小行星帶是太陽系內介於火星和木星軌道之間的小行星密集區域。98%的小行星都在此處被發現。
1766年德國天文學家提丟斯偶然發現一個數列:(n+4)/10,將n=0,3,6,12,……代入,可相當準確地給出各顆大行星與太陽的實際距離。
後來柏林天文臺的臺長波德通過數據核算,提出在火星和木星軌道之間也許還有一顆行星。
1801年,西西里和皮亞齊在例行的天文觀測中偶然發2.77 AU處有個小天體,即把它命名為穀神星;1802年,天文學家奧伯斯在同一區域內又發現另一小行星,隨後命名為智神星;1807年,在相同的區域內又增加了第三顆婚神星和第四顆灶神星;隨著觀測手段的提高,到了1923年,小行星的數量是1,000顆,1951年到達10,000顆,1982年更高達100,000顆。目前,已經被編號小行星有120,437顆。而總體的小行星數量估計在50萬顆以上。
小行星帶和柯伊伯帶
為什麼小行星帶存在火星和木星之間?
因為:小行星帶的寬度接近2億3000萬公裡,從寬度上看,它就不可能存在於水星到金星、金星到地球以及地球到火星之間,因為小行星帶的寬度遠超過了這些星球之間的距離,而火星到木星之間的寬度則達5億多公裡,足夠放下小行星帶了。
這麼多小行星能夠被凝聚在小行星帶中,除了太陽的引力作用以外,木星的引力起著更大的作用。
小行星帶的位置本該是有一顆行星的。但是呢,這顆行星的軌道上有一個勢力強大的鄰居——木星,因為木星的引力作用阻礙了這些碎片形成一顆完整的大行星。在小行星帶的外圍,木星引力場帶動了相當數量的小行星,這些小行星雖然沒有環繞木星運行,但是它們很明顯地在木星的引力場下隨波逐流,失去了凝聚力。
小行星帶和木星
小行星帶上已知最大的一顆是穀神星,直徑約935公裡,第二大的是智神星,直徑535公裡。約250顆小行星的直徑大於100公裡。
小行星帶雖然小行星數量很多,但實際上它的總質量並不大,只有地球質量的1‰左右,但是天文學家們認為在太陽系早期,小行星帶的原始物質和地球不相上下,只是由於木星的吸引,很多的小行星都墜落到了木星上,也有小部分墜落到了火星上,也有一部分小行星逃離了小行星帶,成為了太陽系的流浪者,因此小行星帶的質量越來越小,如今只有當初的1‰左右了。
小行星帶中的行星個體都非常的小,在形成的過程中由外力主導,其自身的引力作用幾乎不起作用,沒有辦法將自身在融合過程中產生足夠的高溫將物質融合在一起,因此小行星帶中的行星形狀都不規則,無法形成像地球等行星所顯示出來的球狀。
小行星是太陽系早期的剩餘物。小行星帶已經維持這個狀態運行40億年了,我們的太陽系誕生於距今約50億年前。地球誕生於距今約46億年前。因此,小行星帶上的物質,含有太陽系形成原始碼;對揭密太陽系形成是有幫助的。
目前這些小行星大體是安分的,我們要感謝木星,要不是木星用引力牽制了這些小行星,那麼它們肯定有一部分會撞向地球。話雖如此,但依舊有脫離軌道撞擊地球的可能。地球上至少百分之99.8%的流星都來自於小行星帶! 在小行星帶中,直徑大約20公裡的小行星平均1000萬年會發生一次碰撞,1000萬年對於人類來說很漫長,但放眼宇宙世界,這可是很頻繁的碰撞!
小行星帶