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正文 第3章:捕获3
直接穿过小行星带,但它在较高的轨道倾角上运行。我担心它的引力会不会扰动小行星带的结构,把一些小行星推向地球?这种事情在历史上发生过。”



这个问题引起了很多人的关注。会议室里的气氛顿时紧张起来。



“这是一个非常重要的问题。”褚飞骍说,“我们也考虑了这个可能性,而且做了非常详细的研究。让我的同事赵明来回答这个问题。”



赵明是国家天文台的小行星专家,四十多岁,戴着眼镜,看起来很严谨。他在这个领域工作了二十年,对小行星带的结构和动力学有深入的了解。他走上讲台,接过话筒,先喝了一口水,然后开始发言。



“谢谢皮埃尔教授提出这个问题。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20到35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0015。”



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25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101天文单位,远超过小行星带的外缘35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。如果放大来看,”他切换到一个放大的视图,“会发现有一些微小的漂移,但这种漂移的幅度非常小。”



“具体来说,”他调出数据表,“小行星轨道半长轴的变化平均约为0001,离心率的变化平均约为00001,轨道倾角的变化平均约为0001度。这些变化都在测量误差范围内,实际上可以忽略不计。”



“更重要的是,”他强调,“这种扰动不会把小行星推向地球。”



“为什么?”皮埃尔追问。



“因为引力的方向和距离,”赵明耐心地解释道,画了一个示意图。



“边瞬星位于小行星带的外侧和上方。根据引力定律,它的引力方向是指向它自己的。对于小行星带中的小行星来说,边瞬星的引力主要是两个分量:一个是径向的,向外拉;一个是垂直的,向上拉。”



“径向分量会略微增加小行星的轨道半径,但这个效应很小。垂直分量会增加小行星的轨道倾角,使它们的轨道稍微倾斜一点,但也不会显著改变轨道的形状。”



“关键是,边瞬星的引力不会减小小行星的轨道半径,不会把它们推

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