小 行 星 带

　　在太阳系中，除了九颗大行星以外，还有成千上万颗我们肉眼看不到的小天体，它们像九大行星一样，沿着椭圆形的轨道不停地围绕太阳公转。与九大行星相比，它们好像是微不足道的碎石头。这些小天体就是太阳系中的小行星。

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　　小行星，顾名思义，它们的体积都很小。最早发现的“谷神星”(Ceres 1)、“智神星”(Pallas 2)、“婚神星”(Juno 3) 和“灶神星”(Vesta 4)是小行星中最大的四颗，被称为“四大金刚”。“四大金刚”中最大的谷神星直径约为1000千米，最小的婚神星直径约为200多千米；如果能把它们从天上“请”到地球上来，中国的青海省刚好可以让谷神星安家。除去“四大金刚”外，其余的小行星就更小了，据估计，最小的小行星直径还不足1千米。虽然它们的体积比卫星还小得多，但是在太阳系这个家庭中，却要和九大行星论资排辈。

　　大多数小行星是一些形状很不规则、表面粗糙、结构较松的石块，表层有含水矿物。它们的质量很小，按照天文学家的估计，所有小行星加在一起的质量也只有地球质量的4／10000。这些小行星和它们的大行星同伴一起，一面自转，一面自西向东地围绕太阳公转。尽管拥挤，却秩序井然，有时它们巨大的邻居--木星的引力会把一些小行星拉出原先的轨道，迫使它们走上一条新的漫游道路。在近年对小行星观测中，还发现一个有趣的现象，有些小行星竟然也有自己的卫星。

　　在1991年以前所获的小行星数据主要是通过基于地面的观测。1991年10月，伽利略号探测器经过951号小行星(Gaspra2017)，从而获得了第一张高分辨率的小行星照片。1993年8月，伽利略号又飞经了243号小行星(Ida4005)，使其成为第二颗被宇宙飞船访问过的小行星。1997年 6月27日，近地小行星探测器(NEAR)与253号小行星(Mathilde4001)擦肩而过。这次机遇使得科学家们第一次能近距离观察这颗小行星。宇宙探测器经过小行星带时发现，小行星带其实非常空旷，小行星与小行星之间分隔得非常遥远。

　　失 踪 的 “ 大 行 星 ”

　　早在17世纪初，德国天文学家开普勒在研究行星与太阳的距离关系时，注意到火星和木星轨道之间出现了一个空缺。于是他断言：在火星和木星之间还应当有一个行星存在。1766年，德国的一位中学教师提丢斯(Johann Daneil Titius)对行星与太阳距离的分布规律进行了研究，发现各个行星与太阳之间的平均距离遵循一定的规律，但是在火星与木星之间，这个规律被打破了。他认为其间应有对应天体存在。当时的柏林天文台台长波得(Johann Elere Bode)更加仔细地研究了这个问题，并把它归纳成一个经验公式，这规律被称为“提丢斯-波得定则”。英国天文学家威廉.赫歇耳发现天王星之后，人们发现它与太阳的平均距离基本上符合“提丢斯-波得定则”。这一发现，极大地鼓舞了定则的支持者们，他们充满信心的去寻找对应位置上的那颗行星。

　　1801年1月1日夜晚，这个天体被一位名叫皮亚齐(Giuseppe Piazzi)的意大利天文学家无意中发现了。他把自己的发现报告给了天文界同行。波得在接到皮亚齐报告后，断定其就是那颗位于火星和木星之间尚未被发现的行星。根据皮亚奇的观测数据，当时年轻的数学家高斯(Car1 Friedrich Gauss)计算出了这颗新天体的轨道。这颗行星正好位于火星与木星之间，它与太阳的平均距离为27.7个天文单位，与“提丢斯-波得定则”规定的28个单位的位置几乎完全吻合。这颗新发现的行星被命名为“谷神星”。

　　发现谷神星大约一年后，人们又在火星与木星轨道之间发现了第二颗小行星--“智神星”，它与太阳的平均距离和公转周期几乎和谷神星相同。接着又相继找到了第三颗小行星棗“婚神星”，第四颗小行星--“灶神星”等。人们终于意识到，在火星与木星的轨道之间，并不是像九大行星那样只存在一颗大行星，而是有一个小行星带。在这个小行星带中，存在着数以万计、大小不一的小行星。

　　小 行 星 的 由 来

　　从巡天观测的照片中估计小行星的数目有近50万颗，为什么在火星和木星轨道之间会有如此庞大的小行星群？关于这个问题有过很多猜测和假设。当1804年第三颗小行星被发现后，一位德国科学家假设火星和木星之间原来存在一个大行星，后来不知什么原因爆炸了，已经发现的三颗小行星就是它爆炸后的三块大碎片。他预言一定还有许多小行星存在。进入 20世纪后，“爆炸说”重又引起某些科学家的重视。

　　另一种假设是“碰撞说”。这种假设认为，在火星、木星之间的区域，原来存在着几十颗类似谷神星、智神星大小的“中介天体”。由于它们的轨道杂乱分布，在漫长的岁月中互相发生猛烈碰撞，碰撞碎裂形成了千万颗小行星，而最早发现的四颗小行星则是碰撞事故的幸免者。

　　近20年来，关于小行星起源的假设又有了新的发展。新的观点认为：小行星有与大行星一样的形成过程，是从同一块“原始星云”中脱胎而出的，只是大行星发展比较完全，小行星由于各种原因中途“流产”了，未能“发育”完全。小行星带与土星环在某种程度上是可以类比的。这些假设都从某些方面解释了小行星的起源，但又都存在很多问题。现在，越来越多的天文学家认为：小行星的起源是太阳系起源问题中不可分割的一环。这些小天体是太阳系中珍贵的“化石”，它们记载着行星形成初期的信息。