星际漫游——小行星真实面目

在太阳系中，除了八大行星外，还有成千上万颗我们肉眼看不到的小天体，它们像八大行星一样，沿着椭圆形的轨道不停地围绕太阳公转。与八大行星相比，它们好像是微不足道的碎石头。这些小天体就是太阳系中的小行星。

大多数小行星是一些形状很不规则、表面粗糙、结构较松的石块。这些小行星和它们的大行星同伴一起，一边自转，一边自西向东地围绕太阳公转。尽管拥挤，却秩序井然，有时它们巨大的邻居的引力会把一些小行星拉出原先的轨道，迫使它们走上一条新的漫游道路。

1．“告别单身”：第一颗小行星的发现

从18世纪起，天文学家开始热衷于寻找太阳系的大行星，他们总觉得太阳系“人丁”不旺，所以总是希望能为太阳系再发现一些新成员。

就在这种寻找的过程中，他们发现了一个奇怪的现象：在六大行星中，水星、金星、地球和火星之间的距离都不太远，唯独火星与木星之间拉开了很大距离，显得很不协调，其间似乎还应当存在一颗行星。

于是，他们的视线都紧紧地盯着这个地方，在这里寻找那颗“失踪”的行星。正所谓“有心栽花花不发，无意插柳柳成荫”，“失踪”的大行星没有找到，却意外地找到了另外一颗很小的行星。

1801年元旦这一天夜晚，人们都沉浸在辞旧迎新的节日气氛之中，一位天文学家却仿佛与这些热闹和快乐无缘。他孤寂地与望远镜相伴，将全部身心都融入了苍茫浩瀚的星空之中。仿佛新年给他带来了好运，这一天他发现了一颗新的行星，这颗星的位置正好在火星和木星之间，符合寻找的要求。但是，这颗被命名为谷神星的行星的个头很小，这让他感到很困惑——因为它比太阳系中其它行星，实在是“小得太多了”！

继这位天文学家之后，在这个位置附近，不断有“小个子行星”被发现：1802年发现了智神星；1803年发现了婚神星；1807年发现了灶神星；40年之后的1847年，又发现了义神星……到1890年，已经有300颗小行星被发现了。随着照相术的发明应用，发现小行星变成了一件越来越容易的事情，在20世纪的后几十年，通过这种方式发现的行星数量开始大幅度增长。

这一系列的发现，让人们不得不面对这样一个事实：在火星和木星轨道之间，并没有大行星，存在的都是小行星。这些新发现确实给太阳系增加了许多新成员，不过，这些新增加的“小弟弟”虽然数量很多，但都有个共同的特点：它们之间基本上没有什么引力关系，都属于独来独往的“单身汉”。

长期以来，人们一直在思考，这么多的小行星从何处而来？

关于小行星起源的第一假设是由奥尔伯斯提出的。他认为上帝是公正的，太阳也不会有什么偏爱，在离太阳2.8天文单位的地方，本应该有一颗类似于地球或火星一样的行星，只是后来不知是什么原因，这颗行星爆炸了，爆炸的碎片就成了小行星。

但是，奥尔伯斯的假设提出后，天文学界的反应并不佳，不少天文学家不以为然——既然是爆炸，就应该说明是什么原因引起的爆炸！在19世纪初，地球上高能高效的炸药尚未问世，人们实在想象不出哪有如此巨大的能量，能把直径几千米的行星炸掉。因为地球上的火山爆发、地震、海啸等灾难虽然惊心动魄，但对地球而言是蚍蜉撼树，伤不了地球半根“毫毛”。

当时奥尔伯斯也曾想找出爆炸的原因，但他绞尽脑汁搜肠刮肚，仍然连引爆的“导火线”也难以说清楚。

不过，奥尔伯斯的假设也得到一部分人的支持。随着时间的推延，特别是19世纪末20世纪初，小行星像潮水般地涌来，人们对爆炸后碎片数目很多的假设，也不再怀疑了。

关于小行星的起源，目前有很多看法，谁是谁非尚无定论。小行星的诞生之谜还有待今后做出回答。

2．“夫妻生活”——小行星也有“三口之家”？

在火星和木星之间的“单身汉”实在太多了，慢慢地，人们对这些自由散漫、天马行空般的“王老五”们，已经见怪不怪了。但是，在一个偶然的情况下，人们忽然发现，有些“单身汉”实在是名不副实，它们实际上已经有了“事实婚姻”，早就和一个“伴侣”过着“亲密恩爱”的“地下夫妻生活”。

这样“两口之家的成员”，实际是一颗星体和它身边被称为掩星的另一颗卫星。

1978年6月7日，美国天文学家在观测532号大力神小行星掩恒星时，得到了一份这样的惊喜：大力神有一颗卫星！大力神星如其名，个头比较大，直径为243公里，而它的卫星则是一副娇小玲珑、小鸟依人的模样，直径为45.6公里，大力神与它的这个卫星相距977公里。这是天文学家第一次发现小行星有卫星，这个“两口之家”是不是小行星中的一个特例呢？天文学家对这个问题开始感兴趣了，他们决定进一步寻找下去。

