小行星是繞太陽公轉的固態小天體,大多數分布在火星和木星軌道之間的小行星主帶內。已發現的小行星有5000顆以上,其中編號命名的有2900多顆。最大的是1號穀神星,其直徑約1000公里,質量約1.17×10(克;已觀測到的最小行星的直徑還不到1公里。一般說,小行星愈小,數目愈多。有些小行星還有小衛星,如532號大力神星,532號及其衛星的直徑分別為243公里和45.6公里,它們相距977公里。多數小行星是形狀不規則的。
小行星分類,分布範圍,形成原因,最早發現,地面觀察,猜測理論,部分小行星特徵,太陽系,
小行星分類
對於小行星的物質組成,至今只能從天文觀測資料間接了解。隕石物質的實測資料與小行星的天文觀測資料對比來推斷小行星的化學性質。根據已觀測的幾百顆小行星的反照率、偏振、熱輻射、色度,尤其是光譜資料,可把小行星分為C、S、M、E、R、 U六類(CSM分類法)。各類具體區別可見圖1.
圖1

小行星與隕石的類型並不完全等同。C類小行星的光學性質跟碳質球粒隕石很相象,但有些小行星比已知隕石還暗黑。光學上很難區分純金屬(鎳鐵隕石)和光譜上純中性矽酸鹽(頑輝球粒隕石),這兩種物質或其中一種可能在M類小行星存在。S類小行星的性質仍未確定,表面上它們象普通球粒隕石,但按光譜情況,自由金屬含量約占50%,只可能對應於石鐵隕石。
分布範圍
小行星asteroid,minor planet或planetoid
直徑超過 240 公里的小行星約有 16 個。它們都位於地球軌道外側到土星的軌道內側的太空中。而絕大多數的小行星都集中在火星與木星軌道之間的小行星帶。其中一些小行星的運行軌道與地球軌道相交,曾有某些小行星與地球發生過碰撞。
按軌道根數作統計分析,軌道傾角在約5 度和偏心率約0.17處的小行星數目最多。柯克伍德縫是按小行星平均日心距離統計得到的最著名的分布特徵。小行星數N 與平均沖日星等m 之間有統計關係logN=0.39m-3.3,小行星直徑d 同絕對星等g 之間滿足統計公式logd(公里)=3.7-0.2g。小行星數隨直徑的分布在直徑約30公里附近出現間斷。
形成原因
小行星是太陽系形成後的物質殘餘。
小行星在形成後由於鋁的放射性同位素26Al(和可能鐵的放射性同位素60Fe)的衰變而變熱。重的元素如鎳和鐵在這種情況下向小行星的內部下沉,輕的元素如矽則上浮。這樣一來就造成了小行星內部物質的分離。在此後的碰撞和破裂後所產生的新的小行星的構成因此也不同。有些這些碎片後來落到地球上成為隕石。
最早發現
小行星的發現同提丟斯- 波得定則的提出有密切聯繫,根據該定則,在距太陽距離為2.8天文單位處應有一顆行星,1801年元旦皮亞奇果真在該處發現了第一顆小行星穀神星。
1801年1月1日晚上,朱塞普·皮亞齊在西西里島上巴勒莫的天文台內在金牛座里發現了一顆在星圖上找不到的星。起初他認為這不會又是一顆彗星。但當它的運行軌道被測定後,卻發現它不是彗星,而更像是一顆小型的行星。Piazzi稱它為Ceres(刻瑞斯,穀類和耕作女神,是西西里島的穀粒美人),又名穀神星。在隨後的幾年中同穀神星軌道相近的智神星,婚神星,灶神星相繼被發現。天文照相術的引進和閃視比較儀的使用,使得小行星的的年發現率大增。皮亞齊本人並沒有參加尋找“幽靈”的項目,但他聽說了這個項目,他懷疑他找到了“幽靈”,因此他在此後數日內繼續觀察這顆星。他將他的發現報告給哥達天文台,但一開始他稱他找到了一顆彗星。此後皮亞齊生病了,無法繼續他的觀察。而他的發現報告用了很長時間才到達哥達,此時那顆星已經向太陽方向運動,無法再被找到了。
到了十九世紀來已發現了幾百顆.至今已發現了7000多顆小行星,這個數字仍以每年幾百顆的速度增長。毫無疑問,必定還有成千上百的小行星由於太小而無法在地球上觀察到。就現在已知的,有26顆小行星的直徑大於200千米。對這些可見的小行星的觀測數據已基本完成,就我們所知,大約99%的小行星的直徑小於100千米。對那些直徑在10到100千米之間的小行星的編錄工作已完成了一半。但我們知道還有一些更小的,或許存在著近百萬顆直徑為1千米左右的小行星。所有小行星的質量之和比月球的質量還小。
地面觀察
天文學家們已經對不少小行星作了地面觀察。一些知名的小行星有 Toutais、Castalia、Vesta 和 Geographos 等。對於小行星 Toutatis、Castalia 和Geographos,天文學家是在它們接近太陽時,在地面通過射電觀察研究它們的。Vesta 小行星是由哈勃太空望遠鏡發現的。
猜測理論
1760年有人猜測太陽系內的行星離太陽的距離構成一個簡單的數字系列。按這個系列在火星和木星之間有一個空隙,這兩顆行星之間也應該有一顆行星。18世紀末有許多人開始尋找這顆未被發現的行星。著名的提丟斯-波得定則就是其中一例。當時歐洲的天文學家們組織了世界上第一次國際性的科研項目,在哥達天文台的領導下全天被分為24個區,歐洲的天文學家們系統地在這24個區內搜尋這顆被稱為“幽靈”的行星。但這個項目沒有任何成果。