小行星是主要位于火星与木星轨道之间的岩石和尘埃块。
部分小行星拥有其他轨道,例如近地小行星,其轨道会使其相对接近地球。
传统理论认为,小行星是太阳系形成时未能聚合为行星的残余物质。因此,小行星的年龄必然等同于太阳系的年龄,通常认为约为46亿年。
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自然起源理论面临的困境
根据传统理论,木星的引力牵引阻止了原始碎屑聚合并形成行星。据利绍尔和斯图尔特(1993;第1061、1088页)指出,这一理论实际上并不成立。 这些作者指出,对理论家而言,小行星带是一个“难题”(第1080页),而现行理论“正走向历史的垃圾堆”(第1081页)。此类难题促使理论家推测:“小行星带可能并非与我们太阳系极为相似的行星系统中常见的特征”(Lissauer和Stewart,1993, 第1081-1082页)。
| 这是美国国家航空航天局(NASA)的伽利略号探测器首次向地球传回的小行星243号伊达及其新发现卫星的完整图像——这也是小行星拥有天然卫星存在的首个确凿证据。伊达这颗大型天体长约56公里(35英里)。 伊达的天然卫星即右侧的小天体。这张照片由“伽利略”号的电荷耦合器件(CCD)相机于1993年8月28日拍摄。(照片及说明由NASA提供) | ![]() |
小行星带正在迅速清空
即便能解释原始小行星带的形成,仍存在一个问题:木星型原行星是如何清扫掉小行星带中的碎片,使其呈现出今日这般面貌的。 尽管小行星带曾拥有更大的质量(Chapman and Davis, 1975, p. 553),但太空时代早期的探测器显示,其清空速度比预期更快(Lissauer and Stewart, 1993, p. 1081; Robbins and Jeffreys, 1988, p. 124; Beatty, 1994, p. 26)。
过去普遍认为小行星之间的碰撞较为罕见,但1991年在加斯普拉(Gaspra)上发现的撞击沟槽表明,碰撞的发生频率比以往认为的更高(Veverka et al., 1993, p. 72; Asphaug, 2000, p. 53; Hartmann, 1991, p. 289)。小行星碰撞会形成尘埃,这些尘埃会螺旋状坠入太阳,或者在颗粒非常微小的情况下被抛出太阳系(Kerker, 1974, p. 97)。小行星因碰撞而频繁磨损 这一现象表明小行星带的年龄相对较年轻。
最新发现对年龄的限制更为严格
此外,雅科夫斯基效应——即阳光对小行星施加的一种非引力作用——会比预期更快地将小行星推入近地轨道(切斯利等人,2003,第1739、1741页)。 近地小行星的预期最大寿命约为一百万年,此后它们将与太阳相撞(Farinella,1994,第315页)。这让人对小行星起源于46亿年前的说法产生怀疑——该时间跨度是近地小行星寿命的4600倍。小行星“卫星”则提出了更为严峻的年龄限制。 潮汐作用将小行星卫星的寿命限制在约10万年(Binzel和van Flandern,1979,第905页)。这一事实以及“卫星”捕获过程的困难,导致部分天文学家 对小行星卫星的存在产生怀疑(Tedesco,1979,第905页)。 1993年,“伽利略”号探测器观测到了伊达的小行星卫星达克提尔(Asphaug, 2000, pp. 51-52),证实了这一年龄限制,其年龄不到太阳系传统年龄的万分之一。
亨利博士毕业于肯塔基大学,获博士学位。他现任佛罗里达州克利尔沃特基督教学院科学系主任兼自然科学教授。
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REFERENCES
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