穀神星
维基百科，自由的百科全书
|
|||||
|---|---|---|---|---|---|
 |
|||||
| 發現 A | |||||
| 發現者 | 皮亞齊 | ||||
| 發現日期 | 1801年1月1日 | ||||
| 其他編號 | A899 OF; 1943 XB B | ||||
| 天體分類 | 矮行星 | ||||
| 軌道根數 C D |
|||||
| 離心率 (e) | 0.080 | ||||
| 半長軸 (a) | 2.765 AU | ||||
| 近日點 (q) | 2.544 AU | ||||
| 遠日點 (Q) | 2.988 AU | ||||
| 公轉週期 (P) | 1681.243 日 (4.60 a) | ||||
| 平均公轉速度 | 17.91 km/s | ||||
| 軌道傾角 (i) | 10.587° | ||||
| 昇交點黃經 (Ω) | 80.409° | ||||
| 近日點引數 (ω) | 73.231° | ||||
| 平均近點角 (M) | 129.983° | ||||
| 物理資料 | |||||
| 直徑 | 959.2×932.6 km | ||||
| 質量 | 9.445×1020 千克 | ||||
| 密度 | 2.05 克/立方厘米 | ||||
| 表面重力 | 0.26 米/秒² | ||||
| 逃逸速度 | 0.51 km/s | ||||
| 自轉週期 | 0.3781日 | ||||
| 光譜分類 | G型小行星 | ||||
| 絕對星等 | 3.34 | ||||
| 反照率 | 0.113 | ||||
| 表面平均溫度 | 約 230 K | ||||
穀神星（Ceres）或小行星1是太陽系中最小的、也是唯一一顆位於小行星帶的矮行星。由意大利人皮亞齊發現，並於1801年1月1日公佈。[1]
穀神星的直徑約有950公里，是小行星帶之中最大最重的物體，並佔了小行星帶的三分之一質量。[2]近期的發現表明它是近球體的，並不像重力更小的物體有著不規則形狀。[3]穀神星表面可能由冰和各種含氫礦物如粘土。[4]它可能會擁有一個液態水海洋，使它成為一個尋找地外生物的重要目標。[5]穀神星也有可能存在著一層包含水氣的稀薄大氣層。[6]
目录 |
[编辑] 發現
在火星和木星之間可能有一顆未知行星的理論最先由Johann Elert Bode於1768年提出。[1]他主要是根據提丟斯-波得定則做出論點，提丟斯-波得定則現在已不被使用，原先由戴維‧提丟斯於1766年提出。[7][1]根據定則，這顆行星的軸心應該接近2.8 AU。[7]威廉‧赫歇爾在1781年發現了天王星[1]使人們更加相信這個定則。而在1800年，24位有經驗的天文學家一同合作，並對未知行星作出有條理的搜尋工作。[1][7]這個團隊由Franz Xaver von Zach領導。雖然他們並沒有發現穀神星，但是他們後來發現了另外幾個大小行星。[7]
穀神星終於在1801年1月1日被朱塞普‧皮亞齊發現，當時他正在搜尋一顆由Francis Wollaston列為Mayer 87的恆星，因為這顆恆星並不在Mayer's的恆星列表中所述的位置上。[1]他並沒有發現恆星，而是一顆移動的星體，他當初還以為是一顆彗星。[8]皮亞齊總共觀測了穀神星24次， 直到2月11日，他患了病而暫停了他的觀測。他把發現於1801年1月24日在他寫給和他一起合作的天文學家們（其中包括米蘭的Barnaba Oriani）的信裏面發佈。他描述穀神星為一顆彗星但是「由於它的行動如此緩慢和規則，我曾經數次覺得它應該是一些比彗星要好的東西」（Since its movement is so slow and rather uniform, it has occurred to me several times that it might be something better than a comet）。[1]在4月，皮亞齊在巴黎把所有觀測記錄寄給了Oriani、Bode和Lalande。這些資料發佈於1801年9月的Monatliche Correspondenz中。[8]
不久後，穀神星的位置明顯地發生了變化，主要由於地球的軌道運動。然後，它又運行得太接近太陽光輝，因此一直到年尾其他的天文學家都不能確認皮亞齊的觀測結果。不過經過這麼長的時間，人們已經很難預測它的準確位置。為了找回穀神星，當時只有24歲的高斯研究出了一種有效率的方法預計它的軌道。[8]在短短的幾個星期以內，他準確地預測了它的路徑，並把結果寄給了Franz Xaver, Baron von Zach，Monatliche Correspondenz的編輯。在1801年12月31日，von Zach和奧伯斯在預測位置的附近成功找回了穀神星。[8]
[编辑] 命名
皮亞齊最初建議命名為Ceres Ferdinandea，來源於羅馬神話中的穀物女神刻瑞斯及西西里王國的斐迪南國王。[1][8]但「Ferdinandea」不為其他國家接受，因此沒再使用。另外，該天體在德國曾被稱為「赫拉」，但為時不長。[9]在希臘，它被稱為Δήμητρα（Demeter），是Ceres同等意思的希臘文。在英文裏，Demeter是另一顆小行星（小行星1108）的名字。由於這個名字並不常用，there is no consensus as to the proper adjectival form of the name, although the nonce forms Cerian and Cerean[5] have been used in fiction。在語法上，Cererean會是正確的，來源於它的拉丁文genitiveCereris。[10]穀神星的符號是一個鐮刀，（
），相似於金星的符號（
