小行星“黑帮家族”，揭示了太阳系的隐藏历史与撞击风险

景点排名 2025年09月28日 05:52 3 admin

本文为深度编译，仅供交流学习，不代表智子说观点

许多小行星都存在着亲缘关系，但它们的家族谱系，往往难以被追溯。如今，新的观测技术，正帮助天文学家们更清晰地描绘出这些“家族”的图景。

科幻电影中常常会出现这样的场景：勇敢的英雄们跳进一艘破旧的飞船，穿越一片险恶的小行星带，以逃离追捕者。在那里，巨石滚动旋转，彼此间的距离如此之近，以至于船员们必须不断地闪避，才能避免被撞成碎片。

这场景虽刺激，却有悖于事实。在我们的太阳系中，大型小行星通常相距数百万公里。然而，即便是在火星与木星轨道之间绵延的主小行星带，碰撞也无法避免。当两块太空岩石在主小行星带相撞时，其高速的轨道运动，意味着碰撞的速度远超步枪子弹。强力的撞击，会将大量的小行星物质抛射至太空中。

这些抛射出的碎片会去向何方？在大多数情况下，这些碎片会沿着其母体小行星的轨道继续运行。你或许认为，这对那些试图追踪不同类型小行星的研究者构成了难题——确实如此！但轨道力学带来的难题，也自带解决方案。

这是因为，碰撞的混沌效应，难以渗透到小行星轨道的某些特定区域：两块碎片可能相距数亿公里，但它们与太阳的距离，以及其轨道的形状与倾角，仍会保持相似。其中最重要的、也是最恒定的特征，当属“轨道倾角”。被炸入太空的“子小行星”，仍会保持与其母体高度相似的倾角。

日本天文学家平山清嗣率先发现了这一现象。他在1918年指出，有远超随机概率预期的大量小行星，共享着相同的轨道要素。他将这类聚合体，命名为小行星“家族”，这一术语一直沿用至今。

如今，我们已知在主小行星带存在着超过一百万颗小行星，且数量还在持续增长。随着新发现的小行星不断充实星表，轨道上的模式也变得更易于辨识，更多的小行星家族得以被标记。在2025年8月发表于《伊卡洛斯》（Icarus）期刊的一篇论文中，一个研究团队宣布，通过对轨道参数数据的分析，他们惊人地发现了63个新的小行星家族。

发现小行星家族，对行星科学家而言是一项重大的利好。例如，当某颗小型小行星的特性几乎完全未知时，如果它属于一个包含了更大、且已被充分研究的成员的家族，我们就能更准确地推测出它的形态。要验证这些推测，通常需要进行光谱分析，以确认这些天体确实存在“亲缘关系”。

值得一提的是，地球上发现的某些陨石，已被鉴定为源自灶神星（Vesta）——主小行星带中仅次于谷神星的第二大天体。因其成分与灶神星高度相似，这些陨石很可能是在木星的引力作用下，脱离了主小行星带后，才最终坠落到地球上的。

另一组天文学家于2025年8月在《行星科学杂志》上发表论文，揭示了詹姆斯·韦伯太空望远镜对主小行星带的小行星“波拉娜”（Polana）的光谱观测结果。光谱显示，它极有可能是近地小行星“龙宫”（Ryugu）与“贝努”（Bennu）的母体。

发现这个小行星家族的特殊分支，其意义远不止于学术探索：“龙宫”和“贝努”均为“潜在危险小行星”，这意味着，它们可能会在遥远的未来，与地球发生相撞。通过追溯这些具有威胁性的小行星的母体，我们能更深入地理解它们是如何从主小行星带，进入内太阳系并对我们形成威胁的，这进而能为我们防御未来潜在的太空岩石威胁，提供重要的依据。

作者信息

菲尔·普莱特（Phil Plait），职业天文学家兼科普传播者，在《科学美国人》开设“宇宙”专栏。

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