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标  题: 小行星
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Mar 19 19:22:03 2004), 站内信件

    小行星是太阳系家族中的一类成员，它们的“个头”比大行星的卫星还小得多，一般
分布在火星和木星的轨道之间－－小行星带。它们的特点是体积小、质量小，最大的小行
星直径还未超过800公里。它们和大行星一样，沿着椭圆轨道绕太阳运行。自1801年意大利
天文学家皮亚齐偶然地发现第一颗小行星谷神星后，至今已发现了上万颗小行星，而正式
注册、取得太阳家族“公民权”的小行星到1994年底已达5300多颗。

　　小行星虽然很小，但是它们在以往的天文学研究中却曾起过重要的作用。譬如，1873
年，德国天文学家伽勒利用8号花神星冲日，1877年英国天文学家吉尔利用4号灶神星冲日
测定日地距离，都得到了精确的结果。1930～1931年，433号爱神星大冲时，国际天文学联
合会组织了空前规模的国际联测，得到了三角测量所能达到的最精确的日地距离数值1495
8万公里。

 　　另外，利用小行星还可以测定行星的质量。当某颗小行星接近大行星时，大行星对它
的摄动作用必然影响其轨道，从它轨道的微小变化中可以算出行星的实际质量。1870年，
天文学家利用29号爱姆菲特列塔接近木星时所测得的木星质量为太阳质量的1／1047，今天
天文学家仍在采用这个数。水星、金星、土星、火星等行星的质量均是用小行星测定的，
测出的值有相当高的准确度。

 　　为了改进和提高星表的精度，国际天文学联合会组织十几个天文台对谷神星等10颗小
行星进行长期的监测和归算，从实际的数据及已知的轨道根数求得黄道和天赤道的准确位
置。

 　　小行星还为研究太阳系起源和演化提供重要线索。按照现代太阳系形成理论，太阳系
是在46亿年前由一团混沌星云凝聚而成的。而当初星云形成太阳系的具体过程已无法从地
球或其他行星上找到痕迹了，只有小行星和慧星还保留着许多太阳系形成初期的状态，因
此它们被天文学家称为太阳系早期的“活化石”。

 　　另外，小行星的研究对于发展人类航天事业，保护地球环境，开发宇宙都有重要的意
义。特别是近地小行星，它们即是潜在的矿物资源，又是小行星中最容易实现的航天近探
的目标。

　　小行星的直径很小，在天文学家所获得的几百颗小行星半径值中，只有几颗较大、较
近的小行星是直接测量的，其它都是用红外波和偏振法测定的。测量表明，直径在100公里
以上的小行星大约有110颗，直径在50公里以上的小行星大约有560颗，绝大多数小行星的
直径都在1～2公里，还不如地球上的一座山大呢！

 　　至于小行星的质量，除1号谷神星、2号智神星和4号灶神星外，所有的小行星质量都
是由它们的直径和假定的密度推算出来的，仅有数量级的概念。一般认为小行星的总质量
值为1000亿吨，其中谷神星大约占总质量的一半。

 　　小行星的反照率取决于它们的化学组成和表面状况。由于小行星表面各部分的反照率
不同，再加上自转，使小行星的亮度产生周期性的变化。根据亮度变化曲线，可测出小行
星的自转周期和自转轴的取向，并推测它们的形状。从目前已知自转状况的200多颗小行星
看来，自转周期多数在4～16小时，平均为11.47小时。自转轴的取向是随机分布的。直径
大于100公里的小行星的形状一般比较规则，接近球形，直径小于100公里的小行星形状则
是各种各样的，有的呈长柱形，有的犹如哑铃，还有的甚至像是两块石块粘在一起的。


 　　我国紫金山天文台从50年代末开始小行星的光电观测，已发表了数十条小行星光度曲
线，其中有些是在国际上首次发表的，由于观测质量高，被国外观测者广泛采用。 

小行星的探测追踪

　　1991年10月29日，“伽利略号”宇宙飞船于掠过951号小行星加斯帕（951 Gaspra），
从距离1600公里处飞近探测，可以清楚地看到这颗小行星表面50米的细节特征。飞船上的
近红外测绘分光仪所作的初步测量表明，加斯帕的形状很不规则，有可能是由一个大的母
体中分裂出来的，这是宇宙飞船探测的第一例小行星。

 　　1993年8月，“伽利略号”又飞经了243 Ida（艾达）小行星，使其成为第二颗被宇宙
飞船访问过的小行星。Gaspra和Ida小行星都富含金属，属于S型小行星。

 　　1997年 6月27日，NEAR探测器与253 Mathilde小行星擦肩而过。这次机遇使得科学家
们第一次能近距离观察这颗富含碳的 C型小行星。此次访问由于NEAR探测器不是专门用来
对其进行考察而成为唯一的一次访问。NEAR是用于在1999年 1月对Eros小行星进行考察的
。

