什么是小行星?
小行星是围绕太阳运行的岩石天体,但它们比行星小得多。它们有时被称为小行星或类行星天体。大多数小行星由岩石和金属构成,形状和大小各不相同。有些像小行星一样圆,另一些则凹凸不平、形状奇特。科学家认为,小行星是约46亿年前太阳系形成时遗留下来的建造材料。
我们太阳系中的大多数小行星都分布在一个叫做小行星带的区域,它位于火星和木星轨道之间。小行星带包含数百万颗小行星,但它们分散在如此巨大的区域内,宇宙飞船穿越时不会撞上任何一颗。小行星带中所有小行星的总质量不及地球月球的质量。木星强大的引力阻止了小行星带中的物质聚合成一颗行星。与电影中描绘的不同,小行星带大部分都是空旷的空间。
小行星带中最大的小行星是谷神星,直径约940千米(584英里),体型如此之大,科学家将其同时归类为矮行星。灶神星是第二大小行星,也是从地球上能看到的最亮的小行星,有时甚至用肉眼就能看见。另一个著名的小行星是贝努,美国航空航天局的OSIRIS-REx飞船于2020年前往访问并采集了样本。飞船于2023年9月将贝努的样本带回地球,让科学家们得以研究这颗45亿年前的小行星的物质。伊达小行星以发现其拥有自己的小卫星(名为戴克提尔)而闻名,是第一颗被发现有卫星的小行星。
一些小行星的轨道会让它们接近地球,这些被称为近地小行星(NEA)。截至2024年,科学家已发现超过34,000颗近地小行星。大多数以安全距离飞过,距离地球数百万千米。美国航空航天局和其他航天机构仔细追踪这些小行星,确保没有任何一颗朝着我们的星球飞来。2022年,美国航空航天局的DART任务成功将一艘飞船撞向小行星迪莫福斯,以测试若有小行星威胁地球时我们是否能改变其轨道。
大约6600万年前,一颗直径约10千米(6英里)的巨大小行星撞击了今天墨西哥尤卡坦半岛的位置。撞击形成了希克苏鲁伯陨石坑,直径约180千米(112英里),大部分被埋在地下和海底。碰撞将灰尘和碎片抛向大气层,遮住了阳光,使气候发生了多年的变化。据信,这一事件导致地球上约75%的物种灭绝,包括大多数恐龙。唯一存活下来的恐龙是长着羽毛的小型恐龙,它们最终演化成了我们今天看到的鸟类。
科学家使用地球和太空中的望远镜研究小行星,并派遣飞船近距离探访。地面望远镜的雷达观测可以揭示小行星的大小、形状和旋转方式。多项太空任务已经绕小行星轨道飞行或降落在小行星上,包括日本的隼鸟2号,该飞船于2020年从小行星龙宫带回了样本。通过研究小行星样本,科学家们了解到太阳系年轻时期存在的物质。一些小行星甚至含有水和有机分子,这有助于解释生命的基本成分是如何到达地球的。
科学家根据成分将小行星分为三种主要类型。C型(碳质)小行星最为常见,约占已知小行星的75%,颜色深暗,富含碳。S型(硅质)小行星主要由硅酸盐岩石和镍铁构成,约占17%。M型(金属质)小行星最为稀少,似乎主要由镍和铁构成。了解小行星的成分有助于科学家理解早期太阳系中存在的各种不同物质。
小行星有时会与彗星和流星体混淆,但它们是不同的天体。彗星由冰、尘埃和岩石构成,当靠近太阳时会形成发光的尾巴,而小行星主要是岩石和金属,没有尾巴。流星体是漂浮在太空中更小的岩石或碎片,通常是从小行星或彗星上脱落的。当流星体进入地球大气层并燃烧时,会产生被称为流星或"流星雨"的明亮光迹。如果有碎片存活下来并落到地面,就被称为陨石。