自1930年3月天文学家们发现冥王星以后,我们便知道,太阳系中环绕着太阳这颗中心天体运动的,有九大行星及其卫星,同时还有许许多多的小行星、彗星、流星体和星际物质等等.
那么,小行星又是怎样发现的,它们位于太阳系宇宙空间什么地方,共有多少颗小行星,它们又是怎样形成的呢?
很多年以来,科学家们在研究太阳系里各个行星的轨道时,发现了一件有趣的事.他们发觉,行星并不是随随便便的散居在太空的,而是非常有"秩序"地按着某种规则分布在太阳的周围;它们几乎是像排过队似的,彼此之间的距离都成一定的比例.
1766年,德国有一位中学教师提丢斯,发现当时已知的水星、金星、地球、火星、木星和土星这6颗行星与太阳的平均距离有一定的规律,它们可以用有趣的数列来表示,即是:4,4＋3,4＋6,4＋12,4＋48,4＋96.4即为水星距太阳之间的平均距离(约58百万千米);4＋3为金星与太阳之间的平均距离,即58百万千米＋58百万千米的四分之三(43.5百万千米),等于101.5百万千米;4＋6为地球与太阳之间的平均距离,即58百万千米＋87百万千米,等于145百万千米,以下类推.这样计算的结果,虽然这6颗行星与太阳之间的距离,与我们现在知道的它们与太阳之间的平均距离还有些出入,但是已相差不了多少,例如,地球与太阳之间的平均距离仅差2.67％.
提丢斯的这个发现大家觉得很有意义,于是引起了人们的重视.几年后,柏林天文台长波得,对上述规律作了进一步的论述,人们就把它称为"提丢斯——波得定则",一般简单的称为波得定则.
对上面的数列,如果我们仔细地看,每项后面的数都是前项后面数的两倍.但是第四项和第五项之间,却把这个"秩序"给打乱了,少了一项4＋24,这是什么缘故呢?当时便引起人们的注意,而根据波得的推测,在火星和木星之间应该有一颗行星.然而,天文学家怎么找也没有发现这颗行星,这使天文学家们感到非常奇怪,但大家认为,在火星和木星之间,肯定还有一颗行星存在着.如果找不到它,它一定是"躲"起来了,为了寻找这个"空缺"的行星,天文工作者和天文爱好者花费了许多时间,对火星和木星之间进行了大量的观测,直到19世纪初的1801年1月1日夜里,这个"躲"起来的行星,终于被意大利的天文学家皮亚齐在天文望远镜里"捉"到了.人们给这个行星起名为谷神星.这样,就完整的填补了波得定则.
天文学家一面感到高兴,一面也感到有些失望.因为这颗行星出奇的小,其直径只有770千米.还不到我们地球的卫星——月亮直径(3467千米)的四分之一.它只算个很小的行星.大约过了一年的时间,1802年,业余天文爱好者,德国医生奥伯斯又发现了第二颗小行星——智神星.智神星比谷神星还要小,它的直径还不到500千米.
当智神星被发现的时候,让当时的天文学家感到惊异.因为他们原来只想找到一颗行星,而现在却找到了一双.这时他们便猜想,既然发现了第二颗小行星,还会不会在火星和木星轨道之间存在着第三颗、第四颗、乃至更多的小行星呢?
事实也正如这些天文学家所猜想的那样,过了两年,1804年,人们又发现了第三颗小行星——婚神星.到1807年,又发现了第四颗小行星——灶神星.
后来,又大约过了40天,天文学家又发现了第五颗小行星.在发现第五颗小行星后的第二年,又发现了第六颗小行星,在整个第19世纪,天文学家们共发现的小行星有400颗以上.到了20世纪,随着科学技术的发展,不断先进的观测手段,小行星的发现便越来越多了.到目前为止.天文学家发现的小行星已经有2000个以上.那么,火星和木星这两颗大行星轨道之间,到底有多少颗小行星呢?具体数字很难确定.因为随时都可能会发现新的小行星.因此,关于小行星的数字,或者说有2000多颗,或说有成千上万颗.
由于在火星和木星轨道之间的小行星太多了.因此,我们称它们为一个小行星带.它们就像九大行星一样绕太阳公转.不过,它们的质量体积都很小.最大的直径只有1000千米;小的直径还不到1千米.有人估计,全部小行星的总质量,不会多于地球质量的万分之四.当然,这需要我们进一步考察.
至于这些小行星是怎样形成的,目前说法不一,有的人认为:在火星和木星之间本来是有一颗大行星的,但不知是什么原因,也许是跟一个什么星球相撞了,这个行星爆裂了.现在的小行星,可能就是这颗星的残体,不然的话,为什么这些小行星形状都不那么规则呢?还有人认为,在火星和木星之间,本来就有一些星际物质可以凝聚成为一个大行星的,但这些物质凝聚得不够结实,结果就分裂成大小不一样的小行星了.总之,有关小行星的成因,尚无定论,有待于科学家进一步的考察、分析、定论.
在发现这些小行星的工作中,我国天文工作者也作出了不少贡献.在已编号的2000多颗小行星中,有一颗名叫"中华"的第1125号小行星,是由我国天文学家张钰哲于1928年发现的.解放后,我国天文事业有了飞跃的发展,由于有了强有力的天文望远镜,从1954年秋天起,我国南京紫金山天文台已先后发现了400多颗小行星.其中,1977年有4颗新的小行星曾在国际上得到正式编号,分别被命名为"张衡"、"祖冲之"、"一行"和"郭守敬",以纪念我国古代著名的天文学家.1979年下半年,又有4颗由我国发现的新小行星,被正式编号命名为:第2027号"沈括";第2045号"北京";第2077号"江苏",第2078号"南京".这4颗小行星都已经过多次观测,并计算出了它们的轨道.在这以后,紫金山天文台又连续发现了5颗小行星,被国际上正式编号为:第2058号"河南";第2162号"安徽";第2169号"台湾";第2184号"福建";第2185号"广东".
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