宋媛媛

谁发现了小行星

小行星的质量和体积比行星小得多，在地球上我们很难用肉眼看到它们。所以在天文望远镜发明以前，人类是不知道有小行星存在的。那么小行星是如何被发现的呢？大约在250 多年前，天王星、海王星还没有被发现的时候，德国有一位叫提丢斯的天文学家在研究太阳系六颗行星与太阳的距离时，发现了一条简单有趣的规则：取一组数列n=0，3，6，12，24，48，96……然后将每个数字加上4再除以10，就能近似得到行星与太阳的平均距离a，用公式表示为：a=（n+4）/10，这个近似得到的距离和行星到太阳的实际距离非常接近。

到了1772年，德国柏林天文台台长波德将这个规则引用到自己的书中出版，被更多人所知，后来人们将这个公式称为“提丢斯-波德”定则。按照这个定则的规律，在火星与木星之间，距离太阳2.8AU处应该有一颗行星才对，但实际上这颗行星似乎并不存在。“提丢斯-波德”定则的提出并没有引起很大的关注，直到1781年英国天文学家威廉·赫歇尔发现了天王星！赫歇尔通过计算得出了天王星到太阳的距离，这时候人们重新想起了“提丢斯-波德”定则，并把天王星引入定则之中，结果人们发现这一定则再次被印证。

如果定则成立，那在2.8AU处可能真的存在一颗“幽灵行星”！一时间欧洲各地的天文学家充满热情地开始搜寻这颗“幽灵行星”。到了1801年元旦，意大利天文学家皮亚齐发现了一颗星图上没有出现过的行星，通过连续多次的观测，皮亚齐记录了这颗行星在恒星之间的移动路径，他排除了彗星，指出这个天体很可能就是大家要寻找的“幽灵行星”。数学家高斯根据观测数据计算出它的轨道确实位于火星和木星之间，距离太阳约2.77AU，与“提丢斯-波德”定则的预测值非常接近。皮亚齐将它取名为谷神星（Ceres），即罗马神话中的农业女神。

不过谷神星虽然位于木星和火星之间，但是它的直径只有约1000千米，不到月球直径的四分之一，比卫星还要小，把它称为行星实在有些勉强，所以天文学家们称它为“小行星”。

谷神星虽然被发现了，但是小得令人有些失望。随后天文学家们陆续发现了很多小行星：1802年智神星（直径522千米）被发现，1804年婚神星（直径265千米）被发现，1807年灶神星（直径525千米）被发现，1845年义神星被发现……直至1890年，科学家们已经发现大约300颗小行星！随着天文观测技术的不断发展，海王星、冥王星相继被发现，不过在它们身上，“提丢斯-波德”定则失效了。2006年，个头儿最大的球形小行星——谷神星被升级为矮行星，不再属于小行星家族，同时个头儿不够大的冥王星从行星被降级为矮行星，和谷神星归到了一类。

小行星在哪里

天文学家们不断发现新的小行星，同时也注意到小行星不仅仅只存在于火星和木星之间，在火星轨道内侧、木星轨道附近甚至海王星轨道附近也有小行星的存在。天文学家们根据小行星轨道的位置把它们分类为：主带小行星、近地小行星、特洛伊小行星、柯伊伯带小行星、半人马小行星。

主带小行星

迄今为止，我们发现的小行星数量庞大，90%都位于木星和火星之间巨大的空旷地带，形成了小行星带，这里的小行星也叫主带小行星。天文学家们找不到那颗“幽灵”大行星，却找到了小行星带，那么，会不会这里的小行星其实是一颗或几颗较大行星撞击分裂的残骸呢？目前，已经有一些观测证据证明了这种说法的合理性。不过，也有科学家发现有一些小行星是由早期太阳系中没能形成行星的残留物质组成的，这些“残留物质”对科学家们来说就是研究太阳系演化的重要“标本”。此外，关于主带小行星的形成还有很多可能的原因。