）which is the female gender symbol and Venus' hand mirror。[8][11]元素鈰的拉丁名稱Cerium是以穀神星命名的。[12]元素鈀本來也以穀神星命名，可是它的發現者在鈰被命名後將之改以智神星命名。[13]
[编辑] 地位
穀神星的歸類已經被變更過很多次，並且都是一些天文學家們的意見不和造成的。Johann Elert Bode相信穀神星就是那顆在火星和木星之間、距離太陽4.19億公里（2.8 AU）的「失蹤的行星」[1]穀神星被賦予一個行星的符號，在更多小行星被發現之前，穀神星（還有智神星、婚神星和灶神星）有將近半個世紀都以行星之名列在天文學書表之中。[1][8]
然而當其他的天體陸續在同一範圍內被發現，人們慢慢了解到穀神星只是許許多多相似類型天體的第一位而已。[1]Sir William Herschel coined in 1802 the term asteroid ("star-like") for such bodies, [15] writing "they resemble small stars so much as hardly to be distinguished from them, even by very good telescopes"。[16]作為第一顆被發現的小行星，它以現代小行星編號系統被列為小行星1穀神星[15]
在2006年關於冥王星到底是不是「行星」的辯論引發了穀神星是否應被歸進行星類別的問題。[17][18]在國際天文學聯合會定義行星之前，一個行星會被定義為「一個天體符合：(a) 有足夠的質量，能以自身的重力克服剛體力，因此能呈現流體靜力平衡的形狀（接近圓球體）；(b)在軌道上圍繞一顆恆星公轉，而且不是一顆行星或衛星。「[19]若然依照這種定義，穀神星將會是從太陽按次序的第五顆行星。[20]但是，這並沒有被承認，並且同時一個新定義於2006年8月24日生效：一顆行星符合"(a)和(b)，而且必須將鄰近軌道上的天體清除。」根據這樣的定義，穀神星就不是一顆行星（因為它在小行星帶上的軌道佈滿了千千萬萬個小行星），並且現在歸為「矮行星」（同時還有冥王星和鬩神星）。它是否還是小行星並未説明。[21]天文學裏存在著小行星帶彗星等的雙重身份天體，而且屬於一顆矮行星也不代表不能擁有雙重身份。[22]
[编辑] 物理特性
穀神星是迄今小行星帶中最大的天體。[4]柯伊伯带中包含著更大的天體，包括冥王星、創神星和厄耳枯斯，而在黃道離散天體中的鬩神星是所有小行星中最大的。[23]
穀神星的質量的測量可以由觀測它對其它小行星的影響得知。[2]不同觀測者的不同結果會有少許的差異。[24]而2008年最近三次數據的平均數為9.4×1020公斤。[25]以這樣的質量，穀神星會佔據太陽系所有小行星估計總共3.0 ± 0.2 ×1021公斤的三分之一，[26]並是月球質量的4%。它的大小和質量使它能保持一個接近球體的形狀，[27]近似於流體靜力平衡。在對比下，其他大型的小行星如智神星、[25]婚神星[28]和灶神星[29]的形狀則較為不規則。
穀神星的表面成分和C-型小行星差不多，[4]但是仍然存在著一些差別。它IR光譜中一些主要的礦物也存在於水化礦物中，顯示出它內部存在著客觀數量的水。其他可能的表面成分包括富含鐵的粘土（cronstedtite）和碳化物（dolomite和siderite），它們都是carbonaceous chondrite隕石中常見的礦物。[4]碳化物和粘土的光譜特徵在其他C型小行星裏並不會出現。[4]有時穀神星也會被歸類於G-型小行星。[30]
穀神星的表面相對地較暖。它面向太陽的一面在1991年5月5日的測量中估計出有235K（約-38°C）。[31]
[编辑] 發現
在發現小行星之前，皮亞齊原是找尋Francis Wollaston的恆星列表中所記載的Mayer 87星，但他在表中所述的位置找不到該星。之後他找到一顆會移動的星，最初他認為這是顆彗星。
皮亞齊持續觀測至2月11日，但他的發現卻未受注意，之後該小行星已公轉至太陽背面而無法觀測。及後德國數學家高斯憑著皮亞齊的三次觀測結果去估計其軌道，並於翌年由Franz Xaver, Baron von Zach和奧伯斯成功尋回該天體。
[编辑] 歸類
自1801年發現谷神星後，天文學家根據與「提丟斯-波得定則」軌道相若的關係判別其為一直失蹤的行星之一，但其後數年分別發現另外三顆小行星後，四顆天體曾一併並列為行星之列，但其後再發現5號小行星義神星後，天文學家相信火星與木星之間散佈著十分零碎而且數量不菲的小行星，因此英國天文學家威廉•赫歇爾把這類天體稱為「小行星」（asteroid），穀神星則為「四大小行星」之首。
而在2006年8月24日，於布拉格舉行之「第26屆國際天文學大會」上，由2500多位天文學家表決，開設並定義矮行星這一名詞，而把穀神星劃入其中。
[编辑] 特徵
其平均直徑為952公里，但隨著凱柏帶及其天體的發現，比穀神星大的天體也隨之被找到，包括小行星28978（伊克西翁）、小行星50000（夸歐爾）、小行星90482（厄耳枯斯）以及矮行星鬩神星等，而新發現的最遠天體小行星90377（塞德娜）也可能比穀神星大，它可能來自奧特雲內層。冥王星有時也會被認為是柯伊伯帶天體。
2003年底及2004年初，哈勃太空望遠鏡首度攝得穀神星的外貌，發現它相當接近球形，而且表面具有不同的反照率，相信擁有複雜的地形，有天文學家甚至推測穀神星的具有冰質的幔及金屬的核心。
美國太空總署在2007年9月發射黎明號（Dawn）探測器前往穀神星，預計於2015年2月到達。
[编辑] 軌道
[编辑] 探索
[编辑] 參見
[编辑] 參考資料
