如此快地到达地球的原因只有一个,那就是形成它们的撞击事件刚好发生在一个共振位置附近。而唯一一个位于共振位置旁边且外观和L型粒状体陨石相匹配的大型小行星族就是葛冯小行星族,因此我们可以肯定地说,葛冯小行星族是在4.7亿年前的一次猛烈碰撞中形成的。

大约在1.6亿年前,一颗大型小行星爆炸后解体,这次爆炸不仅形成了巴普提斯蒂娜族小行星,并且它解体后产生的大量碎片坠落到地球,给地球带来了重大的撞击。而其中的一次撞击事件可能就是造成6500万年前恐龙和大量其他物种大规模灭绝的罪魁祸首。另外,即便是最大的小行星,也可能来自小行星族。灶神星是第二大的小行星,它和它的家族成员都是在很久以前的一次撞击中产生的,这次撞击有可能和造成该小行星南极附近的大陨击坑——雷亚希尔维亚的是同一次。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