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候选行星:谷神星

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照片中的谷神星,只是一个非常微弱的亮点

神话中丰收女神的名字ceres被给予了人类发现的第一颗小行星。ceres又被称为谷神星,它的发现拉开了小行星带的发现史。

谷神星的近影

早在17世纪初,天文学家开普勒就发现,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。

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与距离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。“提丢斯定则”中的28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,就只会有一种可能性,即它比火星要小许多。

19世纪的第一天,即1801年1月1日,意大利天文学家皮茨在观测星空时候偶然发现,有一颗“星星”每天晚上都要改变位置,这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,婚神星和灶神星也相继被发现。这些行星因为个头太小,不能和大行星相比,因此被称作小行星。

这以后就掀起了寻找小行星的高潮。越来越精确的星图以及天文摄影的发展,为天文爱好者们捕捉小行星提供了强有力的辅助手段。他们像比赛一样更改自己的发现纪录。赫尔曼.哥德希米德特从法国巴黎咖啡馆的窗户里观望天空,他发现了15颗小行星。乔安.帕利萨借助肉眼和一部标准望远镜就发现了121颗小行星,耐心与坚毅凡人难比。

小行星由于体积微小,因而反射的阳光非常有限,要找到它可不容易。证明小行星存在的唯一办法就是观察它的运动,而它却常常几个月都不动一下。使用拍摄的办法,可以比较准确地留下小行星的痕迹。采用这个办法后,天文学家已经创下了单人发现了386颗小行星的纪录。

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