天文学家的新年献礼

人类发现第一颗小行星的那一天正好是元旦，一个所有人的狂欢节。

小行星是指在太阳系中围绕太阳运行的天体，其体积和质量比普通行星小得多。太阳系中的小行星主要集中在火星和木星之间的小行星带。目前，小行星或彗星对地球的撞击是天文学家最关心的天文问题之一。

太阳系中无数的小天体形成了一个巨大的小行星带(网络图)

根据天文学家的统计，太阳系中大约有50万颗小行星像九颗行星一样围绕太阳旋转。目前，已登记的小行星有8000多颗，而且这个数字仍以每年数百颗的速度增长。毫无疑问，地球上肯定有数百颗小到无法观测的小行星。

故事从元旦开始。

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“这颗恒星只是在提提乌斯-博德定律的计算范围内，与彗星不同，它也不是一颗大行星。这是什么？”

公元1801年1月1日晚上，意大利城市和农村的家庭都被熊熊大火点燃，围着桌子，享受节日的欢乐。然而，在西西里的巴勒莫天文台，五十多岁的导演朱斯·佩皮亚齐独自工作。他一边用天文望远镜观察星空一边对自己说。皮亚齐是一名僧侣和司汀教堂的牧师，巴勒莫学院的数学教授，也是一名杰出的天文学家。在他的作品中，他最喜欢的是天文学。否则你怎么会放弃和家人一起度假，把自己锁在寒冷的天文台里？

朱塞佩皮亚齐(朱塞普·皮亚齐，1746-1826)

皮亚齐所说的提提乌斯-波德定律，也称为“波德定律”，是当时世界天文学界关于太阳系行星轨道的简单几何规则。这条规则是由德国中学教师大卫·提丢斯在公元1766年发现的，然后由柏林天文台台长约翰·博德总结成一个经验公式。根据这个公式，火星和木星之间有一个巨大的差距。在这个空隙中应该有一个天体，但是人类还没有发现它。

波德向世界宣布结果后，天文学家全力以赴寻找这个未被发现的天体。有趣的是，当时欧洲天文学家自发地为此组织了世界上第一个国际科学研究项目。在哥达天文台的领导下，在整个天空的24个区域进行了观测。20多年过去了，人们却一事无成。超级天文学家皮亚齐也加入了“战斗”。

“这个天体的移动速度比火星慢得多，比木星快得多。它要么是一颗非常小的行星，要么是一颗彗星。”皮亚杰首先确认了这颗星在金牛座，然后检查了它旁边的星图，发现它没有被标记。根据天文学的常识，它不应该是彗星，因为彗星像云一样，移动得非常快而且不均匀。但就体积而言，它显然不是一个大星球。

“是那个幽灵般的天空吗？”想到这里，皮亚杰立即详细记录了观察结果。

谷神星星空高清拍摄(优酷视频)

在接下来的几个晚上，皮亚杰继续观察，发现这个天体的位置在观察期间不断变化。他的进一步研究表明，这个天体位于距离太阳2.8天文单位的地方，这符合“波动法则”的预测。

最初，提提乌斯-博德定律规定，从水星开始，天文单位的数量对应于天体和太阳之间的距离...实际上是一个序列的数目:4，4+3，4+6，4+12，4+24，4+48，4+96，4+192，4+384。在数学语言中，每一项的第一次加法是4，第二次加法是前一次加法的2倍。最后，将两个加数相加，除以10。(与上述数字对应的天体分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星)

欣喜若狂的皮亚齐写信给波德，希望能和他一起确定未知天体的轨道。不幸的是，当皮亚齐想要进一步努力时，一场严重的疾病出乎意料地降临了。当他康复并再次回到天文望远镜寻找这个天体时，它不见了。(后来发现这个天体已经绕着太阳的背面运行，无法被观察到)

皮亚齐看到观测毫无结果，于是向世界宣布了结果，这样其他科学家就可以确认这个天体就是天文学家梦寐以求的幽灵行星。同时，他称之为谷神星(古希腊的谷神星和耕作女神，西西里的谷神星美人)，以及中国的谷神星(注3)。

谷神星和几颗小行星的比较(中国航天学会)