在太阳系中，除了太阳、行星和矮行星之外，还有种类繁多的小型天体，诸如小行星、彗星和流星体等都在绕太阳运行。这些小天体都可能保留了太阳系形成时的原始物质，成为科学家研究的重要对象。

一些近地小行星可能会闯进地球，彗星也可能造访地球，而流星及流星雨则在地球大气中飞舞。这些与地球亲密接触的小天体，使地球人既爱又怕，观赏它们、研究它们，还要防备它们给人类造成灾难。

恐龙灭绝和近地小行星袭击地球

的历史事件

小行星直径最大的不超过几百千米，最小的也就只有鹅卵石一般大小。1991 年 10 月，“伽利略号”木星探测器访问了 951 号 Gaspra 小行星，从而获得了第一张高分辨率的小行星照片。

首个被确认拥有卫星的 243 号小行星艾达

空间探测表明，不规则的形状成为所有小行星的共同特点。小行星表面的景象与月球很相似，有很多陨石坑。

在小行星上由于没有大气的散射，太阳照到的地方亮得刺眼，照不到的地方黑得吓人。在小行星上看到的天空永远是黑暗的，太阳和星星同时在天空中闪闪发光。

绝大多数小行星距离太阳都比火星远许多，表面平均温度终年在零下120 摄氏度左右。因此，小行星是冰冻的世界。

小行星撞地球造成恐龙灭绝使人类心有余悸，眼前的威胁使这类小天体的研究价值陡升，一些小行星时刻被人类监测着，正在寻求办法防止它们对地球的侵犯。

小行星虽然个头儿都很小，但它们与八大行星及矮行星一样，自西向东绕太阳公转。小行星在公转的同时也有自转，也有四季变化和昼夜交替。一般地， 公转轨道是偏心率不大的椭圆。不过，也有轨道的偏心率非常大的。我国紫金山天文台盱眙观测站发现的一颗轨道比较奇特的小行星 2010EJ104，偏心率达到0.901。其远日点到了海王星轨道之外，而近日点则在火星轨道附近。它绕日运行一周需 100.29 年。

小行星分布示意图

大约在 6500 万年以前，地球是恐龙的乐园。那时候不仅有在地面上生活的食肉食草的恐龙，而且还有能像鸟儿一样在天上飞的恐龙，有能像鱼儿一样在水里游的恐龙。

恐龙成为当时地球上的统治者，它们在地球上已经无忧无虑地存活了 1 亿多年，比现今人类的历史长得多。但是，就在 6500 万年前，恐龙突然从地球上消失了，同时地球上的许多物种也绝灭了。

之所以说恐龙灭绝在 6500 万年前，是因为至今没有发现任何一块恐龙化石的年龄是短于 6500 万年的。

著名的美国物理学家阿尔瓦雷茨（Luis Walter Alvarz）的出名不仅因为他获得了 1968 年的诺贝尔物理学奖，更因为他首先提出 6500 万年前小行星撞击地球导致地球气候变化，致使恐龙灭绝的假说。

他的论文发表在 1980 年的《科学》杂志上。

一个直径 10 千米的小天体以每秒 40 千米的速度撞击地球，溅起的大量尘埃在地球周围形成一道厚厚的黄色灰尘圈，遮天蔽日达数月之久，使得许多植物不能生长，许多动物也因缺少食物挨饿而死，造成了地球上大约 50% 以上的物种灭绝，其中包括恐龙。

他和他的儿子等人在研究欧洲地层时发现，属于 6500 万年的地层中铂族元素含量特别高，高于地壳平均含量的三四倍。这是因为撞击地球的小行星上的铂族元素特别高的缘故。后来研究表明，当年撞击点在墨西哥北部的尤卡坦半岛。

人们曾亲眼看到过小天体撞击地球的事件。1976 年 3 月 8 日在我国东北吉林地区发生了一次世界罕见的陨石雨。从这次陨石雨发生地收集到的陨石共有100 多块，总重量达 2700 千克，其中 1 号陨石重 1770 千克，它在地面上砸了一个直径 2 米多、深 6 米多的大坑，给当地造成了一次小小的地震。

1908 年 6 月 30 日，俄罗斯西伯利亚中部的通古斯地区发生了一次举世闻名的陨星事件。那天早晨 7 点左右通古斯地区上空突然出现一个比太阳还亮的大火球，火球发出震耳欲聋的响声，以迅雷不及掩耳之势冲向地面，在通古斯上空 8 千米处猛烈爆炸，发出的强大冲击波与高温大火摧毁了方圆 100 千米以内所有房屋的门窗，甚至三五百千米之外的人畜也被击倒在地。2000 多平方千米郁郁葱葱的森林被烧成了一片焦土。科学家们估计，这是一颗直径仅 60 米的小行星袭击地球的事件。

小行星撞击地球还有可能发生

小行星撞击地球、威胁人类生存的事件虽然极其罕见，却也是可能发生的， 成为世界上四种突发性巨大灾难之一。

为有效防止小行星撞击地球，首先需要监测可能飞近地球的小行星，并精确预测其飞行轨道。

目前，全球已经建立了近地小行星观测网，其中最著名的是始于 1996 年的“林肯近地小行星研究项目”。此外，还有由一群相互之间有联系的组织、机构共同承担的“太空护卫”的项目。

