世界上早發現的小行星 1801年發現的穀神星

世界上早發現的小行星是什麼？穀神星（Ceres）是太陽系中最小的、也是唯一位於小行星帶的矮行星。由義大利天文學家皮亞齊發現，並於1801年1月1日公佈。2006年，國際天文學聯合會將穀神星重新定義為矮行星，穀神星曾被認為是太陽系已知最大的小行星。下面就跟本站一起具體看看世界上早發現的小行星等相關內容。

簡介

穀神星（Ceres）是太陽系中最小的、也是唯一位於小行星帶的矮行星。由義大利天文學家皮亞齊發現，並於1801年1月1日公佈。2006年，國際天文學聯合會將穀神星重新定義為矮行星，穀神星曾被認為是太陽系已知最大的小行星。穀神星很可能是一個分化型星球，具有岩石核心，地幔層包含大量冰水物質，現探測到星球表面有大量載水礦物質。初步推測水佔穀神星體積的40%。穀神星還能通過太陽能獲得能量，因為它距離太陽僅2.8個天文單位，相比之下，木衛二和土衛二一距離較遠，分別是5.2和9個天文單位。

穀神星位於火星和木星軌道間的小行星帶中，此前研究已確認其內部存在大量的冰。歐航局在《自然》雜誌上報告說，他們利用赫歇爾望遠鏡首次在穀神星上發現了水蒸氣，這些水蒸氣來自穀神星表面顏色較深的區域。水蒸氣的量並不大，約為每秒6千克，但這一發現對於證實穀神星上有水意義重大。研究人員推測，水蒸氣冒出的具體原因可能有兩個：一是太陽照射使穀神星表面的冰被迅速加熱所致，二是穀神星內部仍有能量。科學家推測可能擁有液態水的海洋。

2014年12月18日，美國行星科學研究所科學家李劍揚說：“我並不認為在天體生物學方面穀神星不如其它潛在宜居性的星球。生命存在需要3個基本條件——液態水、能量來源和某些化學成分（碳、氫、氮、氧、磷和硫磺等），穀神星均佔一定優勢。”

發現過程

1766年，德國有一位名叫約翰·提丟斯（JohannDanielTitius）的中學教師，把下面的數列：

（0+4）/10=0.4；（3+4）/10=0.7；（6+4）/10=1.0

（12+4）/10=1.6；（24+4）/10=2.8；（48+4）/10=5.2

（96+4）/10=10→（3*2ⁿ+4）/10

令提丟斯驚奇的是，他發現這個數列的每一項與當時已知的六大行星（即水星、金星、地球、火星、木星、土星）到太陽的距離比例（地球到太陽的距離定為1個單位）有著一定的聯絡。

提丟斯的朋友，天文學家波得深知這一發現的重要意義，就於1772年公佈了提丟斯的這一發現，這串數從此引起了科學家的極大重視；並被稱為提丟斯——波得定律即太陽系行星與太陽的平均距離．

當時，人們還沒有發現天王星、海王星，以為土星就是距太陽最遠的行星。

1781年，英籍德國人赫歇爾在接近19.6的位置上（即數列中的第八項）發現了天王星，從此，人們就對這一定則深信不疑了。根據這一定則，在數列的第五項即2.8的位置上也應該對應一顆行星，只是還沒有被發現。於是，許多天文學家和天文愛好者便以極大的熱情，踏上了尋找這顆新行星的征程。

1801年新年的晚上，義大利神父朱塞普·皮亞齊（GiuseppePiazzi，1746年7月7日～1826年7月22日）還在聚精會神地觀察著星空。突然，他從望遠鏡裡發現了一顆非常小的星星，正好在提丟斯——波得定則中2.8的位置上。這顆行星在幾天的觀測期內不斷變動位置。可是，當皮亞齊再想進一步觀察這顆小行星時，他卻病倒了。等到他恢復健康，再想尋找這顆小行星時，它卻不知所蹤。皮亞齊沒有放棄這一機會，他認為這可能就是人們一直沒有發現的那顆行星。

天文學家對皮亞齊的這一發現持有不同的看法。有人認為皮亞齊是正確的；也有人認為這可能是一顆彗星，關於這顆行星的說法不在少數，天文學界議論紛紛。

幾個月過去了，人們的爭論也沒見分曉。可是，這場爭論卻引起了德國數學家高斯的注意。高斯想，既然天文學家通過觀察找不到穀神星，那麼，是否可以通過數學方法找到它呢？許多天文學家對高斯的這一提法不以為然。天文學家都找不到穀神星，難道高斯還能把它算出來嗎？朋友們也勸他不要把自己的時間和才智浪費在這一毫無希望的問題上。

年輕的高斯卻有自己的看法。他認為，天文學是離不開數學的。如果沒有雄厚的數學知識，是不可能成為一個出色的天文學家的。在天文學發展史上，情況也正是如此。開普勒正是憑藉著自己的數學才能，才發現了行星運動的三大定律。牛頓也是憑著淵博的數學知識，才發現了萬有引力定律。

在高斯之前，著名數學家尤拉曾經研究出了一種計算行星軌道的方法。可是，這個方法太麻煩。高斯決心去尋找一種簡便易行的方法。在前人的基礎上，高斯經過艱苦的運算，以其卓越的數學才能創立了一種嶄新的行星軌道計算理論。他根據皮亞齊的觀測資料，利用這種方法，只用了一個小時就算出了穀神星的軌道形狀，並指出它將於何時出現在哪一片天空裡。

1801年12月31日夜，德國天文愛好者奧伯斯，在高斯預言的時間裡，用望遠鏡對準了這片天空。不出所料，穀神星再一次奇蹟般地出現了！

高斯的計算方法成功了。高斯從筆尖上尋找到的這顆行星，在隱藏了整整一年後，成為人類的最好的新年禮物。這一禮物向人們顯示了數學在科學研究中的巨大作用。

在發現小行星之前，皮亞齊原是找尋FrancisWollaston的恆星列表中所記載的Mayer87星，但他在表中所述的位置找不到該星。及後他找到一顆會移動的星，最初他認為這是顆彗星。

皮亞齊持續觀測至2月11日，但他的發現卻未受注意，之後該小行星已公轉至太陽背面而無法觀測。及後德國數學家高斯憑著皮亞齊的三次觀測結果去估計其軌道，並於翌年由FranzXaver，BaronvonZach和奧伯斯成功尋回該天體。另一位天文學家波得認為火星與木星軌道之間的位置理應有行星，而穀神星正是該顆他認為的未知行星，但它的體積比起其他大行星要小得多，因此威廉·赫歇爾（FriedrichWilhelmHerschel，1738年11月15日～1822年8月25日）後來把這類天體稱為“小行星”（asteroid）並由此延伸出一個標準，即要確定一個天體是否為行星，這個行星的體積必須比穀神星要大。