自太阳系生成到如今,只有传说中的“玛雅星”遭到外来天体撞击后,消失在太阳系空间中,但并没有被撞击出原来的公转轨道,而是被直接撞击成大大小小的小天体,继续围绕太阳公转,形成为太阳系当中的“小行星带”,并且有一块玛雅星的碎块造访了地球,造成地球“恐龙时代”的消失!
所以,在通常情况下,是很少出现太阳系几大行星被外来天体撞出轨道的事情发生的。地球自诞生经历的数次外来天体入侵的劫难中,也没有被外来天体撞击出现在的轨道。
土星的质量是地球质量的95倍之多,这么一个“巨型”天体,对一般的外来天体或者说外来小行星的撞击,根本不会产生多大的反应,就如同流星划破地球大气层中一样,被土星吞没消失。
如果一定要假设出有那么一种可能,那就需要外来天体要有足够大的质量,也要有相当快的速度,而且在撞击过程中不会使撞击双方产生碎裂的可能,在撞击后,能够赋予土星足够快的速度,达到脱离太阳系的‘’逃逸速度‘’,才有可能使土星脱离原来的轨道逃离太阳系,否则,土星仍然会继续围绕太阳公转,或被太阳吞没。
这需要几个力学方面的公式来说明一下:
1、MV=FT 式中m是天体的质量,V是天体的速度;F是天体运行当中所携带的力,T是力所作用的时间;
2、太阳系逃逸速度V=根号下GM/r 式中G和M是太阳的重力加速度和质量,r是行星和太阳之间的距离。
3、还需要一个动量守恒的计算公式,高中物理课本上都有。
其实,不需要计算土星的相关数据,拿地球的来比较一下就可了解:地球围绕太阳公转速度平均约30公里/秒;脱离太阳系的逃逸速度至少是42.1千米/秒。
如果外来天体撞击地球,要使地球达到逃逸速度,还需要考虑撞击的角度,顺逆。总之,比较复杂,促使行星脱离轨道的概率极小;关键是宇宙空间中很少有足够大的流浪天体。