小行星带是如何被发现的?
理论预测
1766年,德国天文学家提丢斯偶然发现了一个数列:(n+4)/10。通过代入n = 0,3,6,12,...,行星和太阳之间的实际距离可以相当准确地给出。这件事起初并没有引起人们的注意,但被柏林天文台台长J.Bode发表后,才为天文学界所知。1781年天王星被发现后,进一步证明了该公式的有效性,于是波德提出在火星和木星的轨道之间可能还存在另一颗行星。
观察和发现
1801年,西西里岛和皮亚齐(G.Plazzi)偶然发现了一个2.77 AU的小天体,命名为谷神星。
1802年,天文学家H.Olbere在同一区域发现了另一颗小行星,后来被命名为Pallas athena。威廉·赫歇尔认为这些天体是一颗行星毁灭后的残余。到了1807,同一地区又增加了第三个灶神星和第四个灶神星。因为这些天体看起来像恒星,威廉·赫歇尔用希腊语词根aster-(类星)将其命名为小行星,中文翻译为小行星。
拿破仑战争结束了小行星带发现的第一阶段,直到1845才发现第五颗小行星伊沈星。然后,发现新的小行星的速度迅速增加。到1868,发现的小行星有100颗。1891年,马克斯·沃尔夫引入天体照相术,加速了小行星的发现。1923年,小行星数量为1,000颗;在1951,达到了10,000;1982年达到100000。现代小行星调查系统使用自动化设备来保持小行星数量的增加。
计算证实
小行星带发现后,需要计算它们的轨道根数。1866年,丹尼尔·柯克伍德(Daniel kirkwood)宣布,在距离太阳一定距离的地方存在没有小行星的空白区域,这些区域围绕太阳的轨道周期与木星的公转周期成简单的整数比。柯克伍德·丹尼尔认为木星的扰动导致小行星被移出这些轨道。
1918年,日本天文学家平山纪二注意到小行星带中一些小行星的轨道具有相似的参数,由此形成了一个小行星家族。到了1970年代,观察小行星的颜色发展出一套分类系统。三种最常见的类型是C型(碳质)、S型(硅酸盐)和M型(金属)。2006年,天文学家宣布在小行星带发现彗星,并推测这些彗星可能是地球上海洋的水源。