解碼小行星帶，能帶來生命，也能毀滅生命；有衛星，也有光環！

小行星上存在水冰 或表明地球生命來自太空

Themis是火星和木星之間小行星帶上最大的小行星之一

天文學家藉助美國宇航局設在夏威夷的紅外線望遠鏡設施(Infrared Telescope Facility)，分析「24 Themis」小行星表面岩石反射的光線，發現24 Themis小行星覆蓋著一層薄薄的霜，而且存在有機物。

美國田納西大學研究人員約什-埃默里說：「我們探測到的有機物似乎是複雜、長鏈條分子。隨隕石降落到地球上，這些有機物開啟了地球生命起源。」

不過在小行星表面發現水冰也令科學家感到很奇怪，因為它們本應迅速蒸發掉。埃默里補充說：「這意味著這顆小行星內部水冰含量很豐富，很可能其他很多小行星亦是如此。小行星上的水冰為地球上的水究竟來自哪裡的奧秘提供了答案。」

小行星帶是怎樣形成的

小行星帶的形成類似於行星光環的形成，源自於太陽系形成之時太陽自轉的離心力作用。

盤旋於火星軌道與木星軌道之間區域的小行星帶，估計由數十萬顆小行星彙集而成，並分別圍繞太陽中心做圓周軌道運動。至今人們已經發現並命名的小行星已達120437顆之多。

相關信息顯示，它們的形成應源自於太陽系形成時期太陽自轉離心力的作用。

藉助行星探測器對於小行星的拍攝，比如由伽利略號探測器拍攝的小行星Gaspra和小行星Ida的圖片等。對於小行星的相關現象與力學機制我們可以作這樣的解析。

從圖片中，我們可以看出它們的結構形狀都極不規整，整個小行星顯現出被高溫融合的痕迹。並且，天文觀測還發現，富含碳值的C—型小行星佔小行星總數的75%以上，那一定是因為受到高溫燒灼的緣故。

首先，由小行星的各種現象可以初步推導出如下的結論：

1）從小行星的形狀可以判斷，它們是經過高溫融合而最終形成的，但它們的融合過程與行星及衛星的融合過程不同，在融合過程中起控制作用的絕不僅僅是其中心的萬有引力，而是某種外在的力對於其最終的形狀起到決定性的作用。

2）與其他天體相比，小行星的直徑都很小，只有少數幾顆小行星能夠達到400km的量級。僅憑其自身的微小引力作用不足以導致在會聚時產生足夠的高溫將相應物質融合在一起。否則，它們應當完全會具有完整的球狀結構。

3）小行星的結構形狀與行星光環物質，比如土星環中的物質構成截然不同。土星光環中分布著大量的微細顆粒及塵埃物質，並且未經高溫熔化而呈現出疏鬆的表面結構。這足以說明行星光環中至少存在一部分物質是未曾經歷過高溫的原始星雲物質（如圖3-46所示），而小行星帶內的小行星，至少對於之前提到的小行星Gaspra和Ida，以及大量的富含碳值的C—型小行星，卻是經歷過高溫融合的硬化顆粒結構。

4）小行星帶的分布與行星光環的分布呈現出類似的環帶形狀。

其次，由以上的第3）條結論，可以驗證太陽系是由星雲物質凝聚而成的假設是沒有太大疑問的。正是行星的光環完美地保留了太陽系形成之前的小部分星雲原始物質，使得它們最終沒有經歷過高溫的作用而一直以微粒的形狀保留到現在。

由第1）及第2）條結論，我們可以推斷其中大部分小行星必定曾經到達過近日空間，並且是在近日空間熔化結合而成為獨立的較大顆粒結構，然後又在較大的氣流作用下冷卻下來，才最終形成了不規整的外在形狀。因為它們自身沒法產生高溫導致融合，這可以從行星光環的分散小顆粒狀態得到證明。

最後，立足於以上推論，對於小行星帶甚至整個太陽系的形成過程可以簡單地進行這樣的描述：

在太陽系形成階段，大量星雲物質在不斷地向恆星方向渦旋而進。由於恆星質量的不斷增加，加強的引力作用進一步加速了星雲旋進的速度，最終使得它們具備了強大的動能。強大的動能最終有一部分在碰撞過程中轉換為恆星的內能並使恆星溫度升高；另一部分則保留為太陽自轉的動能，使太陽加速並保持著較快的自轉運動。

