记得小的时候看到过一篇科普文章,讲的是提丢斯-波得定则,具体的内容是太阳系中各大行星和太阳的距离有某种规律性,也就是这些距离可以使用一个公式来套用:
下面的表格就是提丢斯-波得定则中预测的各大行星的位置距离,总体上看还是比较准确的。
n | ķ | 提丢斯-波得定则距离 (AU) | 行星 | 半长轴 (AU) | 和理论值的偏差 |
---|---|---|---|---|---|
-∞ | 0 | 0.4 | 水星 | 0.39 | −3.23% |
0 | 1 | 0.7 | 金星 | 0.72 | +3.33% |
1 | 2 | 1.0 | 地球 | 1.00 | 0.00% |
2 | 4 | 1.6 | 火星 | 1.52 | −4.77% |
3 | 8 | 2.8 | 谷神星 | 2.77 | −1.16% |
4 | 16 | 5.2 | 木星 | 5.20 | +0.05% |
5 | 32 | 10.0 | 土星 | 9.58 | −4.42% |
6 | 64 | 19.6 | 天王星 | 19.22 | −1.95% |
– | – | – | 海王星 | 30.07 | – |
7 | 128 | 38.8 | 冥王星 | 39.48 | +1.02% |
但是在实际的观测中,天文学家就发现了一个问题,在火星和木星之间理论上是有一颗大行星的,但是实际上科学家在那并没有发现任何大行星的踪迹。
当然,现在我们知道了,那个位置只有一大堆固态的形状不规则的物体,也有少量的星球,但是这些星球比其他大行星要小很多,所以就被命名为小行星,而这个应该存在着一个大行星的区域也被命名为小行星带。
现在公认的理论是,小行星带之所以没有形成一颗大行星,主要原因就是这里距离木星太近了,而木星作为太阳系行星中大老大哥,引力非常强大,小行星带的物质会受到木星和火星的引力干扰,从而无法形成恒星。
不管怎么说,理论上,小行星带上应该是有一颗大行星的,虽然最终没有形成,那么现在小行星带上的小行星的总质量有多大呢?能不能接近一颗大行星的质量?
谷神星是小行星带上最大的小行星,直径也不过才950公里,其他的比如灶神星之类的小行星直径就不到600公里了,直径超过100公里的小行星一共才200多颗,直径大于1公里的大约有70万~170万颗,剩下的都是一些小不点。
虽然听起来数量非常多,但是小行星带上的小行星总质量只有月球质量的4%。当然了,小行星带在太阳系刚诞生的时候,这里确实有很大的质量,科学家估计当时这里的物质质量可能会和地球质量相当,后来因为其他大行星引力扰动的影响,大部分物质在之后100万年时间内从这里离开了,最终留下的物质质量只有原始质量的不到0.1%。
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