第一千十五章谷神星

    可以说，谷神星比起灶神星婚神星和智神星来说，可能是名气更大一些。只要是上过学的人，应该都听说过这一颗小行星。

    赵中遥听了儿子的话，就也高兴地说道，‘走，我们向谷神星出发。’

    说完，赵中遥就驾驶着飞船，向谷神星飞去。

    从智神星到谷神星，还有数亿公里的距离。不过，对于速度极快的飞碟飞船来说，这一点距离也算不了什么。飞碟飞船用最快的速度，不到一个小时，就可以飞到谷神星上面。

    在飞往谷神星的过程中，飞飞就想要让老爸再他们讲解一下关于这一颗谷神星的知识。

    毕竟，这一颗谷神星，那是太有名了。可以说在太阳系的所有小行星中，谷神星的名气绝对可以排在第一位。

    虽然大家都听说过这一颗小行星，但是没有多少人，对这一颗小行星非常了解。大家也只不过是听说过这一颗非常大的小行星罢了。

    赵中遥听了飞飞的话，就说道，‘好，关于这一颗谷神星，那可真是有说不完的话题了，这一颗小行星。其实是最为神奇的小行星。首先，他现在已经不属于小行星了。谷神星，现在归类于矮行星之列。因为他个头在小行星中，就是太大了。可是在矮行星之中，又是最小的。所以说，谷神星，就是介于小行星与矮行星之间的一个非常特别的小行星。’

    飞飞听了赵中遥的话，就又说道，‘老爸，那你是不是很了解这一颗谷神星，你多给我们讲解一些关于这一颗谷神星的知识。’

    赵中遥听了儿子的话，就笑了一下说道，‘好，我详细地给你们讲解一些关于这一颗谷神星的知识。’

    接下来，赵中遥就讲了一些关于谷神星的知识。

    谷神星，是太阳系中最小的、也是唯一位于小行星带的矮行星。由意大利天文学家皮亚齐发现，并于1801年1月1日公布。2006年，国际天文学联合会将谷神星重新定义为矮行星，谷神星曾被认为是太阳系已知最大的小行星。

    谷神星很可能是一个分化型星球，具有岩石内核，地幔层包含大量冰水物质，现探测到星球表面有大量载水矿物质。初步推测水占谷神星体积的40%。谷神星还能通过太阳能获得能量，因为它距离太阳仅2.8个天文单位，相比之下，木卫二和土卫二一距离较远，分别是5.2和9个天文单位。

    谷神星位于火星和木星轨道间的小行星带中，此前研究已确认其内部存在大量的冰。欧航局在《自然》杂志上报告说，他们利用赫歇尔望远镜首次在谷神星上发现了水蒸气，这些水蒸气来自谷神星表面颜色较深的区域。水蒸气的量并不大，约为每秒6千克，但这一发现对于证实谷神星上有水意义重大。研究人员推测，水蒸气冒出的具体原因可能有两个：一是太阳照射使谷神星表面的冰被迅速加热所致，二是谷神星内部仍有能量。科学家推测可能拥有液态水的海洋。

    生命存在需要3个基本条件——液态水、能量来源和某些化学成分（碳、氢、氮、氧、磷和硫磺等），谷神星均占一定优势。”

    谷神星的归类已经变更过很多次，并且都是天文学家们的意见不和造成的。约翰·波得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（2.8AU）的“失踪行星”。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的书表之中。

    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一位而已。威廉·赫歇耳在1802年创造小行星（类似恒星的天体）这个名词来称呼这种天体，并写道“它与恒星们是如此的难区别，使用最好的望远镜也会以为是小行星”。作为第一颗被发现的小行星，以现代的小行星编号系统被列为小行星1号谷神星。

    在2006年，关于冥王星是不是“行星”的辩论，引发了谷神星是否也应被重新归类为行星的问题。

    在国际天文联合会正式定义行星之前，行星曾被定义为“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行星的卫星”。若依照这种定义，谷神星将会是从太阳系内侧按次序排列的第五颗行星。

    但是，这个定义并没有被接受，而且一个新定义于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颗小行星），并且归为“矮行星”（同时还有冥王星和阋神星），但并未说明它是否还是小行星的问题。天文学里也存在着小行星带彗星这种双重身份的天体，因此也不排除一颗矮行星可以有其它的名称。

    谷神星是迄今小行星带中最大的天体，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（28978）小行星、（50000夸奥尔星）、小行星以及2003UB313（阋神星）等，而新发现的最远天体（90377）塞德娜星（Sedna）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凯柏带天体。

    谷神星可能是尚存的原行星（萌芽期的行星），于45.7亿年前在小行星带中形成。虽然大多数内太阳系的原行星包括所有（月球-火星大小的天体）不是和其他的原行星合并成为类地行星，就是被木星弹射到太阳系外，谷神星相信是留存下来较为完整的（另一颗可能是原行星的是灶神星，它的体积更小，并在固化后曾遭受重大的撞击，损失它自身~1%的质量），一个替代的理论则认为谷神星形成于古柏带，稍后才迁移到小行星带。

    谷神星的地质演化取决于形成期间和之后可用的热源：来自微星吸积的摩擦力、各种不同放射性元素的可能包括短半衰期的元素（像是Al）。这些被认为已足以使谷神星在形成后不久分异为岩石的核心和冰的地函。这种过程可能导致表面被水火山和地质构造重塑，消除了古老的地质容貌。

