有没有恒星类型的流星?小行星和流星是一回事吗?
世界上每年其实都会发生壮观的流星雨天文现象,在广袤而寂静的夜空中持续划过明亮而璀璨的亮线,在带给我们惊喜的同时,也被人为地赋予一定的美好愿景,因此对着流星许愿成为许多人在看到它们时必做的一件事情,既美好又浪漫。那么,带来这种壮观景象的流星,和我们常说的小行星是一回事吗?
我们先来看一下流星。在宇宙空间中,除了质量和体积比较庞大的恒星、行星、围绕行星运行的卫星以及围绕恒星作周期性公转的彗星以外,还存在着比较稀薄的星际气体以及尘埃物质、岩质或者冰质的固体块,它们特别是尘埃物质和固体块,大多都在引力的作用下沿着一定轨道围绕着恒星运行,另外还有一小部分围绕着行星和卫星运转。大部分的尘埃和固体块体积都非常微小,即使在外太空的航天器上,都无法直接被观测到。
正因为星际尘埃和固体块的质量和体积普遍微小,当有外界大质量天体经过时,会对这些微小的物质运行轨道产生非常明显的影响。比如,当星际尘埃靠近地球,或者地球运行时穿过它们的运行轨道,这部分物质就会有很大的几率被地球的引力所俘获,从而进入地球的大气层。当尘埃和固体块的直径达到0.1厘米以上时,就会与大气层中的气体分子产生明显的摩擦和碰撞效应,它们坠入地球时与地表的角度越大,那么相对运动速度就会越高,因摩擦和碰撞产生的能量就会越大,当与地球的相对速度大于10公里每秒时,就会使大气分子产生强烈的电离,其运动路线上就会形成明亮的发光现象,我们在地球上就能看到一条与周围夜空对比强烈的光线,真正的流星就此产生。
根据流星的大小、运行速度以及数量的多少,它们在夜空中产生的发光效应也不尽相同。坠落到地球大气层中的尘埃和固体块,有相当一部分由于质量较小,不会引发明显的发光现象,我们在地球上是用肉眼是观看不到的。另外,在能够看到的流星中,绝大部分都是单发性的,而且在通过大气层时完全气化。当固体块的质量较大、达到上百克,而且坠入的角度很大,那么它与大气层的摩擦就会非常剧烈,使得它们在地球上看来非常明显,这种流星人们习惯称它为火流星。如果从一个目标而来的星际尘埃和固体块数量特别多,那么就有一定的几率,我们在地球上看到众多的流星,从夜空中的一个点辐射开来,这就是比较罕见的流星雨现象。
我们再来看一下小行星。从概念上来看,小行星也是围绕着恒星作周期性公转的星体,只不过它们相对于行星来说质量很小而已,但是要比星际尘埃和固体块的质量大出许多。从物体的来源看,流星的组成物质,一方面来源于恒星系中恒星和行星、卫星等大质量天体在聚合时所残留的物质,另一方面来源于彗星在靠近恒星时,因高温而分解出来的物质。而小行星的来源,也包括两个方面,一个是在恒星系中各行星的形成过程中,当没有足够的物质聚合成质量较大的行星时,只能形成行星的?半成品?,分散漂浮在恒星系的一定轨道内,比如太阳系中的小行星带;另一方面是在恒星形成以后,在恒星风的吹拂下,一些星际物质逐渐被吹离距离恒星较远的轨道区域,逐渐形成以冰晶物质为主的小行星体,比如太阳系中的柯伊伯带。
一般情况下,小行星和其它星体是独立存在的,它们有自己的运行轨道,也有相对固定的运行周期。当小行星在运转过程中,因引力扰动的影响,使其相互之间发生碰撞,从而改变原有运行轨道,这个时候如果小行星偏移轨道接近地球,那么就会在地球引力作用下将其拉近,有一部分会坠入大气层,这个过程与流星的原理一样,在高速状态下,沿途的气体分子被电离,空间中的自由电子与原子再次结合就会释放一定的能量,我们就看到了小行星坠入大气层时?熊熊燃烧?的景象。那些没有燃烧完全的小行星,降落到地面便形成了陨石。因此,流星和小行星不是一回事。
至于宇宙中有没有恒星类型的流星,根据我们对流星的定义,显然不存在这样的?巨无霸?流星,因为恒星不可能会坠入地球的大气层。当然,如果我们放宽一下流星的定义,只要是在一定的空间中高速运行,在其运行轨迹上留下明显印迹的星体可以叫作流星的话,那么我们通过特殊的观测仪器,是可以发现存在这样的恒星的。
比如,在拥有众多恒星的球状星团中,特定时期就会发现这样的情况。球状星团中的恒星多达成千上万颗甚至更多,而且恒星的分布密度要比银河系中太阳周围的恒星密度大许多倍,而且越在核心区,这种分布密度越高。在球状星团的中心拥有极强的引力,维持着星团的整体稳定。不过,当球状星团靠近另外的大质量物体比如星系的中心区域,那么在星团的两端便会出现非常强大的引力差,继而形成潮汐力,使星团整体受到两侧的挤压,星团外围的一些恒星就有可能被?挤?出去。
这些被?挤?出去的恒星,拥有较高的运动速度,当穿过比较浓密的星际气体和尘埃区域时,就会与这些物质发生强烈的摩擦和碰撞,有一部分物质被恒星吸入其中,处于移动路线边缘的星际物质,便会在恒星高速穿过时内能快速提升,从而在紫外波段的图像中形成一条非常宽大且明显的移动痕迹。因此,我们估且可以将这种被球状星云团?挤压?出去的恒星,称之为巨大的?流星?吧。
流星、行星、陨石等等这些有什么区别
我们经常看到关于彗星、流星或小行星的新闻,但是在心中其实并不是很清楚它们的区别,那么,彗星、流星、小行星是什么样的天体,它们之间的差别又是什么呢?
