划过夜空的是流星、彗星还是小行星?还傻傻分不清楚

2019-09-12 23:11:28 来源: 知否 举报
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(原标题:What's the Difference Between Asteroids, Comets and Meteors?)

作者 | 过客

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

在我们的太阳系中,有数十亿甚至数万亿的流浪天体围绕着太阳运行。这些天体的个头太小,因此不能被称为行星,只能被命名为彗星、小行星和流星体。如果它们到达地球,就会被称为流星或者陨石。这些天体有这么多标签,很容易搞混对不对?

别急,我们先从它们的定义开始区分。

小行星:有时候也被称为太空岩石,它们通常是我们太阳系的行星形成时遗留下来的岩石。它们大多在火星和木星之间的小行星带中围绕着太阳轨道运行,从汽车大小到矮行星大小都有。目前已知最大的小行星谷神星的体积约为月球的四分之一,而且被认为是一颗矮行星。

彗星:彗星可以说是有点脏的“太空雪球”,主要由46亿年前太阳系诞生时形成的冰和尘埃组成。大多数彗星在太阳系的外层轨道都是稳定的,而且运行轨道超过了海王星,大约要花上几个世纪才能完成一次单一的轨道运行。

流星体、流星和陨石:流星体是非常小的小行星,亦或是彗星或行星的碎片。它们中小的如沙粒般,大的接近3英尺(约1米)宽的巨石。当流星体与行星的大气层相撞时,它们就变成了流星。如果这些流星在与大气层的撞击中存活下来并撞击到行星表面,它们的残骸就被称为陨石。

那么这些天体到底有啥区别呢?

小行星源自小行星带

乍看上去,小行星似乎是普通的太空岩石,但是这些古老的太阳系残骸不仅形状各异,而且大小也各不相同。

小行星其实都很小,所有小行星加起来也赶不上地球的月球,当然这个小也是相对而言。尽管体积小,但它们有时也被称为次级行星或微型行星。它们当中最小的有1米宽,最大的是谷神星。谷神星的直径约为950公里,几乎有月球的四分之一大。谷神星是如此之大,以至于在2006年它被提升到了矮行星的行列,但也由此引发了与冥王星同样遭遇的争议。

大多数小行星看起来像巨大的太空土豆,它们呈现出椭圆形,而且表面布满了许多与其它小行星碰撞形成的陨石坑。只有一小部分体积足够大的小行星才能够借助自身的重力形成球体,谷神星就是很好的例子。据美国宇航局称,小行星的成分包含了由粘土和硅酸盐岩石混合而成的暗色石块,以及由铁或镍等金属组成的明亮固体混合物。

几乎所有的小行星都在火星和木星之间一个圆圈形状的区域内,这个区域也就是我们常说的小行星带。这条小行星带形成于木星诞生后不久,当时这颗巨大行星的重力将形成行星的残留物困住,就形成了我们今天在这条小行星带中看到的数百万颗小行星。

彗星其实是颗肮脏的雪球

几千年来,彗星的出现总是会引起人们的恐惧和敬畏。古代天文学家认为,彗星预示着诸侯的死亡或者战争的结果。现代天文学家已经清楚,彗星其实是数十亿年前我们太阳系的构建材料最终形成的冰冻残留物。

天文学家弗雷德?惠普尔(Fred Whipple)是第一个将彗星描述成肮脏雪球的人,他声称彗星是由冰冻气体和尘埃组成的冰晶团。据美国宇航局称,“雪球”构成了彗星的核心,它的直径通常不到几英里。当彗星接近太阳时,彗星的核心变暖,冰开始从固体升华为气体。

这样就产生了一种环绕彗星的大气,它的直径可以达到到数千英里,也就是我们常说的彗发。来自太阳的辐射压力会将慧发中的尘埃粒子吹走,从而产生一条长而明亮的尘埃尾巴。当高能太阳粒子将气体电离时,又会形成一个单独的离子尾巴,也就是彗星的第二个尾巴。

威斯康辛州贝洛伊特学院的天文学教授布里特?沙林豪森(Britt Scharringhausen)声称,小行星和彗星组成的差异很可能是因为它们的诞生方式和地点不同。虽然小行星和彗星确实是同时形成的,但它们的形成条件并不完全相同。

太阳系是由太阳星云(由气体和尘埃组成的云团)形成的。在星云的中心,太阳是通过引力坍缩诞生的。由于这种坍缩所释放的热量,星云的中心区域温度更高、密度更大,而外围区域温度更低。

小行星形成于热星云中心附近,在那里只有岩石或金属能够在极端温度下保持固态。彗星形成于所谓的冻结线之外,那里的温度低到足以让水和二氧化碳等气体结冰。正因为如此,彗星通常只存在于太阳系的两个遥远区域内,那就是柯伊伯带和奥尔特云。

流星体、流星和陨石本是同根生

流星体是太阳系中真正的太空岩石,它们的大小不超过一米,有时只有一粒尘埃大小。由于它们太小,因此不能被认定为小行星或彗星,但它们中的许多都是小行星或彗星的碎片。有些流星体是由行星或卫星撞击所产生的喷射碎片形成的。

如果流星体碰巧穿过一颗行星的大气层,它们就会变成流星。美国国家航空航天局称,流星体在大气中燃烧时发出的炽热闪光看起来比金星还要亮,这就是它们被称为“流星”的原因。科学家估计,每天约有超过48吨的流星落入地球。如果一颗流星在穿过大气层以及与地面的撞击中幸存下来,它就被称为陨石。

当地球穿过彗星留下的尾巴时,我们就会看到流星雨带来的精彩烟火表演,夜空中可以看到成千上万颗流星。每年8月12日左右上演的英仙座流星雨就是最壮观的流星雨之一。在它的高峰期,如果天空晴朗,我们每小时可以看到50到75颗流星。事实上,英仙座流星雨是由斯威夫特-塔特尔彗星分离出来的流星体形成的。

这些明亮的流星雨也在提醒着我们,尽管太空看起来很空旷无比,但我们与太阳系的联系比我们想象的还要紧密。

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乔俊婧 本文来源:知否 责任编辑:乔俊婧_NBJ11279
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