請問小行星問題

chantszho

每個小行星的軌道是否很穩定? 如果不是, 它們會否有機會互相碰撞? 如果有兩顆小行星互相碰撞, 會否有以下情況出現?

a)      它們全粉碎,

b)      其中一顆粉碎, 但另一顆被撞致偏離原先的軌道
c)      互相碰撞後, 各自偏離原先的軌道, 碰撞其他小行星, 引發骨牌效應?

以上3種情況出現後, 會否又有以下情況出現?

1.      如100年前發現的小行星, 現在已經找不到, 如a) 或者 b) 的情況?

2.      如100年前發現的小行星, 現在已經找不到了, 但後來又發現一顆新的小行星, 並加以名稱, 會否其實是原先的小行星? 如b) 或者 c) 的情況?

mca

回覆 chantszho   1#

一般而言，小行星的短期軌道沒有大變化，但嚴格地說，小行星軌道有許多微量變數，特別是木星對小行星的引力攝動，太陽輻射也會令小行星軌道走樣 (稱 Yarkovsky effect / 雅可夫斯基效應)。 NASA 有一個網頁顯示各小行星的即時軌道資料 http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi

小行星的表面有許多碰撞坑，說明小行星是可以互相碰撞的。
下圖是 433 Eros 愛神星表面的碰撞坑      

      

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如果有兩顆小行星互相碰撞，

a)  較大體積的小行星不會完全粉碎，小體積的可能散成一群碎片。
  
   註： 許多米級的小行星都是靠微弱引力把碎塊粘合而成，一撞後就散了。
         另一方面，兩顆細小的小行星會因碰撞而分散，分散後的碎片又可以聚合成為一顆更大體積的小行星，下圖是碰撞後的五個可能結果
         
         
         
                所以「碰撞」的結局是變化多端的。

b)  這個碰撞結果當然有可能，視乎兩個碰撞體的原本質量 (體積) 和相對的運動速度而定。

c)   互相碰撞後, 原碰撞體必定偏離原先的軌道或改變了速度，這是力學定律，之後不易引發骨牌效應，因為小行星數目雖然以萬計這樣多，但在空間的分佈密度仍然稀疏。

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1.    100 年前發現的小行星，現在找不到並不出奇，因為小行星的軌道不是正圓形，在接近地球軌道時亮，在遠離地球時暗，最亮和最暗可以相差幾級星等，太暗就不易再見了，況且小行星有微量的軌道變數，我們未必肯定在預測位置找到它，天上小行星又這麼多，天文台的工作未必兼顧到。

2.    現以這例子說明：  1928 年 (民國 17 年)，張鈺哲先生在美國葉凱士天文台發現第一顆中國人找到的小行星，臨時編號 1928 UF，正式編號 1125，張先生則稱它 China (中華)，但其軌道未及測準就失踪了。1957 年南京紫金山天文臺發現了新的小行星 1957 UN1，初時以為是先前失蹤的「中華」，於是 1957 UN1 被認為等於 1125 China，後來查出是誤認，但原先的「中華」仍然沒有找到。1986 年，1986 QK1 被發現，並證實為真正的「中華」，但此小行星不稱「中華」而賦予新名稱 3789 Zhongguo (3789 中國)。

如果小行星或彗星分裂為多份，那些可見碎塊就分別以其母體編號後加多 A、B、C、D…. 字尾表示，例如彗星 Schwassmann-Wachmann 3 在 1995 年分裂，其碎片分別為稱 Schwassmann-Wachmann 3-A， Schwassmann-Wachmann 3-B，Schwassmann-Wachmann 3-C ... 。小行星的分裂則少見。

chantszho

不好意思! 仍然一些地方不明白, 如小行星 軌道已經改變, 怎樣確定1986 QK1就是失蹤原先的「中華」?小行星數目萬計這樣多, 怎樣知道那個才是母體?那個才是分裂體?

mca

回覆 3#

要確定一個小行星，需要最少六個軌道根數，要確定此小行星是否先前失蹤的一個，還要觀測它一段長時期，追查它的舊照片記錄、亮度、黃經 - 日期位置 (所在星座位置)、與地球最近的距離等等，甚至利用現有軌道數據倒算至發現年代時的情況 (即是案件重組)，比較所有前後資料沒有矛盾後才算確認。

這是一個失蹤小行星再重複確認的例子
http://www.minorplanetcenter.net/iau/pressinfo/Albert.html

更多資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Lost_asteroid

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母體彗星分裂後，子彗星的軌道根數大致上和母體的軌道根數接近。這是第一個線索。
“克羅伊玆群” (Kreutz group) 就是一個例子，克羅伊玆是十九世紀的德國天文學家，他察覺一批掠日彗星都有相近的軌道週期 (800 年左右)，後來查出其母體原是一顆古希臘記錄過的極亮彗星，若干百年前這彗星分裂，到現在其子彗星已多達 1500 個。1965 年出現的池谷 - 關彗星 (Comet Ikeya-Seki) 是克羅伊玆群中最觸目的，在近日點附近時很亮，不過在日面上 45000 公里掠過後，它又再分裂為三。

克羅伊玆群的資料 http://en.wikipedia.org/wiki/Kreutz_Sungrazers

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何謂軌道根數，請參考
http://www.alanchuhk.com/Orbital_elements.doc

chantszho

謝謝詳細的講解!!