小行星带的工作原理

有几种理论试图解释太阳系是如何起源的，但最被广泛接受的理论是太阳系星云的理论. 天文学家和物理学家认为，太阳系最初是由气体、尘埃和冰组成的一团巨大的、不成形的云，但有什么东西破坏了质量，使物体运动起来——也许是附近一颗行星的爆炸明星．

如果你看过花样滑冰，你可能已经注意到，如果滑冰者把手臂拉得离身体更近，他们的旋转速度会更快。他们的身体质量越集中，他们旋转的速度就越快。我们的太阳系也发生了同样的事情。假想的爆炸将未成形的气体和尘埃挤压在一起，它们开始以越来越快的速度旋转成一个圆圈。作为太阳云团开始变平，形成一个圆盘，有点像飞盘或煎饼，圆盘的其余部分由微小的尘埃颗粒组成。

最终，尘埃开始粘在一起，形成更大的物体，称为星子．在这个过程中，更多的物质会与这些星子相撞并粘在它们身上堆积. 当这些天体自转，重力带来更多的尘埃和气体时，这些星子就吸积进了原行星，很快就吸积进了我们现在所知道和喜爱的八颗行星--水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星和海王星（对不起，冥王星).

在第四颗行星火星和第五颗行星木星之间的区域是很重要的。天文单位(AU)是地球和太阳之间的距离，大约是1.5亿公里，天文学家用这个距离作为尺子来测量太阳系和银河系内的其他距离星系. 火星距离太阳约1.5金，或2.25亿公里。与此同时，木星距离太阳约5.2 AU，即7.8亿公里。如果我们减去这两个距离，火星和木星之间大约有3.7个单位，即5.55亿公里。两颗行星之间似乎有足够的空间容纳另一颗行星，对吗？在太阳系形成期间，火星和木星之间发生了什么？

想知道科学家们认为发生了什么，请阅读下一页。

那么我们该如何解释火星和木星？一些天文学家提出，一颗独立的行星或原行星实际上是在两颗行星之间形成的，但高速的撞击彗星分解并分散新形成的身体来创造我们现在所知的主小行星带．

虽然彗星和其他大型物体有可能在太阳系以及在早期阶段分解物质，大多数科学家接受一个简单得多的理论——小行星是太阳系形成时遗留下来的物质，它们从未成功地聚集成一个行星。但为什么什么都没有呢?

如果你观察木星的质量，你会发现它非常大。人们称它为气态巨行星是有充分理由的——地球的质量约为6x10^24千克，而木星的质量估计为2x10^27千克。它与我们的地球距离更近太阳而不是像这样的岩石行星地球或火星。

木星的巨大体积足以扰乱它和火星之间的岩石物质——它强大的引力会导致任何潜在的原行星碰撞并分裂成更小的碎片。然后我们就剩下了大量分散的小行星，它们以与地球相同的方向围绕太阳运行——主要的小行星带。它的中心离太阳大约2.7 AU，这个带将火星和其他岩石行星从木星和土星这样的大质量冷气体巨行星中分离出来。

要更仔细地观察小行星带内的小行星，请看下一页。

大多数的小行星主要小行星带分为三类：

c型(含碳)-这些小行星约占所有已知小行星的75%。c型小行星实际上被认为是类似的组成太阳，只是没有氢，氦和其他可燃物质。它们很暗，很容易吸收光线，你可以把它们放在主带的外缘。

折中观点(silicaceous)-这些小行星约占所有已知小行星的17%。主要成分为金属铁和铁镁硅酸盐，主要分布在主带的内缘。

斜(金属)-剩下的8%的小行星是由金属铁组成的，在主小行星带的中部地区被发现。

小行星通常以略带椭圆形的轨道围绕太阳运行，与太阳的方向相同地球．它们自转很简单，很像地球，只是周期很短时间——一小时到一天不等，这取决于它们的体型。有趣的是，大多数大于200米的小行星自转非常缓慢，每2.2小时自转一次。这使得天文学家们认为，由于其他小行星不断的撞击，较大的小行星非常松散地聚集在一起。如果它们旋转得再快一点，它们就会解体，飞向太空。据推测，253号小行星(玛蒂尔德)的密度大约相当于水，尽管它有52公里宽。

许多人可能会惊讶地发现，主带中的大多数小行星只有鹅卵石大小。尽管它占据了巨大的空间，天文学家估计整个主要小行星带的总质量不到地球质量的千分之一，也不到地球大小的一半月球．16颗小行星的直径为240公里或更大，其中最大的是谷神星，直径约为1000公里。

太阳系中的所有小行星都在主带中吗?还是有其他天体在火星和木星之间共享空间?那其他小行星带呢?请参阅下一页以超越主带。

2005年11月26日，夏威夷大学的研究生Henry Hsieh和David Jewitt教授有了一个惊人的发现。通过8米高的双子座北望远镜在休眠火山莫纳克亚山，两人注意到了一个神秘的地方小行星，小行星118401，发射彗星-当他们观察两颗不同的彗星时，他们意识到这三个物体既不是小行星也不是彗星，而是一个全新的彗星类别--必须彗星．

彗星只是在太空中移动的大块冰和尘埃太阳导致冰蒸发，当物体在太空中移动时留下气体和尘埃的轨迹——这就是彗星有尾巴的原因。然而，主带彗星的轨道与普通彗星的轨道大不相同，普通彗星通常以倾斜的、高度椭圆的方式围绕太阳运行，就像一根伸长的橡皮筋。相反，主带彗星运行的轨道是相当圆形的，水平的，很像小行星。

主带彗星的发现带来的最大启示是，有可能是一颗冰冷的小行星撞击了彗星地球并赋予它生命。天文学家最初认为，来自普通彗星的冰为地球提供了热量水，但最近的发现已经证明，彗星上的水和我们地球上的水没有太多共同之处。如果小行星上的水和地球上的水有什么相似之处，那么主带彗星可能会为我们了解地球的形成甚至我们自身的存在提供重要的见解。

同年的另一项发现表明，地球上还有其他的辐射带。天文学家美国国家航空航天局位于HD69830周围可能是一个巨大的小行星带明星41光年远，与我们的太阳密切相关。这个小行星带要么和我们的一样太阳系的腰带——无法形成大型天体的碎片的集合——或新太阳系的早期阶段。如果是后一种情况，观察行星带可以帮助我们更好地理解行星形成的重要过程[来源：国家地理新闻］．

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