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 Hoskin, Michael（1992年6月26日）．Bodes' Law and the Discovery of Ceres．Observatorio Astronomico di Palermo "Giuseppe S. Vaiana"．於2007年7月5日查閱．
- ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Michalak2000的参照; $2 - ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Li2006的参照; $2 - ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Rivkin, A.S.; Volquardsen, E.L.; Clark, B.E.（2006年）．“The surface composition of Ceres:Discovery of carbonates and iron-rich clays”(pdf)．Icarus185：563-567．doi:．於2007-12-08查閱．
- ^ 5.0 5.1 Bruce Moomaw（2007年7月2日）．Ceres As An Abode Of Life．spaceblooger.com．於2007年11月6日查閱．
- ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Ahearn1992的参照; $2 - ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Hogg, Helen Sawyer（1948年）．“The Titius-Bode Law and the Discovery of Ceres”．Journal of the Royal Astronomical Society of Canada242：241-246．於2007-12-09查閱．
- ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 Forbes, Eric G.（1971年）．“Gauss and the Discovery of Ceres”．Journal for the History of Astronomy2：195-199．於2007-12-08查閱．
- ^ Foderà Serio, G.; Manara, A.; Sicoli, P.（2002）．“Giuseppe Piazzi and the Discovery of Ceres”，W.F. Bottke Jr., A. Cellino, P. Paolicchi, and R.P. Binzel 编：Asteroids III（PDF），Tucson, Arizona：University of Arizona Press，17-24．
- ^ Simpson, D.P.（1979）．Cassell's Latin Dictionary，5，London：Cassell Ltd.，883．ISBN 0-304-52257-0．
- ^ Gould, B.A.（1852年）．“On the symbolic notation of the asteroids”．Astronomical Journal2（34）：80．於2007-07-05查閱．
- ^ Staff．Cerium: historical information．Adaptive Optics．於2007年4月27日查閱．
- ^ Amalgamator Features 2003: 200 Years Ago（October 30, 2003）．於2006年8月21日查閱．
- ^ 左上為月球、左下為穀神星、右邊是地球
- ^ 15.0 15.1 Hilton, Dr.J.L.（September 17 2001年）．When Did the Asteroids Become Minor Planets?．於2006年8月16日查閱．
- ^ Herschel, William（May 6 1802年）．Observations on the two lately discovered celestial Bodies.．
- ^ Battersby, Stephen（August 16, 2006）．Planet debate: Proposed new definitions．New Scientist．於2007年4月27日查閱．
- ^ Connor, Steve．《Solar system to welcome three new planets》，NZ Herald，August 16, 2006．於2007年4月27日查阅．
- ^ Owen Gingerich et al.（August 16, 2006）．The IAU draft definition of "Planet" and "Plutons"．IAU．於2007年4月27日查閱．
- ^ Staff Writers（August 16, 2006）．The IAU Draft Definition Of Planets And Plutons．SpaceDaily．於2007年4月27日查閱．
- ^ Question and answers 2．IAU．於2008年1月31日查閱． — Q: What is Ceres? "Ceres is (or now we can say it was)" - but note it then talks about "other asteroids" crossing Ceres' path.
