人類發現的第一顆小行星 穀神星的身世之謎

十八世紀末，一位德國天文學家約翰．波德，認為自己一定會因為發現一顆新的行星而名留青史，因為他身處行星科學在歐洲蔚為風潮的時代，科學家開始能推算出行星環繞太陽運轉的軌跡，並計算出各行星與太陽之間的平均距離。當時已經發現的行星，以地球與太陽的平均距離為單位，也就是所謂的天文單位（AU）。

 

水星 0.39 

金星 0.72 

地球 1.0 

火星 1.5 

木星 5.2 

土星 9.5

 

有找到其中的規律嗎？來看看下方圖表，除了火星和木星之間好像少了什麼，行星看起來幾乎是均勻分布於圖中。

這個現象對波德來說意義甚巨，他是虔誠的教徒，認為神一定有特別安排行星的分布，而這些數據上的規律就是最好的證明。當時科學界一致認為，火星和木星之間一定還有其他行星，只是還有沒被找到而已。

 

波德以這樣的規律為基礎，預言比土星更遠處還有一顆行星，他更算出了這顆行星與太陽之間的距離。1781年，一位天文學家發現天王星，應驗了波德的預言，令人為之震驚。

 

發現穀神星

1800年9月，匈牙利天文學家弗朗茲．馮．扎克男爵率領另外二十三位天文學家組成「天警隊」，也展開了相同的探索行動。

 

有一位沒有收到邀請的天文學家朱塞普．皮亞齊，他在1801年元旦那天，像平常一樣觀察星星，隔天，他發現有顆星星稍稍移動了一丁點，再隔一天，這顆星星又移動了，因此他有了新的發現。

 

皮亞齊似乎確信自己發現了波德一直以來在尋找的那顆行星。儘管皮亞齊忍不住向他人透露他的發現，但他深怕這個消息有任何閃失，提早走漏風聲，他語帶保留：

「我目前的發現是顆彗星，但由於它沒有星雲、移動緩慢，相較於一般彗星，這顆星的運行更加規律，所以我推測可能更為驚人。不過我絕不會提前公開我的推測，待我累積更多觀察數據後，我便會開始計算它的軌道。」

 

我們現在都知道皮亞齊看到的並非是天文學家引頸期盼的新星球。但這個發現的確比找到彗星來得更驚人，因為皮亞齊發現的是人類史上的第一顆小行星──穀神星。

 

消失的新星

頓時天文界掀起一股熱潮，每個人都想要一份皮亞齊的觀察報告，以便自己加入觀察穀神星的行列。一晚又一晚過去，這顆星觀察起來倒也容易，每天都朝著同一個方向運行，移動的幅度也不大。但在幾週之間，穀神星與地球雖然繞行太陽，卻也愈靠愈近，天空太亮使得黯淡的穀神星難以觀察。

 

穀神星沒入夕陽好幾個月都沒有再出現，而當時現有的策略，都不足以預測穀神星的走向。一位數學天才對這個謎團很有興趣，當時二十四歲的卡爾．弗里德里希．高斯即著手預測穀神星下次出現的位置。

 

高斯想出了一個很複雜的方程式，並以多種估算法試圖找出答案，以這些新的數學公式以及皮亞齊的觀察數據為基礎，高斯預測出穀神星的位置。

 

小行星的貢獻

就如同其他的小行星一樣，透過望遠鏡，穀神星看起來和一般的恆星並沒有什麼不同。

 

但是這顆新發現的「行星」似乎有些不對勁，它的亮度不如從前，看起來比其他行星小得許多。找到穀神星的三個月後，德國天文學家奧伯斯又在火星和木星之間發現了另一顆「行星」，名為智神星。

 

威廉．赫雪爾（天王星的發現者）開始懷疑穀神星和智神星並非行星或彗星，而是某種新的星體，他提議將這類星體稱asteroid（小行星），這個名字源於希臘文，意思是「像恆星的」，因為小行星除了運行的方式與恆星不同之外，從望遠鏡上看來其他特徵都極為相像。隨著發現愈多的小行星，愈是讓人覺得這些星體自成一個範疇，更加確立了赫雪爾的理論。

 

而後也證明穀神星其實非常特別，它是內太陽系中最大的小行星（編注：穀神星升級為矮行星後，灶神星成為最大的小行星），直經約達900公里。

 

將穀神星稱為小行星而非行星，會讓許多天文學家認為它好像不太重要，但穀神星無庸置疑是個大發現，它是人類史上第一顆小行星，也是第一個跡象顯示太陽系不僅有行星、衛星及彗星的存在。