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人类发现的第一颗小行星——谷神星的身世之谜

发布单位台北市立天文科学教育馆

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

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

1531056436605580.png 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

18009匈牙利天文学家弗朗兹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