小行星----行星之間的碎石

小行星----行星之間的碎石

　　摘要：243號小行星“艾達(dá)”和它的衛(wèi)星：1993年8月伽利略探測器發(fā)回的照片第一次向人們展示了小行星和它的衛(wèi)星。“艾達(dá)”是小行星帶中第243個被人類發(fā)現(xiàn)的小行星，它有56公里長，而它的衛(wèi)星只有1.5公里長。

　　早在17世紀(jì)初，天文學(xué)家開普勒發(fā)現(xiàn)，在火星軌道與木星軌道之間，似乎存在一個太陽系行星的“空缺”，這里應(yīng)該有一個未知的行星存在。

　　提丟斯定則

　　1766年，德國人提丟斯發(fā)現(xiàn)，行星到太陽的距離遵循一定的規(guī)律：如果以土星到太陽的距離為100，則水星到太陽的距離為4，金星到太陽的距離為4+3=7，地球到太陽的距離為4+6=10，火星到太陽的距離為4+12=16，木星到太陽的距離為4+48=52，土星到太陽的距離為4+96=100，位置更遠(yuǎn)的天王星到太陽的距離也大致遵循這個后來被稱為“提丟斯定則”的規(guī)律。顯然，在火星與木星之間少了一顆跟距離4+24=28相對應(yīng)的行星。

　　當(dāng)時的天文學(xué)家急于發(fā)現(xiàn)這顆未知的行星。然而，大行星始終沒有被發(fā)現(xiàn)，卻在這條軌道帶觀測到越來越多的小行星。

　　天文學(xué)家注意到“提丟斯定則”中28位置上沒有發(fā)現(xiàn)行星。在那位置到地球的距離是火星到地球距離的兩倍，而僅為木星到地球的距離的2/5，即使在28位置上的行星的體積與火星相仿（火星直徑比地球半徑略大），也不難觀測到。天文學(xué)家因而推測，如果那顆行星的確存在，就只能有一種可能性，即它比火星要小許多。

　　1801年1月1日（19世紀(jì)的第一天），意大利天文學(xué)家皮茨在觀測是偶然發(fā)現(xiàn)有一顆“星星”，它每天晚上都要改變位置，當(dāng)然不可能是恒星了。皮茨連續(xù)對它進(jìn)行了幾個星期的觀測，遺憾的是，他因病而耽擱了觀測，失去了這顆小行星的蹤跡。皮茨以古希臘神話中“豐收女神Ceres”來命名它，即谷神星。皮茨的發(fā)現(xiàn)引起了數(shù)學(xué)家高斯等人的興趣，他們根據(jù)皮茨僅有的幾個觀測數(shù)據(jù)，對谷神星的軌道進(jìn)行了計算。之后，德國天文學(xué)家奧伯斯重新觀測到谷神星（它的軌道位置與高斯的預(yù)測只差30′的角距離），并且發(fā)現(xiàn)了第二顆小行星——智神星。隨后，1804年，婚神星和灶神星相繼被發(fā)現(xiàn)。

　　到現(xiàn)在為止，在火星和木星之間，已確認(rèn)并命名編號的有三千余顆小行星，當(dāng)然實際存在的數(shù)量還要多得多。在所有被發(fā)現(xiàn)的小行星中，最大的是就是第一個被發(fā)現(xiàn)的谷神星，直徑933公里，大約是月球的1/5。絕大多數(shù)小行星體積非常小（可以小到只有幾百米），因而向心自有引力不夠大，形成不了規(guī)則的球形。

　　小行星帶的成因假說

　　為什么會有“小行星帶”存在呢？奧伯斯曾提出是由行星爆炸引起的，但是現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展并未能給這個假說提供有力的支持。另外，需要注意的是，眾多小行星之所以能夠被凝聚在小行星帶中，并非只是依靠太陽的萬有引力，反而是木星的萬有引力起著更大的作用。事實上，小行星帶的成因，是長久困擾天文學(xué)家的難題之一。