隨著太陽的自轉，不斷會聚而來的氣體物質也隨之具備了圍繞太陽自轉的速度，並在引力及離心力的共同作用下不斷地向赤道面會聚。當墜入恆星的氣體物質越來越多，再由於恆星溫度進一步的升高，氣體物質的體積急劇膨脹並向太陽的赤道面延伸，直至填充到遙遠的近日空間。

這些隨著太陽一起自轉的氣體物質，當到達一定高度範圍以後，它們會因為自轉離心力過大而不斷向外逃逸，同時也將一部分墜入近日空間而被熔化的星雲物質攜帶到遠離恆星的位置，並最終平衡在某一軌道高度運行。那些被攜帶出來的，在氣旋中受到不規則的力的作用而冷卻成為不規則形狀的顆粒物最後便構成了小行星帶。

同時，大量的氣體物質由內向外的逃逸過程或許還在一定程度上改變了正在向恆星中心墜落的行星的運動軌跡，使得它們具備了更大的切向速度，從而避免了它們沿著渦流的方向墜落到恆星中心，成為穩定地運行在太陽周圍的行星。

非常幸運的是，這樣的作用過程我們可以從哈勃望遠鏡拍攝的螺旋星雲NGC-4622中得到完美的證實。

從星雲仍然在不斷運動及變化的螺旋結構圖中我們可以看出，兩條螺旋尾仍處於遠離恆星的外圍空間，而螺旋的頭部向內連接到處於恆星外的一個近似的圓環上，但卻沒有繼續往恆星方向延伸直至墜落到恆星上。我們還可以明顯地看見在近似圓環的內側還有一個由太陽引出的反螺旋結構。

這種天文現象表明：在恆星周圍與恆星一同旋轉並不斷向外逃逸的大氣及夾雜物，正在給後面繼續靠近的旋渦星雲物質不斷地改變著運動的方向，給以離心力的作用並給以切向的加速，直至最後它們在恆星外圍的某一空間距離實現力學的平衡而永遠地圍繞恆星運轉。就如同太陽系的行星及小行星那樣，也或者如同行星的光環那樣，環繞中心的天體不停地做慣性圓周運動。

那些以反螺旋方式逃逸出來的氣體物質最終在漫長的運行過程中大部分被行星的引力捕獲而成為行星的大氣層，同時還因為遠離恆星的炙熱區域而在行星上收縮或者凝結成液態的水或者固態的冰，而被氣體攜帶出來的部分固體顆粒則形成了前面所述的小行星帶。

其中，由於地球在太陽系中所處的位置關係，在太陽系形成之時大量的氫、氧元素會合併發生反應所生成的水蒸氣也成為逃逸出來的氣體物質。當水蒸氣到達地球所處軌道空間時由於溫度降低而大量凝結為液態的水，於是被地球的引力捕獲而形成了地球上的海洋，並使地球成為太陽系唯一存在液態水的行星。

此時，如今所見的太陽繫結構也基本形成。

藝術家繪製的小行星和氣態巨行星。

關於太陽系形成的主流理論是這樣的：一片巨大分子雲中一小塊的引力坍縮。大多坍縮的質量集中在中心，形成了太陽，同時，太陽附近的塵埃和碎片開始凝聚。小砂礫變成小岩石，它們彼此碰撞形成更大的岩石。在這個混亂時期，留下來的就是我們今天看到的行星、衛星和一些小的天體。通過研究小行星，我們就可以了解太陽系在幾十億年前是什麼樣子的。

大多數的小行星位於「小行星帶」

雖然小行星遍布太陽系，但在火星和木星軌道之間有一個巨大的小行星帶。一些天文學家認為如果沒有木星在附近，這些小行星也許會形成一個行星。順便說一句，這個「帶」可能會給我們留下錯誤的印象，即這裡擠滿了小行星，但實際上，小行星帶非常空曠，這裡小行星之間的距離有數百或數千英里之遙。這表明太陽系是一個巨大的地方。

