3.2太阳系解析.ppt

现在拍摄下来的小行星有50多万。大部分小行星在火星和木星之间，到太阳的平均距离是2.8AU，其中半数的轨道在此数2.8?0.25AU的范围内。 轨道与地球轨道相交的小行星，统称阿波罗小行星。轨道已查明的阿波罗小行星有28个，它们都很小（0.4-8km）。估计阿波罗小行星的总数约1300。与地球相撞的概率是25万年中有一次。 近来天文界则认为，太阳与木星的引力平衡带是形成小行星带的主要原因。在这个引力平衡带中，任何大块的星体都会被太阳和木星的引力扯碎。 1.彗星概况 七.彗星 1687年牛顿提出，彗星是和其它天体（行星）一样在绕日轨道上运行的天体，它们遵从同样的天体力学定律。哈雷（E.Halley）注意到，1682年出现的彗星与1607和1531年的管星极其相似，认为它们是同一天体，每76年出现一次，并预言它将在1758年再次来临。 彗星与行星的重大区别之一，是它们轨道的偏心率很大，即近日点和远日点的距离相差甚远。 彗 星 哈雷彗星 彗星分为短周期和长周期两类。 短周期彗星的扁椭圆轨道完全处在太阳系中，周期小于 200地球年。现已知的这类彗星约 100个。其中最典型的就是哈雷彗星，其近日点在0.587 AU处（金星以里），远日点差不多在海王星轨道处，轨道偏心率达0.9672。 大多数短周期彗星是顺行的，但约有1/20是逆行的，哈雷彗星即属此例，其轨道面倾角为162.2?。 长周期彗星的轨道延伸到冥王星以外很远的地方，很难说它们的轨道是椭圆还是抛物线。 2.彗星的成分与结构 彗星的质量极小，其形状和大小随它们相对于太阳的位置显著地变化。 彗星的结构主要由彗核（nucleus），彗发（coma）和彗尾（tail）三部分组成。 1950年F.Whipple提出彗星的“脏雪球”理论，认为彗核由一些易挥发物质（如水、CO2、HCN、甲醛、甲烷、氨等）的冰组成，其中混杂着一些硅酸盐尘埃和岩石碎块。1986年2月当哈雷彗星再次到达近日点时，苏联发射的一对“金星一哈雷彗星（Vega）”飞行器在离彗核仅八、九千米处穿过它。探测的结果都肯定了脏雪球理论。 彗星的结构 彗发体积的80 %是水汽，其密度只有地球海平面上空气密度的 3?10-12，。彗发中除水外，最多的成分是 CO2。哈雷探测器还在离彗核 106km处探测到 CO+、CH+、C+、H2O+、H+、C2+、OH+、H3O+ 等离子和 OH、C2、C3、CN、NH、NH2等自由基，这些无疑是阳光光化学作用的产物。 彗尾有两个，第一个永远沿着背离太阳的方向，随着到太阳的距离而消长。这种彗尾由高激发态的气体离子组成，发着荧光。第二个彗尾的指向稍落后于前者，它弥散暗淡，由自身不发光的尘埃组成，只反射阳光。 3.彗星的运行周期与来源 彗星的周期是不太准的，例如哈雷彗星每次总迟到4.1地球日，也有的彗星提前到来。这是由于彗星每次通过近日点时，会有大量物质蒸发后被剥离，可以看到，一些彗星周期性地来临时，一次比一次暗淡，甚至突然消失。 短周期的彗星寿命一般只有几千年；短周期彗星是长周期彗星与太阳系内的天体（特别是质量最大的木星）遭遇时转化而来的。 长周期彗星的远日点多在5?104AU处，故1950年荷兰天文学家奥尔特（J.Oort）假设，在这个距离上聚集了一个由脏雪球组成的永久云层（后称“奥尔特云”）。由于奥尔特云的半径已达离太阳系最近恒星的间隔的1/10 ，毗邻恒星引力的摄动作用会偶尔触及其中个别“脏雪球”的轨道，把它们抛掷到太阳系内部来，形成长周期彗星。 奥尔特（J.Oort）假设 4. 彗星撞地球与生物大灭绝 1983年美国古生物学家D.Raup和J.Sepkkdki对地球上2.5?108年以来古生物资料进行统计分析后发现，在这段时间里至少发生过7次周期性的大规模物种灭绝事件。绝灭率最高的一次在白垩纪末，物种灭绝达70%，恐龙从此在地球上消失了。事件发生的周期是2.6?107年，每次延续2?106年。因此，L.W.Alvarez等人 1980年在全球范围内发现了两层富铱的地质沉积物，其沉积年代与两次物种灭绝事件重合。此外，陨石坑形成的统计数据也表明有大体上一致的周期性。 当前较有诱惑力的一种解释是太阳有颗伴星，它与太阳互绕的周期是2.6?107年。每当这伴星经过近日点时，必穿过奥尔特云，使其中一小部分星体脱离原来的轨道而进入太阳系，有的与地球相撞，形成陨石雨，使地球上尘埃蔽日，形成类似“核冬天”的灾难，地壳中铱的丰度比宇宙中小得多，陨石雨将相对来说富铱的物质带给地球，这便是富铱沉积层的来源，这位假设的太阳伴侣被命名为Nemesis，她是希腊神话中专司因果报应的女神。 “报应女神”假说 2008年4月10日，西班牙科学家发现太阳系外最小的行星。