小行星是令人着迷的天体，它让我们能够窥视太阳系最遥远的过去。。这些未能形成行星的岩石碎片是我们今天所知的天体的起源和演化的关键。几个世纪以来，科学家和天文学家一直试图破译它们，今天我们拥有关于它们的形成、特征以及它们在太阳系动力学中的作用的坚实信息基础。
本文从科学但通俗易懂的角度深入探讨小行星的起源。，探索它们的特征、类型、轨道分布、对地球的影响以及允许近距离观察它们的太空任务。我们还将讨论让我们了解它们存在的历史发现、解释它们起源的理论以及对它们进行分类和研究的当前方法。
什么是小行星？它们在哪里被发现？
小行星是围绕太阳运行的岩石、金属或两者的组合。，尽管它比行星小，而且质量也还不足以形成球形。这些物体的直径大多不超过 100 公里，但也有明显的例外，例如 谷神星 或灶神星。
位于火星和木星轨道之间的小行星带是这些天体的主要家园。。据估计，该带包含 1.1 万至 1.9 万颗直径大于一公里的小行星，以及数百万颗较小的小行星。除了这类小行星外，还有一些轨道特殊的小行星，被称为特洛伊小行星，以及近地小行星（NEA），它们的轨道与地球轨道相交或接近。要了解有关该地区的更多信息，您可以咨询 小行星带.
小行星的起源：宇宙过去之旅
小行星形成于大约 4600 亿年前，当时大量气体和尘埃云坍塌，形成了太阳系。。在这个过程中，大部分物质集中在中心形成太阳。其余部分开始聚集在一起形成行星和卫星，尽管有一小部分未被利用：这些正是小行星。
现代主要理论之一认为小行星是行星的残余。，即由于木星强大的引力影响而未能联合形成行星的原始块体。然而，也有其他理论认为，一些当前的小行星是较大天体之间古代碰撞的碎片，是太阳系过去动态碰撞的结果。
几个世纪以来，一些科学家错误地认为小行星是一颗巨大的、被摧毁的行星的碎片。。然而，由于小行星的成分多样且总质量较低，不足以成为与地球大小相似的行星的一部分，因此这种可能性被排除。
发现小行星的历史关键
第一颗已知的小行星是谷神星，由朱塞佩·皮亚齐于 1 年 1801 月 XNUMX 日发现 同时绘制金牛座的星图。它的轨道最初被认为是一颗彗星，但后来发现它是一种新型天体。
在接下来的几年里，人们又发现了其他重要的小行星，如智神星、婚神星和灶神星。。随后，大量的观察和天文摄影等新技术的发展加速了发现的数量。到 19 世纪末，人们已经发现了数百颗小行星。
“小行星”一词由天文学家威廉·赫歇尔于 1802 年提出，指的是这些天体通过望远镜看到时所呈现的恒星外观。尽管最初被拒绝，但它最终成为这些物体的官方术语。
小行星的组成和分类
小行星根据其组成和光谱特征分为不同类型。。最广泛和最常见的三个类别是：
- C型（碳质）： 黑暗、富含碳，构成小行星带的主体群体。
- S型（硅酸盐）： 它们含有硅酸盐和铁，颜色较浅，存在于带的内部区域。
- M型（金属）： 它们主要由镍和铁组成，更多地位于小行星带的中心。
还有其他补充分类，例如 D 型、V 型、E 型和 P 型。，从而可以进一步细化成分差异。例如，D 型通常出现在外部区域，颜色非常暗，而 V 型（灶神星）与灶神星具有相同的特征，具有火成岩和富含辉石的成分。
特色阵型：带状、家族和特洛伊
除主带外，小行星还被划分为特定的轨道结构。。 例如：
- 小行星家族： 遵循相似轨道运行的天体组。它们通常是过去碰撞的结果。
- 木马： 与行星共享轨道的小行星，位于拉格朗日点（L4 和 L5）。最著名的是木星特洛伊小行星。
- 小行星匈牙利和希尔达： 受木星和火星轨道共振影响的稳定区域，小行星具有相似的动态行为。
碰撞演化和内部结构
数百万年来，小行星一直与其他天体发生撞击。，这导致了它们的轨道的碎裂和改变。这一过程形成了各种各样的尺寸、形状和内部结构，从固体到被称为“碎石堆”的松散岩石聚集体。
太空任务研究表明，一些像糸川这样的小行星具有多孔且破碎的结构。，而其他的，比如爱神星，则更加紧凑，可能呈现出一定的内部凝聚力。这种结构多样性直接影响其密度和面对可能撞击时的行为。
小行星及其与地球的相互作用
近地小行星（NEA）因其潜在的撞击风险而受到特别关注。。他们分为三大派别：阿波罗派、阿莫雷斯派和阿托尼斯派。其中一些当距离地球太近时，就会被视为潜在危险小行星（PHA）。
历史和地质记录表明，过去的撞击产生了重大后果。。最著名的事件是与 66 万年前恐龙灭绝有关的事件，由一个直径约 10-15 公里的物体引起。
目前，国际上已制定计划来追踪和记录这些尸体。，例如 NASA 的 CNEOS 和其他计划，如 NEOWISE、Pan-STARRS 或 ATLAS。有关探测危险小行星的更多信息，请参阅 检测危险小行星的人工智能.
太空旅行和小行星的直接研究
太空探测器使得对小行星最详细的探索成为可能。 它们已经飞过、绕行甚至降落在其中一些行星上。其中最引人注目的任务包括：
- 鞋匠附近： 它对小行星爱神星进行了研究，并于 2001 年降落在其表面。
- 隼鸟号和隼鸟2号： 日本任务组分别从糸川岛和龙宫岛采集样本。
- 奥西里斯-雷克斯： 美国宇航局的任务是研究贝努，并于 2023 年将物质带回地球。
- 黎明： 它绕灶神星和谷神星运行，实现了高分辨率测绘和详细分析。
小行星的奇闻和命名
当发现新的小行星时，它会被赋予一个临时编号。 根据年份、两周和发现的顺序。如果它的轨道被准确确定，它将被赋予一个固定的编号，并可能获得由发现者选择、经国际天文学联合会批准的名称。
小行星的名字已经超越了神话，包括文化、科学、历史参考甚至虚构人物。著名的例子包括（2309）史波克先生（Mr. Spock）或（1462）柴门霍夫（Zamenhof）。
小行星也以宇航员、城市、国家和各种概念命名。，只要它们符合某些道德标准，例如避免提及现代战争冲突。
科学、技术和战略重要性
小行星的研究至关重要，因为它们代表了太阳系的原始物质。。它们保存的化合物可以提供有关水的起源和地球生命基本成分的线索。这就是为什么样本返回任务对天体生物学和行星地球化学如此重要。
从技术角度来看，小行星也具有采矿潜力。。作为未来太空采矿任务的一部分，从这些天体中提取稀有金属、矿物和水的可能性已被提出。
从战略层面上讲，了解其结构和轨迹对于防止灾难性影响至关重要。。行星防御系统的发展，例如通过动能撞击偏转或利用重力，取决于对这些物体的深入了解。
小行星是宇宙时间胶囊，将我们与所知一切的起源联系起来。。它们的研究仍然是航天机构和天文学家的首要任务，不仅因为它们能提供科学财富，还因为它们在行星安全和未来资源利用方面具有实际意义。了解它们的形成、演化和轨道行为是解释我们的太空环境如何出现以及如何预测人类未来可能出现的情况的关键。
