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第3章:捕获3[3 / 8]

教授提出这个问题。关于小行星的问题,我们做了非常专门和深入的研究。”他说,调出一张新的幻灯片。

“首先,让我们回顾一下小行星带的基本结构。”幻灯片上显示出一张小行星带的示意图。

“小行星带主要位于火星和木星之间,距离太阳约2.0到3.5天文单位。这个区域包含了大约100万颗直径超过1公里的小行星,以及数百万颗更小的天体。最大的小行星是谷神星,直径约950公里,质量约地球的0.015%。”

他换了一张幻灯片,上面是小行星轨道的分布图。

“小行星带不是均匀分布的。它有很多空隙,被称为柯克伍德空隙。这些空隙是由于木星引力共振造成的。比如说,在2.5天文单位处,有一个明显的空隙,因为那里的小行星公转周期恰好是木星的三分之一,会受到木星引力的周期性扰动,最终被清除出去。”

“现在,让我们看看边瞬星会如何影响小行星带。”

他调出一个三维动画,显示了太阳系的侧视图。八大行星沿着黄道面排列,而边瞬星以一个倾斜的轨道穿行。

“大家可以看到,边瞬星的轨道倾角是45度。这意味着什么?”他停顿了一下,“这意味着,边瞬星的轨道与黄道面有很大的角度。它大部分时间都在黄道面的上方或下方,而小行星带基本上都在黄道面附近,倾角通常小于20度。”

“所以,从几何上讲,边瞬星不会直接穿过小行星带。它的近日点距离是10.1天文单位,远超过小行星带的外缘3.5天文单位。它距离小行星带最近的时候,垂直距离也有好几个天文单位。”

他切换到一张数据表。

“但是,正如杜波依斯教授指出的,引力的作用是长程的。即使相距很远,边瞬星的引力仍然会对小行星产生一定影响。我们计算了这种影响的大小。”

屏幕上出现了一张复杂的相图,显示了几千颗小行星的轨道变化。不同颜色的点代表不同的小行星,它们在一个二维平面上分布,横轴是半长轴,纵轴是离心率。

“这是我们对主要小行星的模拟结果。我们选择了1000颗最大的小行星,模拟了它们在边瞬星引力作用下的轨道演化,时间跨度是1000年。”

他用激光笔指着图表。

“大家可以看到,这些点基本上都没有移动。也就是说,小行星的轨道参数基本保持不变。如果

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