第3章：捕获3

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他走上讲台，接过话筒，先喝了一口水，然后开始发言。
    “谢谢皮埃尔教授提出这个问题。关于小行星的问题，我们做了非常专门和深入的研究。”他说，调出一张新的幻灯片。
    “首先，让我们回顾一下小行星带的基本结构。”幻灯片上显示出一张小行星带的示意图。
    “小行星带主要位于火星和木星之间，距离太阳约2.0到3.5天文单位。这个区域包含了大约100万颗直径超过1公里的小行星，以及数百万颗更小的天体。最大的小行星是谷神星，直径约950公里，质量约地球的0.015%。”
    他换了一张幻灯片，上面是小行星轨道的分布图。
    “小行星带不是均匀分布的。它有很多空隙，被称为柯克伍德空隙。这些空隙是由于木星引力共振造成的。比如说，在2.5天文单位处，有一个明显的空隙，因为那里的小行星公转周期恰好是木星的三分之一，会受到木星引力的周期性扰动，最终被清除出去。”
    “现在，让我们看看边瞬星会如何影响小行星带。”
    他调出一个三维动画，显示了太阳系的侧视图。八大行星沿着黄道面排列，而边瞬星以一个倾斜的轨道穿行。
    “大家可以看到，边瞬星的轨道倾角是45度。这意味着什么？”他停顿了一下，“这意味着，边瞬星的轨道与黄道面有很大的角度。它大部分时间都在黄道面的上方或下方，而小行星带基本上都在黄道面附近，倾角通常小于20度。”
    “所以，从几何上讲，边瞬星不会直接穿过小行星带。它的近日点距离是10.1天文单位，远超过小行星带的外缘3.5天文单位。它距离小行星带最近的时候，垂直距离也有好几个天文单位。”
    他切换到一张数据表。
    “但是，正如杜波依斯教授指出的，引力的作用是长程的。即使相距很远，边瞬星的引力仍然会对小行星产生一定影响。我们计算了这种影响的大小。”
    屏幕上出现了一张复杂的相图，显示了几千颗小行星的轨道变化。不同颜色的点代表不同的小行星，它们在一个二维平面上分布，横轴是半长轴，纵轴是离心率。
    “这是我们对主要小行星的模拟结果。我们选择了1000颗最大的小行星，模拟了它们在边瞬星引力作用下的轨道演化，时间跨度是1000年。”
    他用激光笔指着图表。
    “大家可以看到，这些点基本上都没有移动。也就是说，小行星的轨道参数基本保持不变。如果放大来看，”他切换到一个放大的视图，“会发现有一些微小的漂移，但这种漂移的幅度非常小。”
    “具体来说，”他调出数据表，“小行星轨道半长轴的变化平均约为0.001%，离心率的变化平均约为0.0001，轨道倾角的变化平均约为0.001度。这些变化都在测量误差范围内，实际上可以忽略不计。”
    “更重要的是，”他强调，“这种扰动不会把小行星推向地球。”
    “为什么？”皮埃尔追问。
    “因为引力的方向和距离，”赵明耐心地解释道，画了一个示意图。
    “边瞬星位于小行星带的外侧和上方。根据引力定律，它的引力方向是指向它自己的。对于小行星带中的小行星来说，边瞬星的引力主要是两个分量：一个是径向的，向外拉；一个是垂直的，向上拉。”
    “径向分量会略微增加小行星的轨道半径，但这个效应很小。垂直分量会增加小行星的轨道倾角，使它们的轨道稍微倾斜一点，但也不会显著改变轨道的形状。”
    “关键是，边瞬星的引力不会减小小行星的轨道半径，不会把它们推向内太阳系，更不会推向地球。如果有任何影响，也是把小行星略微向外拉，而不是向内推。”
    “而且，”他补充道，“我们还需要考虑木星的作用。木星的质量是边瞬星的140倍，约为地球的318倍。木星距离小行星带的平均距离约为2.5天文单位，远小于边瞬星到小行星带的距离。”
    “根据引力定律，引力的大小与质量成正比，与距离的平方成反比。所以，木星对小行星带的引力作用要比边瞬星强得多，大约是边瞬星的几千倍。”
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    “如果说有什么天体在控制小行星带的结构和动力学，那一定是木星，而不是边瞬星。木星的引力一直在塑造小行星带，清除了某些共振轨道，保护了内太阳系免受小行星撞击。边瞬星的影响相比之下微不足道。”
    赵明的解释非常清楚和有说服力。皮埃尔点了点头，表示满意。“非常好的分析。”
    赵明又说：“当然，我们必须考虑所有可能的风险。这就是为什么我们做了如此详细的计算。”
    这个回答让大家更加放心了。但很快，又有新的问

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