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小行星,行星际空间的碎石



243号小行星“艾达”和它的卫星:1993年8月伽利略探测器发回的照片第一次向人们展示了小行星和它的卫星。“艾达”是小行星带中第243个被人类发现的小行星,它有56公里长,而它的卫星只有1.5公里长。



早在17世纪初,天文学家开普勒发现,在火星轨道与木星轨道之间,似乎存在一个太阳系行星的“空缺”,这里应该有一个未知的行星存在。


提丢斯定则


1766年,德国人提丢斯发现,行星到太阳的距离遵循一定的规律:如果以土星到太阳的距离为100,则水星到太阳的距离为4,金星到太阳的距离为4 3=7,地球到太阳的距离为4 6=10,火星到太阳的距离为4 12=16,木星到太阳的距离为4 48=52,土星到太阳的距离为4 96=100,位置更远的天王星到太阳的距离也大致遵循这个后来被称为“提丢斯定则”的规律。显然,在火星与木星之间少了一颗跟距离4 24=28相对应的行星。

当时的天文学家急于发现这颗未知的行星。然而,大行星始终没有被发现,却在这条轨道带观测到越来越多的小行星。

天文学家注意到“提丢斯定则”中28位置上没有发现行星。在那位置到地球的距离是火星到地球距离的两倍,而仅为木星到地球的距离的2/5,即使在28位置上的行星的体积与火星相仿(火星直径比地球半径略大),也不难观测到。天文学家因而推测,如果那颗行星的确存在,就只能有一种可能性,即它比火星要小许多。

1801年1月1日(19世纪的第一天),意大利天文学家皮茨在观测是偶然发现有一颗“星星”,它每天晚上都要改变位置,当然不可能是恒星了。皮茨连续对它进行了几个星期的观测,遗憾的是,他因病而耽搁了观测,失去了这颗小行星的踪迹。皮茨以古希腊神话中“丰收女神Ceres”来命名它,即谷神星。皮茨的发现引起了数学家高斯等人的兴趣,他们根据皮茨仅有的几个观测数据,对谷神星的轨道进行了计算。之后,德国天文学家奥伯斯重新观测到谷神星(它的轨道位置与高斯的预测只差30′的角距离),并且发现了第二颗小行星——智神星。随后,1804年,婚神星和灶神星相继被发现。

到现在为止,在火星和木星之间,已确认并命名编号的有三千余颗小行星,当然实际存在的数量还要多得多。在所有被发现的小行星中,最大的是就是第一个被发现的谷神星,直径933公里,大约是月球的1/5。绝大多数小行星体积非常小(可以小到只有几百米),因而向心自有引力不够大,形成不了规则的球形。

小行星带的成因假说


为什么会有“小行星带”存在呢?奥伯斯曾提出是由行星爆炸引起的,但是现代天文学的发展并未能给这个假说提供有力的支持。另外,需要注意的是,众多小行星之所以能够被凝聚在小行星带中,并非只是依靠太阳的万有引力,反而是木星的万有引力起着更大的作用。事实上,小行星带的成因,是长久困扰天文学家的难题之一。


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贡献者:佚名  来源:不详  
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