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木星只是因为它是太阳系中最大的行星而被频频撞击吗?

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-30

木星撞击留下了巨大的伤疤,在可见光下可以看到很大的黑点,但在红外线下可以看到亮点

2019年8月7日拍摄的木星图片显示,木星南半球有明亮的白色瞬态闪光,这是自1994年舒梅克-列维9号彗星撞击太阳系最大行星以来的第七次撞击

地球和木星的体积对比。

从横截面积来看,木星的横截面积是地球的125倍,这将导致小行星和彗星撞击火星的几率是地球的125倍,但实际频率要高得多

木星正在吞噬其最大的卫星木卫三。

与太阳系中所有其他行星不同的是,木星具有如此巨大的引力,以至于经过它附近的小行星和彗星都很可能被它的引力势阱所吸引,并与我们太阳系中最大的气体巨星相撞

2013年2月,流星击中了俄罗斯车里雅宾斯克市,这是自1908年发生通古斯卡事件以来地球上发生的最大规模、最猛烈的天体撞击事件

据网易科技:对于地球上的人类来说,最可怕的末日景象之一可能就是地球被快速移动的巨大彗星或小行星撞击。

这样的天体会以巨大的力量撞击地球,以至于造成毁灭性的灾难,就像2013年的车里雅宾斯克事件或1908年的通古斯事件那样,可能会造成数百万人死亡,并造成数十亿美元的财产损失。

更大天体对地球撞击产生的影响可能更大,比如大约6500万年前造成恐龙灭绝的那次。

尽管如此,地球所经历的撞击依然无法与木星相提并论,后者是太阳系中受天体撞击次数最高、受影响也最大的天体。

那么,为何木星会成为频繁撞击的 靶子 ,这是因为其质量太大的缘故吗?毕竟,木星的质量相当于太阳系中所有剩余行星、卫星、小行星、柯伊伯带和奥尔特云的总和。

换句话说,木星只是因为它是太阳系中最大的目标而被频频撞击吗?

撞击木星事件层出不穷

2016年3月17日,两名业余天文学家格利特 科恩鲍尔(Gerrit Kernbauer)和约翰 麦克隆(John Mckeon)碰巧在观测木星并记录成像数据时,发现这颗气态巨星的边缘出现过一道令人惊讶的闪光,而唯一能产生这种闪光的原因就是发生了撞击事件。

尽管闪光比其他现象更容易受到关注,比如最近对月球的撞击,但木星不仅比其他行星受到的撞击次数更多,而且比太阳系中任何已知天体受到的高能撞击也更多。

1994年6月,苏梅克-列维9号彗星(Shoemaker-Levy 9)解体并与木星相撞,得益于对引力的理解,科学家们提前1年就已经预测到该事件。

尽管这些碎片与木星的碰撞持续了6天,但它们使木星表面陷入黑暗长达数月时间。

在分裂成20多块碎片之前,原始彗星的直径大约为5公里,这与撞击地球、导致恐龙灭绝的那个天体差不多大小。

2009年7月,业余天文学家安东尼 韦斯利(Anthony Wesley)在木星上发现了与地球大小相当的黑点。

这个黑点很可能是由直径在200公里到500公里的小行星撞击造成的,其释放的能量可能是通古斯事件的数千倍。

在2010年前后,木星撞击事件似乎非常频繁。

2010年6月,韦斯利与克里斯托弗 戈(Christopher Go)分别观察到木星撞击事件。

尽管闪光只持续了两秒钟,但撞击木星的天体质量约有500到2000吨、直径在8到13米之间。

据称,木星可能每年都会被几个这种大小的天体撞击。

仅仅几个月后,也就是2010年8月,木星上又发生了撞击事件,造成了规模稍小、强度较低的闪光,但其释放的能量可能与车里雅宾斯克事件相差无几。

鉴于科学家目前对木星的了解,我们实际上可以开始对撞击它的物体进行分类。

还有很多其他的撞击事件:2012年9月,丹 彼得森(Dan Petersen)在木星上观测到另一次 闪光 ,天文学家乔治 霍尔(George Hall)甚至捕捉到了它的视频。

科学家们确定撞击天体的大小与2010年8月的那次大致相同,直径小于10米。

最近几年,比如2016年3月、2018年5月和2019年8月,木星都曾遭到天体撞击,袭击者的直径介于8米到20米之间。

木星体积太大最显眼?

很可能其他行星也会受到撞击,但是所有的数据都表明,木星受到撞击的频率比任何其他行星都要高。

这到底是为什么?