- ^ T. B. Spahr（2006-09-07）．MPEC 2006-R19 : EDITORIAL NOTICE．Minor Planet Center．於2008年1月31日查閱．原文：“the numbering of "dwarf planets" does not preclude their having dual designations in possible separate catalogues of such bodies.”
- ^ Stansberry, J.; Grundy, W.; Brown, M.; et.al.（5 November 2007）．“Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope”．於2007-12-08查閱．
- ^ Kovacevic, A.; Kuzmanoski, M.（2007年）．“A New Determination of the Mass of (1) Ceres”．Earth, Moon, and Planets100：117-123．doi:．於2007-12-08查閱．
- ^ 25.0 25.1 Carry, B.，Kaasalainen, M.; Dumas, C.; et.al.（2007年）．Asteroid 2 Pallas Physical Properties from Near-Infrared High-Angular Resolution Imagery（pdf）．ESO Planetary Group: Journal Club．於2007年11月5日查閱．
- ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Pitjeva2005的参照; $2 - ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Thomas2005的参照; $2 - ^ Kaasalainen, M.; Torppa, J.; Piironen, J.（2002年）．“Models of Twenty Asteroids from Photometric Data”(pdf)．Icarus159：369-395．doi:．
- ^ Thomas, Peter C.; Binzel, Richard P.; Gaffey, Michael J.; et.al.（1997年）．“Impact Excavation on Asteroid 4 Vesta: Hubble Space Telescope Results”．Science277：1492-1495．doi:．於2007-12-08查閱．
- ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Parker2002的参照; $2 - ^ 引用错误 无效的
<ref>标签； 无文字提供于名为Saint-Pe1993的参照; $2
[编辑] Ephemerides
- James L. Hilton, U.S. Naval Observatory Ephemerides of the Largest Asteroids The Astronomical Journal, Vol. 117 pp. 1077 (1999).
- Yeomans, Donald K.．Horizons system．NASA JPL．於2007年3月20日查閱． — Horizons can be used to obtain a current ephemeris
[编辑] 外部鏈接
- Movie of one Ceres rotation (processed Hubble images)
- How Gauss determined the orbit of Ceres from keplersdiscovery.com
- An up-to-date summary of knowledge about Ceres, plus an Earth-Ceres size comparison (the Planetary Society)
- A simulation of the orbit of Ceres
- A website dedicated entirely to 1 Ceres
|
|
||
|---|---|---|
| 衛星 | 無 | |
| 矮行星 | 穀神星 · 冥王星 · 鬩神星 | |
| 探測 | 黎明號（Dawn） | |
| 發現 | 皮亞齊 | |
| 其他 | 穀物女神 | |
| 行星 · 行星定義 · 2006年行星重定義 · 古柏帶 · 海王星外天體 | ||
|
|
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 太陽 | 太阳结构•太阳活动•日球 |  |
|||||
| 行星 | 水星•金星•地球•火星（火星主題頁） 木星•土星•天王星•海王星 |
||||||
| 矮行星 | 穀神星•冥王星•鬩神星•鳥神星 | ||||||
| 衛星 | 月球•火星的卫星•小行星衛星•木星的衛星•土星的衛星 天王星的衛星• 海王星的卫星•冥王星的卫星•鬩衛一 |
||||||
| 太陽系小天體 |
|
||||||
| 參見天体、太陽系的天體列表，以及天文學主題頁 | |||||||
| 前一小行星： - |
小行星列表 | 後一小行星： (2)智神星 |