小行星是由不同的物質組成的

雖然小行星的種類很多，但根據美國國家航空航天局(NASA)的研究，根據隕石成分和光譜分析將大多數小行星分為三類：「硅質」小行星含有一個石質硅層包圍的鐵鎳內核，這種小行星約佔15%。「金屬質」小行星佔10%，主要由鐵和鎳組成。「碳質」小行星數量最多，佔了75%，它們含有豐富的碳。

有的小行星潛伏在行星附近

NASA對這類小行星也有分類。特洛伊小行星與一些行星在同一個軌道運轉，但它們「懸浮」在一個被稱為拉格朗日點的特殊的地點，在這裡太陽引力和地球引力達到平衡。在火星、木星和海王星附近都發現了特洛伊小行星的存在，而且2011年在地球附近也有發現。在地球附近有很多近地小行星，它們的軌道與地球公轉軌道重疊或接近，(從統計學角度講)這就對地球構成了威脅。可以說，目前還沒有發現任何一顆小行星將來肯定會撞擊地球。

火星和木星之間的小行星帶

小行星也有衛星

衛星是指在圍繞一顆行星軌道並按閉合軌道做周期性運行的天然天體，之前，我們一度認為小行星體積太小，不存在小行星衛星。第一顆確認的小行星衛星是環繞艾女星(243 Ida)運行的艾衛(Dactyl)。是在1993年由伽利略號探測船(Galileo probe)所發現。超過150顆小行星擁有衛星，今後還會有更多的小行星衛星被發現。最近的一個例子是2015年初發現的，距離地球120萬公里的2004 BL86小行星。

我們可以飛越、圍繞甚至降落在小行星上

小行星飛越地球的圖片

NASA說超過10個航天器完成了對小行星的探測任務，所以我們這裡只列舉幾個例子。2007年9月27日早7時34分從佛羅里達州肯尼迪航天中心發射升空，這是第一個探測小行星帶的人類探測器，也是第一個先後環繞穀神星與灶神星這兩個體積最大的小行星的人類探測器。日本隼鳥號是日本宇宙航空研究開發機構的小行星探測計劃。這項計劃的主要目的是將隼鳥號探測器送往小行星25143，採集小行星樣本並將採集到的樣本送回地球。

正如我們所知道的，由於體積太小，小行星上沒有生命存在

小行星的體積實在太小了，甚至沒有大氣層。它們的引力很弱不足以將它們塑成圓形，所以小行星的形狀是不規則的。為了讓我們了解它們到底有多小，美國宇航局介紹說，太陽系中所有小行星的質量加起來還沒有我們的月球大。

儘管它們的體積很小，但小行星表面可能有水在流動。2015年發布的灶神星觀測結果表明該天體上的溝壑可能是水沖刷的結果。理論認為，當體積小的小行星撞擊體積較大的小行星時，較小的小行星會釋放出一層冰，並留下較大小行星上，撞擊的衝擊力會把並變成水，沖刷小行星表面。

一顆小行星可能毀滅了恐龍

根據對恐龍化石和與它們同時代的其他生物的化石研究，恐龍在6500萬或6600萬年前迅速消失。對這一事件存在兩種假說：一個小行星或彗星撞擊了地球或大規模的火山噴發。小行星撞擊事件的證據是，在世界各地發現了「銥地層」(銥是在地球表面相當罕見的元素，但在隕石中有相對較高的含量)，這個全球性災難事件的最可信證據是在墨西哥尤卡坦半島一個叫希克蘇魯伯隕石坑，根據年齡測算有6500萬年的歷史。但是銥元素在地球內部也有發現，這又印證了火山爆發理論。無論哪一種情況，產生的後果就是碎片阻擋了陽光，地球上暗無天日，植物的光合作用被破壞，撞擊倖存下來的恐龍也被餓死，最終導致恐龍滅絕。

最後要說的是，可能不止一顆小行星擁有光環。科學家們在一顆小行星周圍發現了行星環。該行星名為女凱龍星(Chariklo)。在此之前，人們已知擁有光環的太陽系天體，也僅限於土星、木星、天王星和海王星。

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