毫无疑问,你首先要考虑体积因素。

当我们讨论任何行星受到撞击的频率时,最简单的估计是把三个因素叠加起来:撞击天体(彗星、小行星、流星等)的速度、可以相互作用的天体数量密度以及它们可能撞击的横截面。

经过木星与地球的彗星和小行星的速度几乎完全相同,它们的密度也大致相同。

由于木星离小行星带更近,所以遭遇小行星撞击的可能性更高。

但是横截面却大不相同:木星的直径大约是地球的11.2倍,这意味着它的横截面大约是地球的125倍。

然而,更大的撞击频率不能仅用体积大小和横截面来解释。

2009年对木星的撞击来自比美国亚利桑那州巴林杰陨石坑更大的天体。

据估计,这类撞击在地球上大约每隔1万到10万年才会发生一次。

单就其体积而言,科学家们预计这种规模的撞击木星每100年也不会遇到一次。

然而,在过去的25年里,我们已经看到了木星遭到至少2次大规模撞击。

这表明了另一个令人不安的事实:如果地球被这些体型庞大的天体撞击的频率与木星同样高,那么我们不仅每100年就会看到巴林杰陨石坑规模的撞击,而且灭绝级别的事件发生的频率将是实际发生的数千倍!

这颗导致恐龙灭绝的小行星在6500万年前撞到地球上,撞击面约有5到10公里宽,而舒梅克-列维9号彗星1994年撞击木星时,其大小和释放的能量与此都差不多。

1994年,我们真的只是碰巧看到了五十万分之一的撞击几率吗?这是极不可能的。

相反,我们必须考虑木星与地球不同的另一个主要方面:引力。

质量高引力大 招风

行星并不只是静止于太空中,等着其他天体来撞,它们会以一种与质量成正比的方式扭曲时空本身的结构。

行星的质量越大,它对周围所有物体、正在下落的物体和附近物体的引力就越大。

相比之下,当我们将其放在木星附近观察时,地球的引力显得相当弱小。

如果某个天体以10千米/秒或更低的速度缓慢地从地球附近经过,地球的引力场会很好地把它吸引过来。

但小行星的速度可达17千米/秒或更高,彗星的运动速度则超过了50千米/秒。

换句话说,地球引力场并不能帮我们把物体吸引过来。

但是木星的质量是地球的317倍。

它的半径很大,只要物体相对于它的运动速度小于50千米/秒,它就能将其引向附近。

换句话说,每颗小行星和大多数经过木星附近的彗星都有被这个巨大星球的引力拉向碰撞轨道的风险。

的确,木星的体积比地球大,而且这种增大的体积可将碰撞频率提高100多倍。

但实际上,木星遇到的撞击几率比这个数字还要高数百倍。

这是为何?因为木星的引力足以吸引大量的彗星和小行星靠近它,这是地球无法做到的。

木星如此频繁地受到撞击,是由于引力的综合作用,以及距离太阳更远的物体速度更慢因此更容易被捕获所致。

体积确实很重要,但没有引力那么重要。

特别是,相对于这颗气态巨星附近天体的运动速度来说,引力所起的作用最大。

太阳系中唯一能更好地捕捉小行星和彗星的天体就是太阳,但木星的捕捉能力紧随其后。

与人们普遍认为 木星似乎根本没有保护太阳系内部 的观点相反,它实际上充当了 出气筒 ,用来吸引那些本来不会击中任何东西的天体。

10月13日灶神星冲日,“最亮小行星”迎来观测良机

天空中最亮的小行星——灶神星将于10月13日冲日,冲日前后亮度约为6.3等,迎来观测良机。

为什么冲日前后是观测灶神星的好时机?中国科学院紫金山天文台科普主管王科超说,冲日是指天体与太阳的地心视黄经相差180度,此时天体、地球、太阳三者近似排成一条直线,地球恰好位于中间。

冲日前后,灶神星处于本轮会合周期中距离地球较近的阶段,被太阳照射的一面几乎完全朝向地球,亮度高且整夜可见,因此观测条件最为有利。

“10月中旬的前后数周都比较适合观测。

”王科超介绍,冲日时,灶神星在日落时从东方升起,几乎整夜可观测。

天文爱好者可借助双筒望远镜寻找它。

由于人类肉眼的观测极限约为6等,视力极佳的观测者,在无光污染的暗夜环境下有机会尝试肉眼观测它。

无论用肉眼还是用望远镜观测,灶神星均呈现星点形态。

“灶神星在星空中的位置也并非固定,相对于背景恒星每天会略微向西移动,但移动幅度很小。

借助星图定位,并连续观察几晚,就有机会从相对固定的背景恒星中辨认出这个会慢慢‘挪动’的小行星星点。

”王科超说。

值得一提的是,灶神星与地球距离最近时发生在10月9日,比冲日早4天,并非恰好发生在冲日当天。

王科超解释道,冲日看的是天体与太阳在天空中的相对位置,而不是距离远近。

灶神星的轨道既不是正圆,也与地球轨道不在同一平面,其轨道与黄道面存在约7度的倾角,因此“方向最对”和“距离最近”并不一定落在同一天。

王科超介绍,灶神星于1807年3月29日被发现,是人类发现的第四颗小行星。

灶神星个头相对较大、反照率高,是从地球上看最亮的小行星。

灶神星还有一个特别之处:地球上已经找到了来自它的陨石。

王科超解释道,陨石是太阳系天体形成和演化过程中不同阶段残留的“化石”。

灶神星在漫长的演化过程中经历过剧烈撞击,一些表面岩石由此被抛入太空,部分碎片最终落到地球。

在地球上收集到的无球粒陨石中,有一大类被称为HED族无球粒陨石。

HED取自三类陨石英文名称的首字母,分别是古铜钙长无球粒陨石(Howardite)、钙长辉长无球粒陨石(Eucrite)和古铜无球粒陨石(Diogenite),它们被认为来自灶神星。

