天文学家追溯20万颗小行星的起源

angizao

根据《自然天文学》（Nature Astronomy）上最近刊载的一篇论文，天文学家发现，通过观察太阳系小行星的大小，除了了解它们围绕太阳的轨迹之外，还可以将太阳系内层85%的小行星分成大约6个族。每个族都可将其家系追溯至太阳系早期更大的母体：一颗较小的行星或较大的小行星。

当时，太阳系是一个更加拥挤的地方，那些母体开始被推挤着，小行星、卫星和星子撞击新形成的行星以及相互碰撞。那些变成现在小行星的天体最终分裂成数以千计的小碎片，这些碎片在它们的偏心轨道上粘在一起延续了母体，即使它们不属于绕着太阳运行的同一个巨大岩石。小行星族的概念并不新鲜。1918年，日本天文学家平山清次注意到一些小行星与它们的轨道有相似的元素。

《自然天文学》论文的主要作者Stanley Dermott表示，Hirayama注意到小行星的轨道元素——离心率（偏离一个圆）和倾角（倾斜于太阳系平面），他发现它们不是随机的。有一些小行星群有着相同的离心率和倾角。

从那以后，天文学的进步致使发现成千上万的其他小行星，新的族也出现了。但总的来说，Hirayama的想法在过去的100年里一直保持有效，除了少数异常值。

Dermott表示，对观察轨道元素聚类是否存在所做的研究表明，只有大约一半的小行星属于家族。另一半不能放置其中，所以人们将其称为非家族。他们的研究表明家族和非家族之间的这种划分可能是错误的。他们发现这些轨道元素和小行星的大小之间也有关系。Dermott和同事观察了小行星的大小和内小行星带不同大小小行星的分布，并能够将更多的小行星归到家族中，他们将观察到的85%的小行星分成大约6个族，每一个以族中最大的天体命名。

它们分别是灶神星，花神星，侍神星，波兰星，尤拉莉娅星和匈牙利星。其中最著名的可能是灶神星，2011年美国宇航局（NASA）的黎明号宇宙飞船曾造访过。

随着时间的推移，小行星的轨道会因木星或土星对太空岩石上的引力而轻微改变。其他研究人员已对这些轨道变化进行了分析和记录，但Dermott和同事研究了这些变化与小行星大小的关系。他们发现在内行星带中，较大的小行星似乎比较小的小行星有更高的倾角。这是一个非常奇特的观察结果。

当Dermott仔细观察时，他注意到这种模式在家族和非家族的小行星上都是一致的，这表明它们之间存在着某种联系。它们一定是来自同一个家族，有同样的趋势。许多研究人员认为非家族的小行星很可能曾是这六个族的一部分，由于它们的轨道在过去的40亿年里发生了变化，就变得疏远了。

​Dermott和同事分析的20万颗小行星只是NASA迄今发现的780292颗小行星中的一小部分。挑选出来的小行星都位于内小行星带，这是一个离地球较近的区域，比中或外小行星带更易研究。

关于小行星还有很多值得了解的地方，也有很多方法可以做到。除了像Dermott所做的统计分析，也有对陨石的持续分析，陨石是撞向地球的小行星的一部分，还有两个令人兴奋的任务，可以亲自访问小行星。NASA的奥西里斯王号（OSIRIS-REx）探测器和日本的隼鸟-2（Hayabusa-2）都致力于在未来几年内将小行星的样本带回地球。Dermott表示，我们得到的不过是少量尘土，但我们可以用这些尘土创造奇迹。