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2012 年 1 月 13 日

小行星 (13):小行星的軌道

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 小行星體 (Asteroids) 繞行太陽公轉的軌道會和大行星遵守的 刻卜勒行星運動定律 軌道一樣嗎? 或不然它們會和來自於 歐特雲 (Oort cloud) 裡的彗星 (Comets) 一致呢?雖然直到日前,我們對於小行星的組成分和來源瞭解仍然十分有限, 實際上,所認知的 小行星 的運行軌道仍然是在 黃道面   行星公轉軌道 間穿梭。它們不僅能出現在 小行星帶 上,甚至有些小行星體會和 行星 共享著相同的公轉軌道, 稱之為「 特洛依小行星 (Trojan)」。 為了明列它們的軌道特徵,我們依據它們距離太陽由近至遠,略加介紹。

            1. 主 小行星帶 (Asteroid belt): 自從第一顆小行星被發現至今,90% 以上數量的小行星都是在此環狀區域內找到。它們數以萬計的個別軌道較近似於大行星遵守的「刻卜勒行星運動定律 」的軌道模式,才不致於經常發生碰撞而折損。不過依據觀測顯示,估計在小行帶上的小行星約 30% ~ 35% 是曾經發生過碰撞而殘留下來的小星體。

            2. 與大行星共享公轉軌道的「特洛依小行星群」,它們的軌道與行星相同且位在以 太陽 為圓心、 行星前 (L4) 後 (L5) 成 60 度夾角 被稱之為拉格朗日點「Lagrangian 點 」附近的位置上。例如, 木星的特洛伊群小行星 首度在 1906 年發現,現在的成員已有 2 千多顆,由於位在 木星 (Jupiter) 前後 60 度之處,是一個當穩定的位置,小行星容易聚集成群,不會因太陽或木星的 重力 (gravitational force) 而散開或漂離現有軌道 。於 2001 年 8 月 21 日首度發現直徑約為 230 公里、公轉周期約為 166 年、編號 2001 QR322 的小行星,是第一顆被找到的海王星 (Neptune) 的特洛伊群小行星,目前 已知的海王星特洛伊小行星共有 6 顆。 火星 (Mars)附近的特洛伊天體包括尤里卡 5261、1998 VF31、 1999 UJ7 和 2007 NS2 等。 連地球的軌道上最近有找到一顆特洛依小行星 2010 TK7

            3. 火星軌道內小行星:一些小行星體會衝進 類地行星 的軌道裡來, 我們對於一些會路過 火星的軌道 、 但尚未達地球軌道者稱之為「阿莫爾型小行星」 (Amor asteroid,上左圖示 綠色甜甜圈狀區塊), 這些阿莫爾型小行星的近日點  (perihelion) 均在地球公轉軌道以外,介於 1.017 至 1.3 天文單位 (AU) 之間,它們不會威脅到 地球 的安危;若也會路過 地球公轉軌道 者, 稱之為「Apollo 物體」。因為受到 木星重力的影響, 會改變著這群「Apollo - Amor 物體」的行進軌道, 約有 1/3 的機會它們會衝進 太陽 , 少數的會被甩至離太陽較遠處,較多的可能是撞上 行星。 我們地球平均每 25 萬年就有可能被長達 2 公里大的 Apollo - Amor 物體闖入一次, 而撞出直徑達 20 公里的 大隕石坑

            4. 土星 (Saturn) 和 天王星 (Uranus) 之間的小行星:有一些小行星的軌道介於 其他行星公轉軌道 間者。 例如,土星和天王星之間的小行星有一群被稱為半人馬小行星群的小行星,它們的偏心率都相當大。 估計這些小行星是從 庫柏小行星帶 (Kuiper belt) 中受到其他大行星 (如海王星) 的重力干擾而落入這個不穩定的軌道中的。

            5. 庫柏小行星:在海王星 (Neptune) 外存在著數量驚人既大且冰冷的 庫柏小行星帶  (Kuiper belt), 如上圖示。另外,還有眾多 彗星 (Comets) 體分布的 歐特雲 (Oort cloud) 在庫伯帶以外。

            6. 近地小行星:有一群遠日點 (Apsis) 略大於 1 AU 稱之為「阿登型小行星」 (Aten asteroid) 的近小行星 (near-Earth objectNEO) 。還有遠日點小於 1 AU 被分類為「阿波希利型小行星」 (Apohele asteroid,Interior-Earth Objects,IEOs 或 Atira asteroids) 的近小行星,它們是指其近日點和遠日點均在地球軌道以內的 地內小行星 ,是屬於阿登型小行星的一種,它們不會威脅到 地球

 

 

近地小行星臨近地球的最新訊息經常會呈現在本網頁「今日星象」中。

明日主題 : 小行星 (14):小行星的探索搜尋
天文史上的今天 :  1934 年 1 月 13 日,法國物理學家、化學家 Paul Ulrich Villard (1860.9.28.─ 1934.1.13.) 逝世。他以發現 伽瑪射線 (γ-ray)而著名。  
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