主帶小行星大小不一，直径100千米以上的小行星只有200多颗，直径在1千米以上的大约有70万到170万颗，还有的小行星小如尘埃。在小行星带内最大的天体当数矮行星家族中的谷神星了，它的质量占了小行星带总质量的1/3，除了谷神星，小行星中的“大个子”就要数智神星、婚神星和灶神星了。小行星带内虽然有无数颗小行星，但其实这片区域相当广阔，并没有想象中那么“拥挤”，目前已经有多个探测器平安地穿越小行星带且没有被撞击。

小行星撞击地球想象图

近地小行星

绝大多数小行星都在小行星带内绕太阳运行，也有些小行星受引力等其他因素的影响，“跑”到了地球附近，它们的公转轨道与地球公转轨道相距较近，被称为近地小行星。近地小行星与地球有相撞的可能，对我们来说存在潜在的威胁。看看月球上坑坑洼洼、大大小小的环形山，大部分都是小行星的“功劳”。目前，科学界普遍认为是一颗小行星撞击地球，导致了恐龙灭绝，而这颗小行星的直径只有10千米！如果再次发生这样的撞击事件，人类的生活也可能会被颠覆。

正因如此，天文学家们一直关注着近地小行星。根据国际小行星中心的数据，截至2020年2月，已发现的近地小行星有22268颗，其中直径在1千米以上的有906颗，存在潜在风险的有2073颗。不过，现代的技术已经能够预测小行星的轨道，甚至提前采取措施改变它的轨道避免撞击事件的发生。

其他小行星

特洛伊小行星是与木星共用轨道、一起围绕太阳运行的小行星。在海王星轨道外侧的柯伊伯带内可能存在着大量的小行星，成为柯伊伯带小行星，它们可能是在太阳系早期演化过程中从木星附近被抛出来的。此外，还有些散落在木星和海王星轨道之间、没有稳定轨道的小行星，被称为半人马小行星。

如何给小行星命名

很多小行星的名字耳熟能详，比如以演艺明星来命名的周杰伦星、古天乐星、刘德华星等，还有以重要事件命名的北京奥运小行星等，那么小行星真的可以被随意命名吗？它的命名规则是怎样的呢？

早期发现的小行星都是以希腊和罗马神话人物命名的，比如婚神星、智神星等，然而随着小行星不断被发现，这些神话人物的名字已被用光，后来的发现者就以科学家、历史人物、城市等来给小行星命名。

小行星的命名、统计等工作由国际天文学联合会下属的小行星中心负责，一颗小行星被发现后需要一定周期的验证，这个周期可能需要几年时间，这时候小行星会有一个临时编号，一旦小行星经过观测确认了准确的轨道后，就能获得一个永久编号（从1开始编号，依此类推），并发布通报，在通报发布后的10年内，最早发现小行星并计算出轨道的发现者，可以对其进行命名。当然，最终名称还需要国际天文学联合会来确认并公布。例如永久编号为257248的小行星，临时编号为2009FA19，它最终被命名为“周杰伦星”。

1125 China

嫦娥二号拍摄的小行星——4179 Toutatis

1928年，中国天文学家张钰哲在美国观测发现的第1125号小行星被命名为“中华（China）”。他是第一个发现小行星的中國人。随着中国天文事业的发展，越来越多的小行星被中国的科学家发现，还有少部分由天文爱好者发现。小行星的命名出现了越来越多的中国元素，如：孔子、张衡等历史人物，南仁东、巴金等科学家、文学家，还有全国各地的省市也都有与自己同名的小行星。

小行星不仅对研究太阳系的演化有重要意义，而且小行星上还有很多稀缺的矿物资源，科学家们正在想办法开发利用它们。多个国家都对小行星开展过探测活动，日本的隼鸟号探测器更是完成了对小行星的着陆采样并成功返回。2012年，中国的嫦娥二号卫星在完成探月任务后，到达小行星Toutatis（编号4179）上空，对其进行了近距离探测。相信未来人类在小行星领域还会有更多新的发现。