除了监测，许多国家的科学家都在努力寻找免遭小天体袭击的各种方法。这些方法可归为两类：一类是把袭击地球的小行星炸毁；一类是改变小行星的运行轨道。

人们首先想到的是威力强大的核弹，可将小行星炸成几部分。质量发生变化后，轨道也就跟着改变了。专家估计，拦截直径不超过 100 米的小行星，需要一颗数万吨级的核弹。而拦截直径接近 1 千米的小行星，则需要利用百万吨级的核弹。

还有一个办法是利用强激光系统摧毁来犯小行星，不过目前还没有这样的激光系统。强激光系统具有速度快、精度高、拦截距离远以及不受外界电磁波干扰等优点。

不过，小行星爆裂后的碎片还有可能威胁地球，最好是设法给小行星一个推力，迫使它偏离原来的轨道，“差之毫厘，失之千里”，只要将其轨道偏离一点点，我们的地球就安全了。

使用激光照射小行星，气化掉行星部分体积以使其偏离轨道示意图

目前提出的方法不少，如在小行星附近进行核弹爆炸，迫使小行星偏离原来的轨道；利用强激光照射气化掉小行星部分体积以使其改变轨道；

发射一个质量大的人造天体放在小行星附近，作为“引力拖车”经过足够长的时间就可以改变小行星的轨道；

发射太空飞行器撞击小行星以改变其轨道；在小行星表面上安装一台大型火箭发动机或者把一面“太阳帆”附着在小行星上，以此把小行星推离它原来的运行轨道。

小行星的地质勘探和开发利用

2003 年日本发射“隼鸟号”小行星探测器，曾两度在糸川小行星上着陆。采集到岩石样本后于 2010 年 6 月返回地球，内含样本的隔热胶囊与本体分离后在澳大利亚内陆着陆。糸川小行星原名 25143 小行星，是 1998 年发现的。

其轨道与地球平均距离约 3 亿千米。它的外形如马铃薯，长约 540 米，宽约 300 米， 体积较小。

日本科学家实现了人类第一次从小行星上采集到样本后很快就决定研制“隼鸟 2 号”探测器，用来对龙宫（Ryugu）小行星进行探测和取样。这是一颗特别古老的小行星，算得上是太阳系早期的遗物。

糸川小行星和“隼鸟号”小行星探测器

小行星也像地球一样有着坚实的表面，也有山丘、岩石和坑洞。地球上有的矿藏，小行星上应有尽有。有的小行星富含镍与铁，有些小行星还可能含有丰富的金和铂，以及一些稀有元素如铱等。

每年从地球侧旁飞过的小行星有1500 多颗，估计当中有 10% 有水和珍贵金属，这是在给地球人送宝。有人估计，第 241 号小行星“Germania”上所具有的矿产资源价值达到 95.8 万亿美元， 超过了目前全世界的 GDP 总量，多么诱人！

2016 年，美国发射“奥西里斯”探测器奔赴小行星“贝努”，用两年的时间对其表面进行测绘和探矿，进行取样，至少采集 60 克样本装进返回舱。2023 年返回地球。“贝努”小行星富含碳元素，这是生命重要的组成元素。

2012 年 4 月，在美国西北部的西雅图成立的行星资源公司，吸引到不少社会名流、航天专家和宇航员的加盟。

但是，要想到小行星上采矿赚钱，还有很长的路要走。其困难是成本太高、技术复杂和缺乏经验。美国国家航空航天局即将实施的一项从小行星取回物质返回地球的项目，取回 60 克物质耗资大约 10亿美元，只是大量投钱，还谈不上赚钱。

直径约 160 千米的 241 号小行星矿藏丰富，但离地球太远，位于火星和木星轨道之间的小行星带中，不太可能成为行星资源公司的目标。只能把目光聚焦于那些距离地球较近，并且较易抵达的小行星。

长尾游子彗星

彗星，是太阳系中一类特殊的成员。太阳系的彗星很多，多得数以亿计。彗星曾被中国民间称为“扫帚星”和“灾星”，象征着战争、饥荒、洪水、瘟疫等灾难。

广大天文爱好者则非常喜爱彗星，盼望着彗星的到来。彗星已成为天文学家研究太阳系早期物质的最佳天体。

彗星与木星的碰撞引发地球人深思， 曾给地球送来水、冰和有机物的彗星会不会再闯地球带来毁灭性的打击？

彗星结构示意图

彗星躲藏在离太阳非常远的奥尔特云团中。这个球状云团是 50 亿年前形成太阳和行星等天体的星云的残余物质，正好把太阳系包裹起来。

云团中大约有千亿颗彗星。彗星只有运行到离太阳比较近时才能被肉眼看见。起初人们只能看到一个发光的云雾状斑点，斑点中间比较密集而明亮的圆球叫“彗核”，包围彗核的云雾状物质叫“彗发”。

