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小行星、彗星和流星有什麽區別?

2015年丹麥天空英仙座流星雨照片。Ruslan Merzlyakov/RMS攝影)

在我們的太陽系中,有幾十億,可能是幾萬億的流氓物體圍繞太陽運行。這些太空船太小,不能稱為行星,它們被命名為彗星,小行星,流星體,如果它們到達地球,流星或隕石。有這麽多的標簽,很容易忘記哪個是哪個。

讓我們從對每個小行星的簡單定義開始。

小行星:這些是太陽系行星形成過程中留下的巖石和無空氣的殘留物。它們大多圍繞我們的太陽運行在火星和木星之間的小行星帶上,範圍從汽車大小到矮行星。

彗星:彗星是臟兮兮的太空雪球,主要由46億年前太陽系誕生時形成的冰和塵埃組成。大多數彗星在太陽系的外緣有穩定的軌道,經過海王星。

流星體、流星、隕石:流星體是微小的小行星或彗星碎片,有時是行星。它們的大小從壹粒沙子到3英尺(1米)寬的巨石不等。當流星體與行星大氣相撞時,它們就變成了流星。如果這些流星在大氣中存活下來並撞擊到行星表面,它們的殘骸被稱為隕石。

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小行星

乍壹看,小行星可能看起來像是普通的太空巖石,但這些古老的太陽系遺跡形狀各異,大小和口味。

盡管它們的體積很小(所有小行星的質量總和小於地球的月球),小行星也被稱為小行星或“小行星”。它們的大小從最小的巨石,3英尺寬(1米),到最大的小行星谷神星,它的大小幾乎是地球月球的四分之壹(直徑約590英裏,即950公裏)。谷神星是如此之大,它在2006年被提升為矮行星,這與冥王星有著同樣的爭議性區別。

大多數小行星看起來像巨大的太空土豆,它們的長方形和表面被與其他小行星碰撞而形成的眾多隕石坑所覆蓋。只有壹小部分小行星足夠大,它們的引力將它們形成球體,如谷神星。根據美國宇航局的說法,小行星的組成範圍從由粘土和矽酸鹽巖石組成的黑色巖石塊到鐵或鎳等金屬的明亮和固態混合,

幾乎所有小行星都發現於火星和木星之間的壹個環形區域,稱為小行星帶。木星誕生後不久,這條帶就形成了,當時這顆巨大行星的引力捕獲了形成剩餘的行星,導致它們相互碰撞,形成了我們今天在這條帶上看到的數百萬顆小行星。

由美國宇航局廣域紅外探測探測器(或稱WISE)拍攝的100多顆小行星的圖像,在2014年的全天空調查中。氣體和塵埃雲團環繞著這個區域,只有在紅外線下才能看到。2500多顆恒星也在這張圖中。(NASA/JPL Caltech/UCLA) 彗星

數千年來,壹顆彗星的出現引起了人們的恐懼和敬畏。古代天文學家認為彗星預示著王子的死亡和戰爭的結果。現代天文學家知道彗星是數十億年前形成太陽系的物質所遺留下來的冰層。

天文學家弗雷德·惠普爾(Fred Whipple)第壹個將彗星描述為骯臟的雪球,或由冰凍氣體和塵埃組成的冰狀礫巖。據美國宇航局(NASA)稱,雪球構成了彗星的中心核,其直徑通常不到幾英裏。當壹顆彗星接近太陽時,核開始升溫,冰開始從固體升華為氣體。這就在彗星周圍產生了壹種直徑可達數千英裏的大氣,稱為彗發。來自太陽的輻射壓力吹走昏迷中的塵埃粒子,產生壹條長長的明亮的塵埃尾巴。壹秒鐘當高能太陽粒子離子化氣體,形成壹個獨立的離子尾時,就形成了大氣環流。

小行星和彗星的組成差異很可能是由於它們是如何和在哪裏誕生的,布裏特·沙林豪森寫道,威斯康星州貝洛伊特學院的壹位天文學教授寫道:

“雖然小行星和彗星確實同時形成,但它們的形成條件並不完全相同。”太陽系是由太陽星雲、氣體和塵埃組成的。在星雲的中心,太陽是通過引力坍縮誕生的。由於這次崩塌釋放熱量,星雲的中心區域變得更熱、密度更高,而外部區域則更冷。

小行星形成於熱星雲的中心附近,在那裏只有巖石或金屬在極端溫度下保持固態。彗星形成了所謂的冰凍線,在那裏冷得足以使水和二氧化碳等氣體凍結。正因為如此,彗星通常只在太陽系遙遠的兩個區域被發現,這兩個區域被稱為柯伊伯帶和奧爾特雲。

形狀奇特的67P/Churyumov Gerasimenko彗星。2014年8月,羅塞塔號飛船會合並在彗星表面部署了著陸器,這是歷史上的第壹次。(美國宇航局/歐空局)流星體、流星和隕石

流星體是太陽系真正的太空巖石。它們的大小不超過壹米(3.3英尺),有時也只有壹粒塵埃那麽大,它們太小了,不足以被認為是小行星或彗星,但其中許多都是它們的碎片。有些流星體起源於撞擊行星或衛星所產生的噴射碎片。

如果流星體碰巧與地球這樣的行星大氣相交,它們就會變成流星。根據美國宇航局的說法,流星在大氣中燃燒時發出的熾熱閃光,看起來比金星還要亮,這就是為什麽它們獲得了“流星”的綽號。科學家估計每天有超過48噸(43500公斤)的隕石落在地球上。如果壹顆流星從大氣中墜落並撞到地面,它就被稱為隕石。

當地球穿過彗星留下的碎片痕跡時,我們會看到流星雨耀眼的焰火表演,在夜空中可以看到成千上萬顆流星。英仙座流星雨是最壯觀的流星雨之壹,每年8月12日左右發生。在最高峰時,如果天空晴朗,每小時可以看到50到75顆流星。英仙座流星雨是由斯威夫特·塔特爾彗星上的流星體造成的。

這些明亮的流星雨提醒我們,盡管表面上空間是空的,我們與太陽系的聯系比我們想象的要緊密得多。

附加資源:

從太空中學習壹些關於羅塞塔太空船揭示的彗星的非常奇怪的事情。閱讀美國宇航局的曙光計劃,壹項從太空研究小行星的任務。從美國宇航局噴氣推進實驗室觀看1999年至2018年間太陽系中所有已知小行星和彗星的動畫。

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