要想观测到小行星的掩恒星是很不容易的，但是这也难不倒天文学家。因为现在在天文观测中，照相术已经得到充分地运用，人们往往会把当时的观测资料用照片拍摄出来，以备以后研究使用。令人高兴的是，以前那些照片真的帮了大忙。从照片中，天文学家发现18号郁神星也有卫星，两者的中心相距约460公里。又经过半年多的研究，科学家们的收获可谓硕果累累——从已经拍摄的照片中，他们陆续发现了30多颗带有卫星的小行星，其中包括2号智神星、6号春神星、9号海神星、12号凯神星等。

这些发现都让天文学家感到惊喜，在火星和木星之间，原来还有这么多的“小夫妻”在安静、“美满”地“生活”着，这给空旷、寂寥的太阳系，平添了许多“温馨”与“生机”。

一般来说，在这些“两口之家”中，都有一个大个儿的和一个小个儿的，小的就是大的卫星，围绕着大的运转，这就像人类的许多家庭一样，通常男人是家庭的主心骨，夫唱妻随，这样才能构成一个稳定的家庭。那么，在这些“两口之家”中，会不会有一些特例，有没有个头一样大，谁也领导不了谁的现象存在呢？这种情况还真的存在。

天文学家发现，休神星是第40号小行星，它的两颗天体几乎拥有同样的亮度，就像是夜空中的双星那样，它们的直径都是80公里，它们不仅是一样大的，还可能是由相同的物质组成。它们两者彼此相距170公里，相互绕转一周所需要的时间为16.5小时。一开始，人们有些奇怪：这么明显的特征，为什么以前就没有发现它是一对双星呢？当人们把以前的资料找出来检查时，却发现，早在1996年丹麦天文学家描绘该小行星的光变曲线时，已经表明它是个双小行星，遗憾的是当时人们并未加以注意。

既然大小一样，质量也一样，那也就不存在谁主谁次的问题了，它们不是一个围绕着另一个运转，而是两者围绕着它们公共的质量中心运转，就像那些相敬如宾、地位平等的夫妻一样。

于是，人们知道了，在小行星社会里，不仅有“两口之家”，而且这些“两口之家”中，还存在着两种不同的生活模式，“夫妻关系”也有所不同。

在太阳系内，“甜蜜小两口”的发现，确实给人们带来了惊喜。但是，后来科学家又发现了更稀奇的事情——太阳系中还有“三口之家”。

2005年8月，美国加州大学和巴黎天文台的天文学家共同宣布，他们发现了一个“一家三口”的小行星系统。其中，主小行星的名字叫做西尔维亚，是以罗马神话中建立罗马市的罗穆卢斯和雷穆斯兄弟之母的名字来命名的，它是小行星系统中较大的一颗，半径为136公里，与太阳的距离是地球距太阳距离的3.5倍，它在火星和木星轨道之间运行。西尔维亚主星可能由冰和原始小行星的碎石构成。其实，早在1866年，科学家就发现了这颗小行星，那时候大家仅仅知道它是个“单身汉”。但是，2001年，它的“单身汉”形象被改变了，科学家发现它还有一个伴侣，它其实是“两口之家”的成员。

天文学家很想知道这个“两口之家”的轨道特征，于是对这个“两口之家”进行了多次观测，每一次观测都留下了丰富的图像资料。通过研究这些图像资料，人们不仅算出来了这个“两口之家”的轨道关系，而且还发现另一颗小行星总是陪伴在它们周围——就好像是夫妻身边带着一个小孩子一样——这就表明，它们三者之间有着引力关系。于是，这些天文学家宣布了他们的新发现：这不是“两口之家”，而是“三口之家”。新发现的这颗卫星特别小，直径只有7公里，因为太小并且距离它的“父母”太近，往往会淹没在“父母”的光芒中，使人很难发现它。它每33个小时环绕主星运行一圈。

“三口之家”的发现，使小行星的社会更加丰富多彩。

“单身贵族”、“两人世界”、“三口之家”的先后发现，不断地给人们带来惊诧和喜悦。

如今，人们更加感兴趣的是，太阳系是不是还存在着“一家四口”的小行星家族？可以肯定地说，这种情况存在，而且，科学家还相信，随着观测技术的进步，不仅会有“四口之家”面世，“五口之家”、“六口之家”也会被发现，甚至可能还会发现“几代同堂”的太阳系中的“小太阳系”。

同时，我们可以预见，它们之间的轨道关系会更加复杂，就像人类社会一样，家里人口越繁杂，也就越容易产生更多的矛盾。不过，越是复杂的星体现象，就越能激发起天文学家们的研究兴趣，也越有研究价值。天文学们正在摩拳擦掌，等待着新的发现。

