為什麼說木星是地球的屏障,可以幫助地球擋住宇宙中的小天體從而保護地球呢?
木星的公轉周期是12年左右,而地球是1年,並不同步。木星和地球靠得很近的機會很小。假設從宇宙飛來一塊隕石,此時地球在太陽的一側,而木星在太陽的另外一側,木星是不可能幫助地球擋住宇宙中的小天體的。
給你看張xkcd做的太陽系勢能剖面圖你就知道了。xkcd: Gravity Wells
簡單的說,每個行星都有自己的引力勢阱。如果一個小行星進入行星勢阱,但因為機緣巧合速度下降導致沒有足夠速度逃離,就很容易被該行星俘獲。如上圖所示,木星(Jupiter)的勢阱又大又深,就好像一個富豪又年輕又有錢脾氣還好,結果絕大多數小天體都被他俘獲了。少數天體甚至直接投懷送抱,比如1994年,蘇梅克-列維9號彗星就和木星「幸福」地合體了。
我們可以等效算一下爬出這個勢阱相當於在地球上,假設重力加速度不變的條件下爬多高的山
算出h=6,393公里,考慮地月系影響是6 379 km。
而對於木星,等效山高是18萬公里(太陽是1943萬公里),很明顯,落入木星的天體更難逃離引力束縛。
雖然木星,土星公轉周期有12,30年。但是一個太陽系外層天體從遙遠的地方落入太陽系並落入接近地球軌道的地方,一般也要花費十幾到幾十幾百年的時間。這其中經過木星,土星引力影響範圍時間很長。大量的短周期彗星和外天體都會被木星,土星影響和俘獲。剩下的少量長周期彗星經過內部行星軌道的頻率很低,不足為懼。
比如哈雷彗星,在1986年2月9日經過近日點,但是只用了一個月(3月17號)就離開了地球軌道(考慮到哈雷軌道和黃道面有18度傾角,這裡的指的是哈雷軌道在黃道面投影和地球軌道相交點)。而在1987到1990四年的時間經過木星和土星軌道。換句話說,哈雷彗星的大部分時間都花在木星和木星之外的軌道上。被木星和土星等大行星影響是非常正常的事情。
所以,木星,土星等大行星確實是地球等小行星的屏障。有研究指出,木星發生彗星撞擊的概率是地球的2,000至8,000倍。http://iopscience.iop.org/article/10.1086/300206/pdf。大量的小天體被木星和土星影響,和它們合併,環繞,甚至成環,對地球來說相當於是避免了無數比子彈速度快幾十倍的小天體攻擊,雖然使得地球少了很多流星,但是也保護了脆弱的地球生態和無數的生命。
原來騰訊天文早有相關圖片了~
不到30年被撞6次 木星表示胖不是我的錯
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確實如其他人所說,最近學界也有意見認為木星可能也導致了對小行星的干擾,從而可能對地球造成影響。,有越來越多的人開始反思和檢驗這些作用。雖然木星確實被擋住了很多可能攻擊地球的小行星和彗星。但是,不管怎麼說,木星的存在會使得很多小行星軌道變得不穩定。最近的這篇文章旗幟鮮明的認為木星自帶招黑體質反而增大了地球被撞擊的風險。
Jupiter: friend or foe? An answer
其理由是,在2007年,他們模擬了一個有木星的太陽系和一個沒有木星的太陽系,在柯伊伯帶有100萬個小天體。結果木星的擾動使得更多的小天體落入太陽系,結果地球被撞的幾率反而高出30%。他們之後的文章仍然堅持這個結論,並認為木星雖然對奧爾特雲裡面的長周期彗星引起的攻擊是起保護作用的,但是現在長周期彗星已經很少了,主要的碰撞因素還是短周期彗星。
然而,認為木星是保護星的觀點仍然是目前主流觀點。畢竟,模擬也很難說完全反映現實。而且他們的文章是基於今天的現實闡述,而沒有考慮過去。木星在過去幾十億年裡面一直孜孜不斷的「吞併」其他小天體,總體來說還是清空了更多的威脅。
其實做為行星,其形成就來源於一開始吸積附近的軌道的所有小天體和氣體,積攢質量。因而,星體合併是非常正常的現象。客觀來說,如果不是過去那場毀滅恐龍的災難,哺乳動物恐怕今天還是被爬行動物壓制著,就沒有我們今天的事情了。而今天隨著我們技術的發達,可能的小行星撞擊損失看上去是可以被現在的技術瓦解和避免的。
考慮木星被撞的次數遠比地球要多。我還是傾向於木星是保護星的說法,但是這種「保護」是「英雄救美「和」雇一批混混來演一出英雄救美」,還有待未來更多的數據和事實檢驗~事實上木星到底是屏障還是災星,始終都沒有一個明確的說法。
屏障的說法自然是由於木星體量很大,能夠足夠影響附近很廣大區域,那麼小行星就很容易被木星吸引,從而撞入木星大氣層。運氣好點的,成為小衛星,或者成環的一部分。
實際上這種理論還是藉助了「休梅克-列維」彗星事件才得以大量傳播的(笑)。
隨著日-木L3,L4,L5小行星群的發現,木星在本體吸收小行星以外,還可以通過與太陽聯合的引力作用來控制離它遠得多的小行星。特別是L5點,就在木星軌道的另一端,因此這種控制也算是起到一個穩定作用。
但同時我們也需要注意到的是,由於木星本身也能引發小行星軌跡的改變,因此實際上這也可能導致了小行星軌道不確定性的增加,繼而增大了小行星進入近地軌道的可能性。
如果小行星運行速度本身比較快的情況下,它也能逃逸出木星的引力場,甚至可以藉由木星的「引力助推」效應進行加速,從某種意義上說,甚至還會增加其危害程度。
反正目前這個問題也是互相撕得起勁,我等吃瓜群眾看看就好。這裡說的屏障擋的不是直射過來的子彈,而是慕名而來在太陽系定居的追求者。以及各種失控的太陽系原行星成員。
如果入侵者是直直的撞過來的,木星引力再大對其路線的影響也是微乎其微的,但他要是被俘獲成為太陽系的行星,然後以螺旋線的路徑不斷逼近地球,這個所謂超級盾牌或者應該說是矮窮丑旁的高富帥/超級蜜罐/就顯示出他無窮的吸引力了。
據聞,太陽系先前可是百家爭鳴,群魔亂舞的。多虧了木星大叔啊。
引力問題
木星在太陽系的八大行星中體積和質量最大,它有著極其巨大的質量,是其它七大行星總和的2.5倍還多,是地球的317.89倍,而體積則是地球的1,316倍。飛向太陽系內部的隕石大部分會被木星引力拉住墜入木星或者偏離軌道。而且木星有66顆衛星。
目前木星作為地球屏障的說法還有不明確的地方,
因為雖然木星強大的引力阻止了很多外太陽系的小行星,彗星進入內太陽系,看似保護了地球
但同時木星也會擾動火星與木星之間的小行星帶,使本應該在軌道上的小行星進入內太陽系
說到木星的作用,因為極大的體與質,有著太陽系清道夫之稱。最有名的該是1994.7的蘇·列彗星之事,雖對地球沒危脅,但也可以想像無盡歲月中,木星都消除了多少威脅。
因為木星逆周天運行,被華夏當成凶星太歲。
實際上卻是一直默默守護地球的英雄。
木星好委屈。。。。體積大,引力大,吸引彗星和隕石,木星土星都有這種作用。類地行星體積有限,就不能起到屏障的作用。
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