彗核的直径很小，最大的也不过几百千米，最小的只有几百米，然而彗核却几乎集中了彗星的全部质量。一般大彗星的质量约几千亿吨，小彗星的质量只有几十亿吨。彗核由凝结成冰的水、二氧化碳（干冰）、氨和尘埃微粒混杂组成。

当彗星靠近太阳时，持续挥发大量气体和尘埃，导致物质流失。彗发是在太阳的辐射作用下由彗核中蒸发出来的气体和尘埃组成的，直径比彗核大得多，一般有几万千米，但是质量很小，密度很低。

彗核和彗发合起来称为“彗头”。空间探测发现，有些彗星的彗头外还包围着一层氢原子构成的云，称为氢云或彗云。因此，普遍地说，彗头是由彗核、彗发和彗云三部分组成。

彗星的轨道运动及其形态的变化，只有接近太阳时才会有彗尾出现

壮观的彗尾是在彗星靠近太阳时才出现的。随着彗星离太阳越来越近，彗尾逐渐由小变大、变长，直至彗星走到距太阳最近的一点。在逐渐远离太阳的过程中，彗尾逐渐变小，直至消失。当彗星接近太阳时，彗尾拖在后边，当彗星离开太阳远走时，彗尾又成为前导。

彗尾分为两大类：一类为“离子彗尾”，由离子气体组成，如一氧化碳、氢、二氧化碳、碳、氢基和其他电离的分子。这类彗尾比较直，细而长。另一类为“尘埃彗尾”，是由微尘组成，是在太阳光子的辐射压力下推斥微尘而形成，彗尾是弯曲的。

流星：“燃烧自己，照亮黑暗”

流星、流星雨和陨星是围绕太阳运动的尘粒和固体团块进入地球大气圈所发生的现象。它们不仅带来了远方来客本身的宝贵信息，还因为流星体的碰撞把地球高层大气的物理性质展示了出来，流星现象是广大公众参与观测最多的天文现象。

无论是偶发流星所发出的短暂而耀眼的光芒，还是像烟花一样的流星雨，都使目击者感到无比的震撼。更有人慨叹，人的一生要像流星一样，“燃烧自己，照亮黑暗”。

在太阳系除了行星、矮行星、小行星、彗星等天体围绕太阳运行外，还有微小尘埃和固体团块等空间物质绕太阳运行。它们接近地球时可能受到地球引力的摄动而被地球吸引，从而进入地球大气层。

进入大气层后与大气发生摩擦燃烧而发光，形成一道光迹。这就是我们看到的流星。人们喜爱流星，用神奇、优美、明亮来形容它们，还把流星当作“燃烧自己，照亮黑暗”的典型，借以鼓励我们自己。

有一位流星爱好者写道：“流星的美丽不仅仅在于光芒四射和瞬间即逝，更在于在滑落过程中甘愿灼烧的勇敢和执着。”神秘的星空，因为有流星的存在而显得更加美丽。

流星雨是由于流星群进入地球大气层而产生的。流星群不同于一般的流星体，它们由许许多多流星体组成，沿着同一条轨道，顺着同一个方向围绕着太阳运行。

当流星群和地球相遇时，就会有许多流星体接连不断、浩浩荡荡地闯入地球的大气层 , 形成流星雨。

千万颗流星像一条条闪光的丝带，好像从天空中某一点辐射出来，壮观、美丽和激动人心。流星雨以辐射点所在的星座命名， 如仙女座流星雨、狮子座流星雨等。

实际上，这些流星并不是从某个“辐射点” 发出的，它们在天空中所走过的路线都是平行的，把它们看成出自一个点是我们的一种错觉，这就如同我们看到火车的两条铁轨在很远的地方好像会聚在一点的错觉一样。

流星雨的规模有大有小。大的时候真像倾盆大雨一般，有时在短时间内， 在同一辐射点中能迸发出成千上万颗流星。小的时候稀稀拉拉一小时中只出现几颗流星。共同的特点是，所有流星的反向延长线都相交于辐射点。当在天顶方向看到的流星每小时超过 1000 个，就称之为“流星暴”。

我国古书对流星雨的壮观场面的描写相当精彩：“有流星数千万，或长或短，或大或小，并西行，至晓而止。”（《宋书·天文志》，公元 461 年）“有星西北流，或如瓮，或如斗，贯北极，小者不可胜数，天星尽摇，至曙乃止。”（《新唐书·天文志》，公元 714 年）

1833 年 11 月的狮子座流星雨是历史上最为壮观的一次大流星雨，每小时下落的流星数达 35,000 之多。美国东部波士顿地区的目击者描述极为生动：“无数的流星流向四面八方，几乎没有空隙。有的流星比金星还亮，有的流星比月亮还大，宛如大片的雪花，纷纷飘落。”

目前所发现的流星群有 1000 个以上，每年可以看到的流星雨约四五十次。七大著名流星雨成为观测的重点，它们是英仙座流星雨、天琴座流星雨、狮子座流星雨、双子座流星雨、猎户座流星雨、金牛座流星雨和天龙座流星雨。

（以上文本来自于《现代天文纵横论》）