小行星我们也是有故事的大家族

　　人类对小行星的探测和研究有着非常深远的意义，这不仅可以丰富天体类型和构成，还有助于揭开宇宙来源的奥秘，更甚者有望开发小行星用以补给地球的矿藏和能源。
　　然而小行星和行星、卫星一样不会发光不发热，个头又普遍偏小，且都处在火星轨道外层，基本无法通过凌日法观测地到，因而对小行星的探寻又确实比较困难。
　　历史上人类对小行星的发现，并不是拿着各类望远镜一通＂扫射＂，这期中还是有着很多＂故事＂。第一颗小行星的发现
　　公元1766年，德国一名教师叫约翰·提丢斯在研究金星、火星、地球等六大行星轨道数据时，惊奇的发现了一个规律。
　　当n分别取0、1、2、4、5(即n为自然数)时，r的结果分别为0.7、1.0、1.6、5.2、10，分别对应金星、地球、火星、木星、土星等距离太阳的轨道半径(天文单位)。另外，水星的轨道半径r=0.4A.U.=(3x0+4)/10，从形式上也基本满足上式。天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种长度单位，人们定义地球到太阳的平均距离为一个天文单位长度，单位符号A.U.。
　　由此实测其他行星轨道半径分别为水星0.387A.U.、金星0.723A.U.、地球1.000A.U.、火星1.524A.U.、木星5.203A.U.、土星9.555A.U.。
　　人们奇怪的是：n的取值中少了3；另外，5以后的更大取值，还有没有对应的行星？因而，提丢斯认为当n=3 ⇒ r=2.8及当n≥6 ⇒ r≥19.6的位置，应该还有其他行星。
　　当时，人们还没有发现天王星、海王星，以为土星就是距太阳最远的行星。直到1781年首次发现天王星，其距离太阳19.225A.U.，与上式第八项取值(即n=6)的19.6基本吻合。
　　至此，大家对上式的这一规律深信不疑，只是第五项取值(即n=3)一直尚未解决。因而，世界的天文学家合力对r=2.8A.U.的区域进行集中观测。
　　幸运之神果真降临，1801年1月还真有人发现了一个直径约950km(后期测得)的＂幽灵＂，这就是小行星带最大的星体＂谷神星＂。
　　谷神星距离太阳2.77A.U.(后期测得2.89A.U.)，恰到好处的弥补了n=3的空缺，而且误差之小令人咂舌。
　　▲ ＂黎明＂号探测器在4.6万公里的高度上拍摄到＂谷神星＂全貌第二三颗小行星的发现
　　然而，谷神星的＂幽灵＂模式让大家很痛苦，所以很多科学家都加入了求证行列。这当中包括＂奥伯斯佯谬＂的提出者海因里希·奥伯斯。
　　奥伯斯于1801年12月重新证实了谷神星的存在，因而弃＂医＂(医学)从＂文＂(天文)，并于1802年3月再次发现一颗新的＂行星＂——智神星。
　　智神星是第二颗被发现的小行星，以希腊女神之一的名字命名。不过令人诧异的问题又来了，智神星的轨道位置也是约2.8A.U.，在同一个轨道半径上怎么会有两个＂行星＂的存在呢？
　　＂数学王子＂高斯给出了答案，智神星与谷神星的轨道面倾角不一样。正当结果尚未完全证实，1804年9月德国人哈丁在2.8A.U.区域附件发现了第三颗＂行星＂——婚神星。
　　那时候尚没有＂矮行星＂、＂小行星＂等概念称呼，还统一称之为行星，因而上述都加了个双引号。
　　一段时间内，人们对2.8A.U.区域是既疑惑又新奇。疑惑的是，同一轨道内竟然有如此多的行星，符合提丢斯的猜测但又超出当前认知。新奇的是这个区域内还有没有更多天体。其他小行星的发现
　　以现在的天文研究，我当然知道这个区域还有更多其他天体，如灶神星、义神星、韶神星等等共计12万颗小行星被标记。科学家们预测，火星和木星轨道之间的小行星带，估计有多达50万颗小行星。
　　到20世纪90年代为止，谷神星都是已观测到的最大的小行星，但2000年以后在柯伊伯带内发现的夸欧尔、厄耳枯斯、塞德娜、阋神星、鸟神星、妊神星等，都比谷神星要大的多。
　　2006年国际天文学协会第26次会议上，人们对＂矮行星＂进行明确定义。至此小行星家族中几个＂大个头＂被归类为＂矮行星＂，同时原第九大行星的冥王星也被降级为矮行星。更可怜的是谷神星，由原来小行星带中的老大，变成了矮行星系列中的老小。截至2018年，在太阳系内一共已经发现了约127万颗小行星。我国在小行星探寻中也贡献不菲，仅紫金山天文台自1954年以来，先后发现的小行星就有上千颗。小行星发现方法归类
　　上百万颗，如此多的小行星，都是如何被发现的呢？接下来做几点归纳。
　　1、早期(19世纪50年代之前)，由于缺乏先进的观测工具，除已知的六大行星外，其他行星(含矮行星、小行星)的发现主要是通过一些列科学计算，得出可能存在天体的运行轨道/轨迹，再借助老式望远镜对可能的轨道轨迹进行长期集中观测。如上面举例的谷神星、智神星、婚神星的发现，以及大家熟知的太阳系第四大行星——海王星。
　　▲ 英国恒星之父弗里德里希·威廉·赫歇尔研制的12米长反射望远镜(1789年绘版)
　　2、近期(19世纪50年代之后到21世纪之前)，随着科技的发展，特别是自1890年摄影技术应用到天文学领域，以及1990年哈勃空间望远镜和1977年旅行者1/2号探测器(1978年9月 穿越过小行星带)的发射，大大提高了科学家们的＂视野＂。人们借助计算机对这些设备传回的太空照片进行分析，海量提升了对小行星的探寻。这些技术及工具的应用，占到已探知小行星数量的80%以上。
　　3、现在及未来，基于前人的不断探索，大家对太阳系轮廓和构造有了成熟的知识体系。近20年随着高、精、尖的科技脚步越跨越大，射电望远镜、云计算、机器人、量子计算等技术的实现和研发试用，人们可以在小行星带、柯伊伯带、奥尔特云带、离散天体带等区域更有针对性的搜寻、探测。不久的将来，肯定会有越来越多新发现的小行星刷新着当前的记录。
　　写在最后
　　由于小行星如此众多，探寻又如此困难，因而国际、国内天文台对民间天文爱好者的参与探寻，多持开放态度。
　　爱好者们可以借助自家电脑，对自己拍摄的星空照片及天文机构分享的太空照片或数据进行分析比对，说不定有那么一颗小行星会以你的名字命名。