    由于它比较小，谷神星会比较快的冷却而有效的阻止导致早期地质结构重整的过程。任何在表面上的冰都会逐渐升华，留下各种的水合矿物，像是黏土和碳酸盐。今天，谷神星似乎是一颗地质处于非活跃状态的天体，表面可能因受到撞击的影响。

    大量的水冰存在于其组成内，使得谷神星内部可能有一层液态水的存在，这个假设的层或许可以称为海洋。如果有一层液态水存在，相信他会藉于古体的核心和冰地函之间，就像在理论上存在于欧罗巴的海洋一样。海洋的存在更有可能将溶质（即盐、氨、硫酸或其它的防冻剂等成分）溶解在其水。

    谷神星表面几处神秘亮点可能喷射水蒸汽羽流至太空，暗示着这颗矮行星拥有的地质活动十分活跃。美国宇航局黎明号探测器接近谷神星时拍摄一些图像，科学家在月球和行星科学讨论会上指出，最新拍摄图像显示谷神星亮点可能是冰水物质，将为揭晓该星球表面之下潜藏物质提供重要线索。

    德国马克斯·普朗克太阳系研究所安德里亚斯·纳逊斯博士说：“这种羽流在谷神星的一天之中不断变化，在白天期间，羽流会变得更亮，在黄昏时刻，羽流变得昏暗，进入傍晚，羽流完全消失。”

    最初哈勃望远镜发现的神秘亮点再次出现在近期黎明号探测器拍摄的图像中，虽然科学家猜测这些亮点包含高反光冰水物质，但黎明号探测器还未近距离进行充分观察，目前最新数据表明这些亮点很可能是冰水。

    目前最亮的亮点被科学家称做“5号特征”，从白天不同时间和角度拍摄照片显示很可能与羽流物质有关，该区域位于一个80公里直径陨坑底部。纳逊斯说：“我们认为这种亮点是某种释气现象，我们需要高分辨率图像数据来证实。”

    并不是所有人都很快接受初步的羽流解释，美国华盛顿大学比尔·麦金农称，你从未看到具有亮点的羽流，霜冻和雪落在谷神星表面，但是我们需要进一步观察。

    谷神星体积较大，外状呈圆形，富含大量水，是小行星带一颗奇特天体，科学家猜测谷神星存在次表层海洋或者冰冻水层，作为矮行星，它更像是一颗行星或者冰卫星，而不是天文学家之前所理解的小行星。

    赵中遥看着大家，给大家详细讲解了一下关于这一颗谷神星的知识，让大家对这一颗谷神星，有了更加详细地了解。

    只是赵中遥给大家讲解了这些知识后，就又看着大家说道，‘其实，这一颗谷神星，不但是本身非常的神奇，就连发现它本身也是一件神奇的事情。’

    飞飞听了赵中遥的话，就好奇在问道，‘老爸，你这话是什么意思，发现这一颗谷神星，有什么神奇的。不就是某一个天文学家，偶然发现的吗！’

    赵中遥听了飞飞的话，就说道，‘发现这一颗矮行星的神奇之处，就在于发现这一颗矮行星的功劳，应该归功于一个数学家。’

    飞飞听了老爸的话，就不解地说道，‘怎么会归功于一个数学家，发现小行星，不应该是天文学家的事情，怎么成了数学家的事情了。’

    赵就又笑了一下说道，‘本来是有一个天文学家发现了这一颗小行星。可他在发现了之后，没有来得及详细观察，他就生病了。然后就无法再观察了。

    可是等他病好后，想要再去观察的时候，就又找不到这一颗小行星了。这位天文学家，因为这事也是非常的懊恼。感觉自己明明是有机会发现一颗小行星的。可是由于自己生病的事情，就错过了这样一个好机会。

    后来有一个数学家听说了这一件事情后，就突发奇想，他就在想，自己是不是可以通过数学的方法来计算出这一颗逃跑的小行星，到底跑到哪里去了。

    于是，这一个数学家，经过一番努力，自己研究出一种计算行星轨道的理论。他用这个理论，只用了一个小时的时间，就把这一颗小行星的轨道给计算了出来。

    这个数学家，经过计算，就知道了这一颗小行星将来某一天，会出现在那一片天空之中。

    于是，他把这个消息告诉了一些天文学家。其中有一个叫奥伯斯的德国天文学家，在这个数学家预言的那一片天空，用天文望远镜仔细观察。

    本来这个天文学家只是一个业余的天文爱好者，他也并不太在意这个数学家的预言。只是因为爱好天文学，于是就在这个数学家预言的那一片天空观察起来。

    谁知道，他这一观察，奇迹就出现了。这一颗让人们找来找去的小行星，又神秘现身了。这一次，人们才真正发现了这一颗小行星。并把它命名为谷神星。

    这一个数学家，其实就是大名鼎鼎的德国大数学家高斯。正是因为高斯通过计算知道了这一颗谷神星的运行轨道，这才让一个天文爱好者，发现了谷神星的踪影。

    所以说，数学在天文学中是非常重要的。一个优秀的天文学家，必须是一个数学家。因为所有的天文发现，都依赖于数学方面的计算。

    其实，不光是在天文学方面是这样，在很多的科学领域都是这样。

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