让我们从小行星开始。小行星是围绕太阳运行的岩石物质组成的小型天体,“小而多”,被称为 Asteroids ;一般在 内太阳系 观察不到(此概念之前文章介绍过,具体指火星圈以内的太阳系区域),因此,它们也被称为 planetoids 。
在这里多一句嘴,讲一点英语,-这个 oid 后缀,意思是像什么形状,有什么特征的物体。
比如大名鼎鼎的安卓系统吧,英文是 Andr-oid ,其中Andr来自古希腊语,是“人,男人anthropos”的变体, Andr- 和 -oid 合在一起就是“类似人的一种什么物体”,即“人形机器人”的意思了。
所以 Aster-oids 就可以理解为“星状体”, planetoids 表示“行星状体”。
已经观测到的小行星的大小差别很大,目前已知的小行星,最大的直径超过500公里,最小的直径仅有10米。
科学家们认为,小行星是50亿年前太阳系内部各星体早期形成的过程中的遗留物。
太阳系中的大多数小行星都可以在所谓的“小行星带”内找到,该小行星带位于远边缘的木星和近边缘的火星之间。
与小行星类似的是,彗星具有围绕太阳运行的行为。但与小行星不同的是, 彗星主要由冰和尘埃组成 ,这些组成物质是彗星最显著特征之一——彗星尾巴背后的驱动力,下文将对此进行解释。
像小行星一样,彗星的大小也有很大的差异。它们的直径通常从大约1公里到最近刚刚观测确认的破纪录的彗星C/2014 UN271,其直径约为130公里。当然,目前有一些科学家假设冥王星实际上是一颗巨大的彗星(由10亿颗较小的彗星组成),如果此假说是真的,将使冥王星成为已知最大的彗星。
大多数彗星都可以在太阳系的外围观测到。其中一部分位于所谓的奥尔特云中,这是一个巨大而遥远的冰星球体,以2000个天文单位到200000个天文单位的距离包围着我们的太阳系。
其余的彗星位于 柯伊伯带 ,距离我们更近,在海王星轨道之外。更接近奥尔特云,也就是说,与上述小行星带相比,柯伊伯带仍然是一个非常遥远的区域。
在地球形成和生命的早期阶段,有大量小行星和彗星撞击了地球。许多科学家认为,这些彗星给我们的星球带来了大量的水。(尽管一些研究表明我们星球上的大部分水来自太阳)。彗星上大量有机分子的发现引出了一种假设,即彗星可能也给地球带来了生命(或生命的前身)。
让我们从流星体开始。 流星体是太阳系内颗粒状的碎片 ,它们 小至沙尘,大至巨砾, 大小从直径一米到一粒灰尘大小不等。最小的颗粒有时被归类为“微流星体”或太空尘埃。请注意,流星体一词仅适用于它仍在太空中时的情况。
流星体进入地球(或其他 行星 )的大气层之后, 由于流星通常会加速到极高的速度,它们往往会加热并产生明亮的光带。它 在路径上发光并被看见的阶段则被称为流星。许多流星来自相同的方向,并在一段时间内相继出现,则称为 流星雨 。
如果一颗流星没有完全燃烧并撞到地面,它的名称就会变成陨石。有趣的是,研究人员估计,每天大约有2500万个流星体和微流星体撞击地球,相当于每天大约有41吨的物质飞入我们的大气层。
流星是体积很小的陨石冲入大气层摩擦起火
形成了所谓的流星
行星通常指自身不发光,环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说行星需具有一定质量,行星的质量要足够的大且近似于圆球状,自身不能像恒星那样发生核聚变反应。
陨石(meteorite)是地球以外未燃尽的宇宙流星脱离原有运行轨道或成碎块散落到地球或其它行星表面的、石质的,铁质的或是石铁混合物质,也称“陨星”。大多数陨石来自小行星带,小部分来自月球和火星。
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