“绝大多数陨石很难确定母体来源,但HED陨石不仅是已发现无球粒陨石中数量最多的族群之一,而且母体来源明确,这些‘送到地球的灶神星样品’为科学家研究灶神星的形成演化和撞击历史提供了重要依据。

”王科超说。

(新华社)

无推进剂航天器技术或助人类抵达星辰

## 一枚联盟FG火箭从拜科努尔航天发射场的加加林起点(15号发射工位)发射。

图片来源:比尔英戈尔斯 未来的航天器或许可以通过从行星、阳光和太阳风中获取动量而非使用机载燃料来飞得更远。

每一种传统火箭都面临着同样的问题:它必须携带用于推进自身的物质。

自从康斯坦丁齐奥尔科夫斯基提出火箭方程以来,航天器一直通过燃烧燃料并向后喷射来依据牛顿第三定律向前运动。

但是添加推进剂也会增加重量,这就需要更多燃料来加速更重的飞行器。

这种复合负担对任务造成了严重限制,也使得星际旅行显得异常困难。

如果航天器不需要携带推进剂就能移动呢? 一篇全面的综述通过研究太空飞行的无推进剂推进技术来探索这种可能性。

这些方法不依赖化学燃烧,而是从太空中已存在的力中获取能量或动量,有可能支持传统火箭无法完成的任务。

旅行者号航天器成功利用引力弹弓效应探索了外行星。

图片来源:美国国家航空航天局喷气推进实验室 引力助推用燃料换取时间 引力弹弓是最成熟的无推进剂方法,几十年来一直用于引导航天器。

工程师会在精心选择的时间和角度让航天器掠过行星,使其获得行星轨道动量的一小部分,无需燃烧燃料即可加速。

旅行者号曾利用这一策略到达所有四颗外行星。

它的主要限制在于时机:所需行星必须正确排列,因此发射机会很少,且可行路线受限。

帆利用阳光和太阳风 太阳帆通过利用太阳光的辐射压力提供更持续、更便捷的推进力。

这些巨大的薄膜通过反射光子产生推力,无需燃料就能缓慢但持续地加速。

日本的IKAROS探测器曾成功演示了这项技术,仅依靠太阳光就抵达了金星。

然而,太阳帆需要巨大、轻如蛛丝的材料,这些材料必须在恶劣的太空环境中存活多年,且其性能会随着与太阳距离的增加而显著下降。

伊卡洛斯(IKAROS),这颗展示了太阳帆技术的日本卫星。

图片来源:日本宇宙航空研究开发机构(JAXA) 磁帆采用不同的方法,利用超导线圈产生强大的磁场来偏转太阳风——从太阳持续流出的带电粒子流。

通过推动这种等离子体,磁帆不消耗推进剂就能产生推力。

它们可能比太阳帆提供更好的加速度,且不会像反射膜那样随时间退化。

问题在于?产生所需的磁场需要巨大的超导线圈,其半径可能达到50公里,并且需要维持在低温环境下。

建造和部署此类结构的技术目前根本不存在。

电帆是一种较新的变体,它使用带电系绳而非磁场来排斥太阳风质子。

这类系统有望比磁帆更轻,但它们同样需要部署极长的轻质导线,并且需要大量电力来维持必要的电荷。

每种方法都有其取舍 每种无推进剂方法都有独特优势,但也面临着不同的工程难题。

引力助推目前可行,但需要精确的行星排列。

太阳帆能提供稳定推力,但需要大型且精密的结构。

磁帆和电帆可避免材料退化,但所需技术仍在研发中。

该综述明确指出,没有哪一种单一方法能解决所有挑战,但这些方法结合起来可能从根本上改变我们探索太阳系及更远空间的方式。

对于真正雄心勃勃的星际空间任务而言,不携带推进剂可能不仅是有利的,甚至可能是绝对必要的。

参考文献10.1016j.actaastro.2026.01.024 改编自最初发表于《今日宇宙》的一篇文章。

相关知识 星辰是宇宙中闪烁的天体,包括遥远的恒星、环绕行星的卫星,以及偶尔划过天际的流星。

它们在黑暗中散发微光,曾是古人辨别方向的指南,也承载着人类对宇宙的好奇与想象。

每一颗星辰都有自己的故事,有的诞生于星云坍缩,有的在星系间流浪,是浩瀚宇宙写给地球的浪漫诗篇。

BY: Mark Thompson, Universe Today FY: AI 如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

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