谷神星
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| 发现 A | |||||
| 发现者 | 皮亚齐 | ||||
| 发现日期 | 1801年1月1日 | ||||
| 其他编号 | A899 OF; 1943 XB B | ||||
| 天体分类 | 矮行星 | ||||
| 轨道根数 C D |
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| 离心率 (e) | 0.080 | ||||
| 半长轴 (a) | 2.765 AU | ||||
| 近日点 (q) | 2.544 AU | ||||
| 远日点 (Q) | 2.988 AU | ||||
| 公转周期 (P) | 1681.243 日 (4.60 a) | ||||
| 平均公转速度 | 17.91 km/s | ||||
| 轨道倾角 (i) | 10.587° | ||||
| 升交点黄经 (Ω) | 80.409° | ||||
| 近日点引数 (ω) | 73.231° | ||||
| 平均近点角 (M) | 129.983° | ||||
| 物理资料 | |||||
| 直径 | 959.2×932.6 km | ||||
| 质量 | 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 | ||||
| 自转周期 | 0.3781日 | ||||
| 光谱分类 | G型小行星 | ||||
| 绝对星等 | 3.34 | ||||
| 反照率 | 0.113 | ||||
| 表面平均温度 | 约 230 K | ||||
谷神星（Ceres）或小行星1是太阳系中最小的、也是唯一一颗位于小行星带的矮行星。由意大利人皮亚齐发现，并于1801年1月1日公布。[1]
谷神星的直径约有950千米，是小行星带之中最大最重的物体，并占了小行星带的三分之一质量。[2]近期的发现表明它是近球体的，并不像重力更小的物体有着不规则形状。[3]谷神星表面可能由冰和各种含氢矿物如粘土。[4]它可能会拥有一个液态水海洋，使它成为一个寻找地外生物的重要目标。[5]谷神星也有可能存在着一层包含水汽的稀薄大气层。[6]
目录 |
发现
在火星和木星之间可能有一颗未知行星的理论最先由Johann Elert Bode于1768年提出。[1]他主要是根据提丢斯-波得定则做出论点，提丢斯-波得定则现在已不被使用，原先由戴维‧提丢斯于1766年提出。[7][1]根据定则，这颗行星的轴心应该接近2.8 AU。[7]威廉‧赫歇尔在1781年发现了天王星[1]使人们更加相信这个定则。而在1800年，24位有经验的天文学家一同合作，并对未知行星作出有条理的搜寻工作。[1][7]这个团队由Franz Xaver von Zach领导。虽然他们并没有发现谷神星，但是他们后来发现了另外几个大小行星。[7]
谷神星终于在1801年1月1日被朱塞普‧皮亚齐发现，当时他正在搜寻一颗由Francis Wollaston列为Mayer 87的恒星，因为这颗恒星并不在Mayer's的恒星列表中所述的位置上。[1]他并没有发现恒星，而是一颗移动的星体，他当初还以为是一颗彗星。[8]皮亚齐总共观测了谷神星24次， 直到2月11日，他患了病而暂停了他的观测。他把发现于1801年1月24日在他写给和他一起合作的天文学家们（其中包括米兰的Barnaba Oriani）的信里面发布。他描述谷神星为一颗彗星但是“由于它的行动如此缓慢和规则，我曾经数次觉得它应该是一些比彗星要好的东西”（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，皮亚齐在巴黎把所有观测记录寄给了Oriani、Bode和Lalande。这些资料发布于1801年9月的Monatliche Correspondenz中。[8]
不久后，谷神星的位置明显地发生了变化，主要由于地球的轨道运动。然后，它又运行得太接近太阳光辉，因此一直到年尾其他的天文学家都不能确认皮亚齐的观测结果。不过经过这么长的时间，人们已经很难预测它的准确位置。为了找回谷神星，当时只有24岁的高斯研究出了一种有效率的方法预计它的轨道。[8]在短短的几个星期以内，他准确地预测了它的路径，并把结果寄给了Franz Xaver, Baron von Zach，Monatliche Correspondenz的编辑。在1801年12月31日，von Zach和奥伯斯在预测位置的附近成功找回了谷神星。[8]
命名
皮亚齐最初建议命名为Ceres Ferdinandea，来源于罗马神话中的谷物女神刻瑞斯及西西里王国的斐迪南国王。[1][8]但“Ferdinandea”不为其他国家接受，因此没再使用。另外，该天体在德国曾被称为“赫拉”，但为时不长。[9]在希腊，它被称为Δήμητρα（Demeter），是Ceres同等意思的希腊文。在英文里，Demeter是另一颗小行星（小行星1108）的名字。由于这个名字并不常用，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。在语法上，Cererean会是正确的，来源于它的拉丁文genitiveCereris。[10]谷神星的符号是一个镰刀，（
），相似于金星的符号（
）which is the female gender symbol and Venus' hand mirror。[8][11]元素铈的拉丁名称Cerium是以谷神星命名的。[12]元素钯本来也以谷神星命名，可是它的发现者在铈被命名后将之改以智神星命名。[13]
地位
谷神星的归类已经被变更过很多次，并且都是一些天文学家们的意见不和造成的。Johann Elert Bode相信谷神星就是那颗在火星和木星之间、距离太阳4.19亿千米（2.8 AU）的“失踪的行星”[1]谷神星被赋予一个行星的符号，在更多小行星被发现之前，谷神星（还有智神星、婚神星和灶神星）有将近半个世纪都以行星之名列在天文学书表之中。[1][8]
然而当其他的天体陆续在同一范围内被发现，人们慢慢了解到谷神星只是许许多多相似类型天体的第一位而已。[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]作为第一颗被发现的小行星，它以现代小行星编号系统被列为小行星1谷神星[15]
