你所不知道的太陽系-半人馬小行星

2020-12-16 騰訊網

宇宙的年齡估計為138億年，地球或形成於45億年前，智人是經過40萬年慢慢進化而來，而人類最早的文明出現在9000年前的美索不達米亞平原。中國發現最早的農耕文化遺址可追溯到公元前6000年。自文明之初，人類就開始了在這廣袤大地上的無盡探索。那人類基因中早被烙印下的「好奇」，驅使著人類整個社會的進步與發展。如今人類的足跡幾乎已經遍布了整個地球。然而那好奇的種子依然在人類中滋養，孕育。探索永不停息。

上幾期，我們介紹了火星與木星之間的主小行星帶 （「專題-太陽系」你所不知道的太陽系-主小行星帶）和對人類威脅最大的近地天體（「專題-太陽系」你所不知道的太陽系-近地天體），這一期我們就走出內太陽系，來看看海王星內天體（Cis-Neptunian objects）中都有哪些遠距小行星。

半人馬小行星（Centaurs）

半人馬小行星是海王星內天體中一類特殊的小行星，它們沒有固定的軌道（或者說從長久的時間來看，他們或受到其他大型天體的攝動，從而改變軌道）。普遍認為，只要此顆天體是繞日小天體，其軌道穿越木星和海王星之間的一顆或多顆行星軌道，且半長軸介於木星與海王星之間（有的天文學家定義為其近日點在木星與海王星之間）的天體，我們稱之為半人馬小行星。

命名：半人馬小行星的名字是由古希臘神話中的Centaurs（希臘文：κ νταυρο ，肯特羅斯，拉丁文：centaurus）來命名，半人馬在希臘神話中，大多都是野蠻的象徵。後又出現在了中世紀的寓言故事中。

凱莉克羅星

圖片版權（By ESO/L. Cal ada/Nick Risinger (skysurvey.org)，From Wiki， CC BY 4.0）

來源：天文學家估計，直徑超過250公裡的大多數半人馬小行星是來自海王星外天體的柯伊伯帶或離散盤中。由於海王星強大的引力攝動，使得那些不在穩定共振軌道的天體被攝動進入了海王星內天體區域，成為了臨時的半人馬小行星。由於半人馬小行星的軌道不固定，致使了半人馬小行星的「壽命」相對較短，只能存在於這一區域最多百萬年至千萬年。後因海王星內天體區域中大型行星的強大引力攝動，又會被彈入內太陽系或者向外彈出，進入海王星外天體區域，或者更加遙遠的星際空間。

半人馬小行星

圖片版權（By User:Eurocommuter - Plotted by a program written by the author, From wiki，CC BY-SA 3.0）

特徵：由於天體軌道周期相對較短和來自不同區域等原因，致使了半人馬小行星的星體顏色有著明顯的差別，有的顯得非常紅豔，有的則為藍色，大多數顯現的是兩種顏色的混編。在先前的文章中，我們介紹了柯伊伯帶和離散盤中的矮行星，從而得知處在那一區域中的大部分天體都是藍色的「冰球」。有的柯伊伯帶天體由於大型天體的引力攝動成為了半人馬小行星，這些小行星比先前的軌道更加接近太陽，使得星體表面接受到了更多的紫外線，紫外線又將星體表面原先的甲烷、乙烷等簡單結構有機化合物轉化成了紅色的託林（這與鳥神星和土衛六很相似）。顏色差異明顯的原因可能是因為星體在這一區域內時間的長短。時間越久遠的半人馬小行星表面可能越紅，新成為的可能為藍色。當然，顏色差異也因星球表面物質構成不同有關。

半人馬小行星顏色差異

圖片版權（Wiki CC BY-SA 3.0）

代表：

2060 凱龍星（Chiron）：它是第一顆被發現的半人馬小行星。凱龍星軌道的近日點在土星軌道的內側（約8.43AU），遠日點剛好在天王星的近日點外側（約18.86AU）。它的平均半徑大約為110公裡，公轉周期約為50.52地球年，自轉周期相對較快，為5.918小時。凱龍星存在著兩層星環。

10199凱莉克羅星（Chariklo）：它是目前為止發現的最大一顆半人馬小行星。凱莉克羅星軌道的近日點在土星軌道的外側（約13.1AU），遠日點剛好在天王星的近日點外側（約18.55AU）。它的等效半徑大約為126公裡。公轉周期約為62.93地球年，自轉周期相對較快，為7小時。凱莉克羅星和凱龍星一樣，存在著兩層星環。

5145人龍星（Pholus）：它是第二顆被發現的半人馬小行星。人龍星軌道的近日點在土星軌道的內側（約8.77AU），遠日點在海王星外側（約32AU）。它的等效半徑大約為90公裡。公轉周期約為92.09地球年，自轉周期相對較快，約為10小時。人龍星星體表面就存在著大量的託林，致使了它的顏色格外的紅，因此它還一個暱稱「大紅星」。

凱莉克羅星

圖片版權（By ESO/L. Cal ada/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)，From wiki， CC BY 3.0）

爭議：目前天文學界對於小行星和彗星的區分越來越模糊。很大一部分原因就是因為半人馬小行星，拿凱龍星舉例，凱龍星在其軌道遠日點時，是一顆穩定小行星，存在著兩層星環。然而隨著它靠近軌道近日點，它的亮度明顯增加（彗星的主要特徵）。當它處在近日點附近時，竟然出現了「彗發」。因此天文學家們將其定義為小行星和彗星兩種。

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