小行星的功绩

即使在很大的天文望远镜里看，小行星也仿佛只是个光点而已。因此，它们的位置能够比具有视圆面的火星或金星测量得更精确。当一颗小行星跑到地球的近旁时，可以准确地测出其视差，并且可以如上所述，再通过开普勒第三定律推算出太阳的距离。

最初提出这种方法的，是德国天文学家加勒（Johann Gottfried Galle，1812—1910）。他曾在1846年根据法国天文学家勒威耶（Urbain Jean Joseph Le Verrier，1811—1877）从理论上做出的预告，通过望远镜率先在天空中发现了海王星。1873年，加勒率先测定了第8号小行星“花神星”的视差。

英国天文学家吉尔（David Gill，1843—1914）曾为测定天文单位，于1874年率队前往印度洋上的毛里求斯岛观测金星凌日。但因金星具有可见的视圆面，它的边界因大气的影响而变得模糊，人们就难于定准它同日面接触的确切时刻。吉尔也如加勒已想到的那样，认为观测呈恒星状光点的小行星应该更为有利。1877年，吉尔观测“婚神星”求得太阳的视差为8.77″。吉尔从1879—1907年是好望角天文台的皇家天文学家，在此期间的1888—1889年，南北两半球的6个天文台通力协作观测3颗小行星——第7号小行星“虹神星”（Iris）、第12号小行星“凯神星”（Victoria）和第80号小行星“赋神星”（Sappho），至1895年由吉尔整理出最终结果：太阳的视差为8.802″。它第一次将太阳视差的测量推进到小数点之后的第三位数字，这可以算是一项很突出的成就。1895年，在巴黎举行的一次国际会议上决定采取太阳视差值为8.80″，便是综合吉尔和纽康的结果得出的。

1898年，发现了第433号小行星“爱神星”。在古希腊神话中，这位手持金箭的小爱神名字叫厄洛斯（Eros），在古罗马神话中称为丘比特。他的父亲是战神阿瑞斯，母亲是鼎鼎有名的爱与美之女神阿佛洛狄忒。丘比特的艺术形象是一个长着双翅的可爱的裸体小男孩，常手执弓箭在空中飞翔，谁中了他的金箭，谁就立刻会产生爱情。爱神星的亮度时刻在变化，这表示它在不停地自转，常常以不同侧面对着我们，自转一圈是5小时16分钟。爱神星被发现后不久，便成了当时所知离我们最近的一颗小行星。因此天文学家们决定组织一次国际性大协作的观测。

1900—1901年间，适逢爱神星冲日。在地球轨道以外的行星，如果从地球上看去正好处于同太阳相背的方向上，即它在天穹上的位置正好与太阳相距180°，那么这时就称为该行星冲日。这次各国天文台的观测结果由英国天文学家欣克斯（Arthur Robert Hinks， 1873—1945）统一进行综合，最后得出太阳视差为8.806″。后来，1930—1931年间爱神星再次冲日，当时它距离我们不足2500万千米，比金星或火星离我们最近时还要近得多。14个国家的24个天文台一起测量它的距离，英国皇家天文学家琼斯（Harold Spencer Jones，1890—1960）花了10年时间进行计算，于1942年据此求得太阳视差为8.790″，即一个天文单位的长度是149 735 000千米，这与目前确定的日地距离十分接近。

琼斯是1933年被任命为皇家天文学家的，在他的任期内，伦敦城市的发展造成了严重的光污染，致使格林尼治完全不再适合做天文工作。于是，在第二次世界大战后，格林尼治皇家天文台搬到了苏塞克斯，琼斯随之乔迁，直到1955年退休。

第二次世界大战结束以后，测定天文单位长度的工作再度取得进展。这时，旅美德国天文学家拉贝（Eugene Rabe，1911—1974）根据1926—1945年间爱神星受地球摄动的情况，推算出太阳质量与地球质量之比，并进而推算出太阳视差值为8.7984″，它与以前相比，又将小数点之后的数字推进了一位。在人们测定太阳距离的漫长征途中，这是一个不小的进步。与此相应的太阳距离是149 526 000千米，它和今天采用的数值仅相差约72 000千米，这只相当于地球直径的5.6倍（图21）。

图21　433号小行星“爱神星”的功绩寓意图

上面说到爱神星受到地球的“摄动”，意思是说，当爱神星在环绕太阳运行的过程中，跑到比较靠近地球的地方时，地球对它的万有引力就变得相当可观；这时，爱神星的运动轨道与仅仅在太阳引力作用下所固有的运动轨道相比，便发生一定的偏移，偏移的程度反映出地球引力对它所起的作用大小。这种由于第三个较次要的天体（在这里便是地球）施与附加影响而造成的运动轨道微小变化，就叫作“摄动”。根据实际的天文观测，可以知道地球对爱神星的摄动情况，而这种摄动的大小又直接由主导天体太阳同摄动天体地球这两者的质量之比所决定，因此，反过来就可以由观测结果推算出这一质量比的数值。

对“摄动”的解释叫下定义。这是一种用确切而简要的语言对事物的本质进行说明的方法。本书中还有很多地方也用了这种方法，阅读时不妨摘录出来，仔细体会。