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人类发现的第一颗小行星——谷神星的身世之谜

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发表于 2018-7-8 21:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
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人类发现的第一颗小行星——谷神星的身世之谜

  十八世纪末,一位德国天文学家约翰.波德,认为自己一定会因为发现一颗新的行星而名留青史,因为他身处行星科学在欧洲蔚为风潮的时代,科学家开始能推算出行星环绕太阳运转的轨迹,并计算出各行星与太阳之间的平均距离。当时已经发现的行星,以地球与太阳的平均距离为单位,也就是所谓的天文单位(AU)。
水星0.39
金星0.72
地球1.0
火星1.5
木星5.2
土星9.5

火星和木星之间好像少了什么

火星和木星之间好像少了什么
  有找到其中的规律吗?来看看下方图表,除了火星和木星之间好像少了什么,行星看起来几乎是均匀分布于图中。

  这个现象对波德来说意义甚巨,他是虔诚的教徒,认为神一定有特别安排行星的分布,而这些数据上的规律就是最好的证明。当时科学界一致认为,火星和木星之间一定还有其他行星,只是还有没被找到而已。

  波德以这样的规律为基础,预言比土星更远处还有一颗行星,他更算出了这颗行星与太阳之间的距离。1781年,一位天文学家发现天王星,应验了波德的预言,令人为之震惊。

发现谷神星

  1800年9月,匈牙利天文学家弗朗兹.冯.扎克男爵率领另外二十三位天文学家组成「天警队」,也展开了相同的探索行动。

  有一位没有收到邀请的天文学家朱塞普.皮亚齐,他在1801年元旦那天,像平常一样观察星星,隔天,他发现有颗星星稍稍移动了一丁点,再隔一天,这颗星星又移动了,因此他有了新的发现。

  皮亚齐似乎确信自己发现了波德一直以来在寻找的那颗行星。尽管皮亚齐忍不住向他人透露他的发现,但他深怕这个消息有任何闪失,提早走漏风声,他语带保留:
「我目前的发现是颗彗星,但由于它没有星云、移动缓慢,相较于一般彗星,这颗星的运行更加规律,所以我推测可能更为惊人。不过我绝不会提前公开我的推测,待我累积更多观察数据后,我便会开始计算它的轨道。」

  我们现在都知道皮亚齐看到的并非是天文学家引颈期盼的新星球。但这个发现的确比找到彗星来得更惊人,因为皮亚齐发现的是人类史上的第一颗小行星──谷神星。

消失的新星

  顿时天文界掀起一股热潮,每个人都想要一份皮亚齐的观察报告,以便自己加入观察谷神星的行列。一晚又一晚过去,这颗星观察起来倒也容易,每天都朝着同一个方向运行,移动的幅度也不大。 但在几周之间,谷神星与地球虽然绕行太阳,却也愈靠愈近,天空太亮使得黯淡的谷神星难以观察。

  谷神星没入夕阳好几个月都没有再出现,而当时现有的策略,都不足以预测谷神星的走向。 一位数学天才对这个谜团很有兴趣,当时二十四岁的卡尔. 弗里德里希. 高斯即着手预测谷神星下次出现的位置。

  高斯想出了一个很复杂的方程式,并以多种估算法试图找出答案,以这些新的数学公式以及皮亚齐的观察数据为基础,高斯预测出谷神星的位置。

小行星的贡献

  就如同其他的小行星一样,透过望远镜,谷神星看起来和一般的恒星并没有什么不同。

  但是这颗新发现的「行星」似乎有些不对劲,它的亮度不如从前,看起来比其他行星小得许多。找到谷神星的三个月后,德国天文学家奥伯斯又在火星和木星之间发现了另一颗「行星」,名为智神星。

  威廉.赫雪尔(天王星的发现者)开始怀疑谷神星和智神星并非行星或彗星,而是某种新的星体,他提议将这类星体称asteroid(小行星),这个名字源于希腊文,意思是「像恒星的」,因为小行星除了运行的方式与恒星不同之外,从望远镜上看来其他特征都极为相像。 随着发现愈多的小行星,愈是让人觉得这些星体自成一个范畴,更加确立了赫雪尔的理论。

  而后也证明谷神星其实非常特别,它是内太阳系中最大的小行星(编注:谷神星升级为矮行星后,灶神星成为最大的小行星),直经约达900公里。

  将谷神星称为小行星而非行星,会让许多天文学家认为它好像不太重要,但谷神星无庸置疑是个大发现,它是人类史上第一颗小行星,也是第一个迹象显示太阳系不仅有行星、卫星及彗星的存在。

资料来源: 小行星猎人(TED Books系列)

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