在2006年关于冥王星到底是不是“行星”的辩论引发了谷神星是否应被归进行星类别的问题。[17][18]在国际天文学联合会定义行星之前，一个行星会被定义为“一个天体符合：(a) 有足够的质量，能以自身的重力克服刚体力，因此能呈现流体静力平衡的形状（接近圆球体）；(b)在轨道上围绕一颗恒星公转，而且不是一颗行星或卫星。“[19]若然依照这种定义，谷神星将会是从太阳按次序的第五颗行星。[20]但是，这并没有被承认，并且同时一个新定义于2006年8月24日生效：一颗行星符合"(a)和(b)，而且必须将邻近轨道上的天体清除。”根据这样的定义，谷神星就不是一颗行星（因为它在小行星带上的轨道布满了千千万万个小行星），并且现在归为“矮行星”（同时还有冥王星和阋神星）。它是否还是小行星并未说明。[21]天文学里存在着小行星带彗星等的双重身份天体，而且属于一颗矮行星也不代表不能拥有双重身份。[22]
物理特性
谷神星是迄今小行星带中最大的天体。[4]柯伊伯带中包含着更大的天体，包括冥王星、创神星和厄耳枯斯，而在黄道离散天体中的阋神星是所有小行星中最大的。[23]
谷神星的质量的测量可以由观测它对其它小行星的影响得知。[2]不同观测者的不同结果会有少许的差异。[24]而2008年最近三次数据的平均数为9.4×1020千克。[25]以这样的质量，谷神星会占据太阳系所有小行星估计总共3.0 ± 0.2 ×1021千克的三分之一，[26]并是月球质量的4%。它的大小和质量使它能保持一个接近球体的形状，[27]近似于流体静力平衡。在对比下，其他大型的小行星如智神星、[25]婚神星[28]和灶神星[29]的形状则较为不规则。
谷神星的表面成分和C-型小行星差不多，[4]但是仍然存在着一些差别。它IR光谱中一些主要的矿物也存在于水化矿物中，显示出它内部存在着客观数量的水。其他可能的表面成分包括富含铁的粘土（cronstedtite）和碳化物（dolomite和siderite），它们都是carbonaceous chondrite陨石中常见的矿物。[4]碳化物和粘土的光谱特征在其他C型小行星里并不会出现。[4]有时谷神星也会被归类于G-型小行星。[30]
谷神星的表面相对地较暖。它面向太阳的一面在1991年5月5日的测量中估计出有235K（约-38°C）。[31]
发现
在发现小行星之前，皮亚齐原是找寻Francis Wollaston的恒星列表中所记载的Mayer 87星，但他在表中所述的位置找不到该星。之后他找到一颗会移动的星，最初他认为这是颗彗星。
皮亚齐持续观测至2月11日，但他的发现却未受注意，之后该小行星已公转至太阳背面而无法观测。及后德国数学家高斯凭着皮亚齐的三次观测结果去估计其轨道，并于翌年由Franz Xaver, Baron von Zach和奥伯斯成功寻回该天体。
归类
自1801年发现谷神星后，天文学家根据与“提丢斯-波得定则”轨道相若的关系判别其为一直失踪的行星之一，但其后数年分别发现另外三颗小行星后，四颗天体曾一并并列为行星之列，但其后再发现5号小行星义神星后，天文学家相信火星与木星之间散布著十分零碎而且数量不菲的小行星，因此英国天文学家威廉•赫歇尔把这类天体称为“小行星”（asteroid），谷神星则为“四大小行星”之首。
而在2006年8月24日，于布拉格举行之“第26届国际天文学大会”上，由2500多位天文学家表决，开设并定义矮行星这一名词，而把谷神星划入其中。
特征
其平均直径为952千米，但随着凯柏带及其天体的发现，比谷神星大的天体也随之被找到，包括小行星28978（伊克西翁）、小行星50000（夸欧尔）、小行星90482（厄耳枯斯）以及矮行星阋神星等，而新发现的最远天体小行星90377（塞德娜）也可能比谷神星大，它可能来自奥特云内层。冥王星有时也会被认为是柯伊伯帶天体。
2003年底及2004年初，哈勃空间望远镜首度摄得谷神星的外貌，发现它相当接近球形，而且表面具有不同的反照率，相信拥有复杂的地形，有天文学家甚至推测谷神星的具有冰质的幔及金属的核心。
美国国家航空航天局在2007年9月发射黎明号（Dawn）探测器前往谷神星，预计于2015年2月到达。
轨道
探索
参见
- 小说中的谷神星
- 曾被列为行星的太阳系天体
太阳系主题首页
参考资料
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<ref>标签； 无文字提供于名为Parker2002的参照 - ^ 引用错误 无效的
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Ephemerides
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- Yeomans, Donald K.．Horizons system．NASA JPL．于2007年3月20日查阅． — Horizons can be used to obtain a current ephemeris
外部链接
- 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
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查 • 论 • 编 • 历
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| 卫星 | 无 |  |
| 矮行星 | 谷神星 · 冥王星 · 阋神星 | |
| 探测 | 黎明号（Dawn） | |
| 发现 | 皮亚齐 | |
| 其他 | 谷物女神 | |
| 行星 · 行星定义 · 2006年行星重定义 · 古柏带 · 海王星外天体 | ||
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查 • 论 • 编 • 历
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| 太阳 | 太阳结构•太阳活动•日球 |  |
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| 行星 | 水星•金星•地球•火星（火星主题页） 木星•土星•天王星•海王星 |
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| 矮行星 | 谷神星•冥王星•阋神星•鸟神星 | ||||||
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| 太阳系小天体 |
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