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在地质学上较大的卫星是非常有趣的事物,稍后我会详细介绍它们。
所有的卫星对行星科学家来说都是有用的,因为可以利用它们给行星称重。
由于卫星要小得多,行星的质量几乎完全占据了行星-卫星系统的主导地位。
行星绕太阳的公转轨道依赖于该行星与太阳的距离以及太阳的质量,相应地,卫星的公转轨道周期也只取决于它与行星中心的平均距离和它们的总质量(可以用开普勒第三定律中的牛顿引力定律来计算)。
小行星、海外天体和彗星
这本书是关于行星的,不是关于整个太阳系的。
值得注意的是,尽管其他天体都很小,并且它们的总质量相对来说微不足道,但这些天体的数量远远超过了行星及其卫星的数量总和。
虽然行星科学家已经意识到这些“垃圾”
天体的界定有些模糊,但它们大致可以被分为三类:小行星、海外天体和彗星。
小行星大小的上限是直径950千米(最大的小行星——谷神星的直径),但是没有下限。
已有一些只有几十米宽的小行星,它们在接近地球时被探测到,还有一些更小的小行星掉落在地面上的残骸,被称为陨石。
以前的人们认为小行星是被摧毁的行星的碎片,现在我们认为小行星不是行星的碎片。
所有小行星的质量总和可能还不到地球质量的千分之一。
有些小行星的不规则形状证明,它们已经经历过相互碰撞。
毫无例外,小行星的轨道运动都是顺行的。
大多数小行星的轨道倾角小于20°,但它们轨道的偏心率通常比行星大。
大多数小行星的轨道位于火星和木星之间,也就是所谓的“小行星带”
。
有些小行星离太阳更近,从地球轨道内侧穿过,有少数小行星甚至从水星轨道内侧穿过,还有一些已知的小行星在土星之外的轨道上运行。
与陨石一样,大多数小行星是由岩石或碳组成的,但也有一些小行星是由铁和镍构成。
据我们所知,小行星的成分往往没有那么多岩质,而是会有更多碳质,且最终随着小行星与太阳距离的变大而更加冰质化。
在海王星轨道之外,距离太阳30~55AU的地方,小型冰质天体变得很常见,甚至还有几个体积超过最大小行星的其他天体,这个区域通常被称为“柯伊伯带”
,以荷兰裔美国人杰拉德·柯伊伯(GerardKuiper)的名字命名。
柯伊伯在1951年预测,该区域是太阳系诞生后留下的冰质团。
1943年,爱尔兰人肯尼斯·埃奇沃思(Keh)在一本不太知名的杂志上也发表过类似的言论,所以有些人更愿意把这条带称为“埃奇沃思-柯伊伯带”
。
第一个柯伊伯带天体是在1992年被发现并确认的,而到现在已经有数百颗柯伊伯带天体被编入了目录,包括冥王星。
那些近日点距海王星轨道不远,但远日点与海王星的轨道距离达到约100AU的类似天体被称为“黄道离散天体(ScatteredDiskObjects)”
,这些天体与柯伊伯带一起,组成了一个被称为“海王星外天体”
(TrauNOs)的大家族。
海外天体的轨道都是顺行的,它们的总质量可能是小行星带天体总质量的200倍左右(约等于地球质量的五分之一),总共可能有近10万颗大小超过100千米的海外天体。
2005年发现的一个“黄道离散天体”
,后来被命名为阋神星(Eris),它似乎比冥王星稍大。
我们对阋神星和冥王星的质量测算结果很有信心,因为它们都有轨道记录良好的卫星,而这些轨道记录表明阋神星的质量比冥王星大28%。
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