半人馬小行星

半人馬小行星

半人馬小行星(Centaurs)是指一類繞日軌道在木星海王星之間的冰凍小行星,並以希臘神話中的半人馬神,即奧林匹克之父,也是大力士海格利斯之師──仙托(Centaur)為名。中文一般將該類小行星稱為半人馬小行星,也叫仙托小行星。第一顆半人馬小行星──喀戎(2060 Chiron)於發現時在接近近日點出現了彗發(coma),雖然其體積遠大於典型的彗星而且一直有爭議,在天文學上目前卻將之同時歸類為彗星(95/P 喀戎)及小行星。如果一顆天體的半長軸介於木星和海王星之間,就會被歸類為半人馬小行星。

基本介紹

  • 中文名:半人馬小行星
  • 外文名:Centaurs
  • 屬性:天文
  • 命名:希臘神話中的半人馬神仙托
  • 第一顆喀戎(2060 Chiron)
  • 著名行星:女凱龍星,飛龍星,毒龍星等
行星軌道,物理性質,顏色,光譜,起源的理論,地球探測器的有關行動,著名的半人馬小行星,

行星軌道

半人馬小行星並沒有穩定的軌道且最後會被巨大行星移出太陽系
其軌道的力學研究指出半人馬小行星可能是從柯伊伯帶天體轉變成短周期木星族群彗星的中間天體。
柯伊伯帶的天體會被擾動而穿越海王星軌道並和海王星形成重力互動作用。之後即歸為半人馬小行星,但其不斷接近一個以上的外側行星因此導致混亂的運行軌道。一些半人馬小行星會進而穿越木星軌道進入內太陽系,若其顯示彗星活動,則可能會重新歸類為木星族群彗星。
半人馬小行星將因此撞擊太陽或行星或者可能在接近行星(尤其是木星)後被引出太陽系外。
半人馬小行星的特徵之一是軌道離心率散布的範圍很廣,從離心率很高的人龍星、飛龍星、Amicus、毒龍星,到接近圓形的(女凱龍星和穿越土星軌道的小行星:Thereus, Okyrhoe)。
有一打已知的半人馬小行星,包括德約熱扎(英文為Asteroid倒過來拼),軌道是逆行的。

物理性質

顏色

半人馬小行星斑駁的顏色令人費解,對任何簡單的表面組成模型都是一種挑戰。
半人馬小行星看起來可以分為兩類:1、非常紅,例如人龍星。 2、藍色(或藍-灰,一作者而異),例如凱龍。
有很多理論在解釋顏色上的差異,但它們大致上可以分成兩個類別:
1、顏色的差異是因為它們的起源不同,並且或是它們的組成不同(參見下文起源的理論)2、顏色的差異是因為輻射或彗星的活動造成太空風化在程度上的不同,使反射的表面不同。 人龍星可能在地涵有紅色的有機化合物,而凱龍因為周期性的彗星活動使冰曝露出來,使色指數呈現藍/灰色,被作為第二種類別的例子。活動和顏色之間的關聯性並不確定,但是活躍的半人馬小行星的色指數從藍色(凱龍)跨越到紅色(166P/NEAT,尼特)。或者,人龍星可能是最近才被逐出柯伊伯帶,所以表面許多地方尚未參與轉化的過程。

光譜

光譜上有關顆粒的大小和其他因素的解釋通常是不明確的,但是光譜能深入的提供表面的成分。與顏色一樣,觀測的光譜也能夠適合許多種的表面模型。
在許多半人馬小行星上已經證明有水凍的存在(包括凱龍女凱龍星和人龍星)。
除了水凍的特徵之外,許多其他的模型也被提出:
1、女凱龍星表面有人建議是無定形碳和tholin的混合物(類似在泰坦和崔頓上檢測到的)。
2、人龍星被認為是類似泰坦的tholin、松煙和橄欖石的混合物,還有冰甲醇,覆蓋在表面。
3、Okyrhoe的表面被認為是油母質、橄欖石混合著少量的水冰。
4、飛龍星被認為是15%類似崔頓的tholin、8%類似泰坦的tholin、37% 無定形碳、和40%冰tholin的混合物。

起源的理論

在半人馬小行星發展的研究上是豐富的,但仍受限於物理的資料。不同的模型提出不同的半人馬小行星的可能起源。 模擬顯示一些柯伊伯帶天體的軌道可以受到攝動,導致這些天體被拋出成為半人馬小行星。離散盤天體是動態最佳的候選人。像這樣的驅逐,但它們的顏色不能符合半人馬小行星天然的雙色性。冥族小天體是柯伊伯帶中自然擁有類似雙色性的天體,有人認為由於受到冥王星的攝動,並非所有的冥族小天體軌道都如想像中的穩定 更多柯伊伯帶天體的物理資料預期能引導未來的發展。

地球探測器的有關行動

雖然卡西尼號探測船(Cassini probe)在2004年拍攝的照片證明土星的衛星土衛九(費貝)(Phoebe)可能源自於半人馬小行星被土星擄獲而成為衛星,但尚未有太空船直接拍攝到半人馬小行星的照片。
此外,哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)已蒐集了一些關於飛龍星(8405 Asbolus)的表面特性資訊。
新地平線號太空船(New Horizons)將在2010年飛越另一個半人馬小行星——2002 GO9((83982) 2002 GO9)。

著名的半人馬小行星

名稱 發現年 發現者 半生命期(預期的)
女凱龍星(10199 Chariklo) 1997年 太空監視計畫(Spacewatch) 1030萬年
飛龍星(8405 Asbolus) 1995年 太空監視計畫(James V. Scotti) 86萬年
毒龍星(7066 Nessus) 1993年 太空監視計畫(David L. Rabinowitz) 490萬年
人龍星(5145 Pholus) 1992年 太空監視計畫(David L. Rabinowitz) 128萬年
喀戎(2060 Chiron) 1977年 Charles T. Kowal 103萬年

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