人们以特别的方式为小行星命名。一般来说，每颗小行星是以其被发现的次序一一编号，此外它们还有自己独特而响亮的名字。迄今发现的小行星中，98%是以女神、王后、仙女、巾帼英雄和古埃及女王的名字命名的。人们也用历史上各界名人的名字来命名小行星。比如红极一时的英国甲壳虫乐队，其四位成员的名字分别对应了一颗星；在美国哥伦比亚号航天飞机坠毁事故中罹难的7名宇航员也得到了这样的荣誉。因此，每当人们仰望星空时，就会想起一个个伟大的名字。

3．“亲戚关系”——火星的前世是小行星？

乍看火星，简直就像另一个地球：它的自转周期为24时37分，一天只比地球的一天多39分35秒；它的自转轴的倾角为23°59′，与地球的自转角极其相近。所以火星与地球一样，四季循环、五带分明。由于火星离太阳比地球远，接受到太阳的光和热不及地球一半，因此赤道温度为-80°C～20°C，极区温度为-120°C～-70°C。火星整个表面的平均温度比地球低约30°C，但在茫茫宇宙中，仍不失为与地球温度最接近的一颗行星。

凡此种种，使火星赢得了地球“亲姐妹”的美名。然而，随着对火星研究的日趋深入，人们终于发现，称火星为地球的“亲姐妹”实在是自作多情！

实际上，火星与地球差异悬殊。首先，火星的体积小了点：直径只及地球的一半，质量是地球的1/10，引力是地球的1/3。其次，火星虽有大气，却稀薄到只有地球30～40千米高空的程度；而昼夜的温差竟有100°C左右，远胜于地球的四季温差。它的大气成分中，95%是二氧化碳，水分又极少，总含量仅有4亿吨，还不到太湖的1/10。

所以，火星可称得上是烟尘滚滚（尘暴）、“滴水不漏”、满目荒凉的不毛之地。作为生命绿洲的地球怎肯认这个冒牌的“亲姐妹”呢！

21世纪，当人类第一次登临火星时，迎接这首批地球使者的是一个死寂的世界：稀薄的大气、干燥的地表。火星的大气只及地球的1/50，水分含量也极少，仅占地球的1/10000。而整个火星表面找不到任何一滴液态水，这与地球表面3/4的海洋，形成鲜明的对照。然而科学家认为，早年的火星也是大气充盈的，其气压几乎与地球相等。两艘“海盗号”飞船的空间探测发现：火星上存在许多长短不一的干涸河床，最大的竟达1500千米长、200千米宽。而在火星南半球，则遍布峡谷，在峡谷两壁留着清晰的水流冲刷的痕迹。因此可以认为，火星也曾经是一个水乡世界。

火星上的大气和水为什么会“今不如昔”呢？关于大气消失的原因，科学家们将其归咎于彗星及小行星，当它们降临火星时，引起强烈爆炸。炽热的气体急剧膨胀，终于使大部分大气逃离了这个重力只及地球1/3的行星。而水源的消失，则起因于频频爆发的火山，也可能是由于气候的变化，过早结束了温室效应，停止了极冠和其他地区冰的融化。但是有证据表明，在火星极冠、高纬度的冰冻层和岩石的风化层中，仍保存了大量的水冰和结合水。

地球和各大行星除了绕日公转之外，还绕自己的轴自转。这“轴”虽然看不见摸不着，却“实实在在”地存在着，而且还会在行星体内“游走”，这就是“极移”。当然，这种移动是很微小的。然而美国的两位科学家提出，火星也有类似的“极移”，而且经几十亿年的积累，古今地极位置已有120度之差，早年的极区正在现今的赤道地带。他们的依据是：火星现赤道地带几千米厚的沉积物与现极区物质极为相似，是由空气输送的尘埃物沉积于极冠，再伴随极冠的消融沉积而成。火星的极移是怎样形成的呢？这大致可从内、外两方面来探索。从内因来说，频频的火山喷发将大量熔岩输入盆地，改变了火星内部的物质分布，自然引起火星自转轴的倾斜；另一方面来自外来陨石，尤其是击向原极区的陨石的轰击，是导致火星自转轴偏移的重要原因。

火星的赤道半径为3395千米，比水星和冥王星都大，它的大行星地位从未受到怀疑。但现在出现了对此持有异议的发难者——英国的科学家休斯。他认为火星原来是一颗小行星，当然是小行星中最大的一颗。休斯认为，在太阳系形成之初，地球与木星之间存在着一个总质量为地球4倍的细微尘埃状物质。团内尘粒逐渐粘合，就会形成越来越大的天体，最大的半径可达8600千米，最多曾有8个。而今日的火星正是这“八大金刚”中惟一的幸存者，其他的就是现存的数以万千计的小行星。这样，火星就与小行星同源，它的辈分之所以仍在“行星”之列，可能是因为不甘心这个“小”字。

休斯的“指控”是否言之有据？科学家从不戏言。现在已查证，铁质小行星占小行星总数的3.7%，而理论计算表明，铁质内核能占总数3.7%的天体，其直径应达8600千米。火星现在的直径正与此相近，足见它与小行星有着可让人说三道四的“血缘”关系！