 　　天文学家们已经对不少小行星作了地面观察。一些知名的小行星有Toutais、Castal
ia、Vesta和Geographos等。对于小行星Toutatis、Castalia和Geographos，天文学家是在
它们接近太阳时，在地面通过射电观察研究它们的。Vesta 小行星是由哈勃太空望远镜发
现的。 　 目前，意大利已制定了一个以皮亚齐命名的近地小行星航天探测计划，准备近
探433号爱神星。

小行星的卫星

　　1978年6月7日，美国天文学家麦克马洪在观测532号大力神小行星掩恒星时，发现它有
一颗卫星，命名为1978（532）Ｉ，这是天文学家第一次发现小行星有卫星。532号小行星
和其卫星的直径分别为243公里和45.6公里，彼此相距977公里。半年后天文学家又从18号
郁神星掩恒星的资料中发现它也有卫星，这对小天体中心距为460公里，直径分别为135公
里和37公里，倘若这是一颗同步卫星，那么在郁神星上看来，这个“月亮”的角直径可达
5°24′，视面积几乎是我们月球的120倍。以后，又在重新处理过去的一些小行星掩星资
料时发现若干小行星也有卫星，其中包括2号智神星、6号春神星、9号海神星、12号凯神星
等，大概有三四十颗。

 　　1980年，美国天文学家利用光斑干涉测量的新技术证明2号智神星确实存在一颗卫星
，但是，对于小行星是否有卫星的问题一直悬而未决，一些持反对意见的天文学家认为，
人类已经发射了那么多空间探测器，但迄今未发现一颗小行星的卫星，所以小行星有卫星
的结论缺乏观测证据。另外，小行星卫星在天体系统中属于什么层次，能否与月球或木卫
等相提并论现在也没有定论。

 　　1989年发射的木星探测器“伽利略”在1991年10月飞过第951号小行星加斯帕，圆了
天文学家近探小行星的梦想。1993年8月，“伽利略”掠过第243号小行星艾达，进行了多
项观测记录。1994年2月，天文学家分析“伽利略”发回的资料，发现艾达附近有一颗比它
小得多得卫星，并在英国学术周刊《自然》上发表了艾达与卫星的合影、卫星的放大图象
。此后，“伽利略”又发回更新的成象和光谱资料。据此，天文学家估计艾达卫星的直径
为1.5公里，发现时距小行星仅100公里，天文学家认为，这是确切发现小行星有卫星的第
一例。

小行星的轨道分布 

　　小行星的公转轨道都是椭圆形的，大约有95％的小行星轨道半长径在2.17～3.64天文
单位之间，这一空间区域称为小行星的主环带，位于主环带里的小行星称为“主带小行星
”。

 　　一小部分小行星离群索居，形成几个特殊的群体。轨道半径大于3.3天文单位的称为
远距小行星，其中最著名的是脱罗央群，它们的轨道半径和木星的一样大。从太阳望去，
有一些位于木星之前60°，有一些位于木星之后60°，前者叫“希腊群”，后者叫“纯脱
罗央群”。

 　　另一个特殊群体是近距小行星，它们的轨道近日点深入到内太阳系，有的甚至跑进地
球轨道以内，称为近地小行星。按照轨道近日点的距离和半长径的数值特征，近地小行星
又被划分成阿莫尔型、阿波罗型和阿登型。

 　　阿莫尔型小行星的轨道特征是近日距都在火星轨道之内——1.02～1.3天文单位，半
长径1.39～4.23天文单位，偏心率0.062～0.574，倾角2.2°～52.1°，小行星直径为0.3
～38.5公里，现已发现这类小行星有70多颗。 阿波罗小行星的轨道特征是近日距小于1.0
17天文单位，而半长径大于1天文单位，因有一段轨道与地球轨道非常靠近甚至相交，而引
起天文学家的特别关注，这类小行星已发现了100多颗。阿登型小行星的轨道半长径都小于
1天文单位，近日距也小于1天文单位，远日距略大于1天文单位，这种小行星为数不多，目
前仅发现10颗左右，因它们的轨道与地球近似，周期也相差不多，所以比阿波罗型小行星
更受到重视。

 　　一些近地小行星在大行星的摄动下，轨道会和地球轨道相交，从而有可能与地球相撞
。在过去的几十亿年中，这种事件可能确实发生过。通过空间遥感技术，在地球上已发现
了100多个陨石坑，其中91处推测是小行星撞击造成的。据科学家考证，1976年吉林陨石雨
的母体就是接近火星轨道的阿波罗型小行星的一个碎块。最近美国科学家提出，导致6500
万年前恐龙灭绝的也是一颗陨落的阿波罗型小行星。

 　　虽然小行星撞击地球造成的危害很大，但是这种几率是微乎其微的。研究表明，直径
10公里大小的小行星平均１亿年左右才会与地球相撞一次，地球每百万年受到三次较小的
小行星的撞击，但其中只有一次发生在陆地上。为了预防这种不测事件，一些国家正在考
虑发射专门监测近地小行星的人造地球卫星，及早发现并排除它们。  


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——如果生命的两端不是黑色的，
——人们又怎会爱上她灰色的中部？
——在生命灰暗的底色里，
——我愿做一条激情奔涌的河流，
——于波澜壮阔中探寻生命的灵动

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