1850年5月11日夜里,那不勒斯天文台的穹顶开着。意大利天文学家安尼巴莱·德·加斯帕里斯把眼睛贴在目镜上,对着手绘星图一颗一颗核对——他要找的是那种“昨天还不在这里”的光点。那一夜,他找到了一个。
这个光点后来有了编号:第11号小行星;也有了名字:Parthenope,中文旧译司祭星。“司祭”听起来像一位穿长袍、主持祭礼的神职人员,可它实际上是一块直径约150公里的石头,表面重力不到地球的百分之一。你在它上面跳一下,可能要好几秒才落回地面。
名字和本体对不上
给小行星起名,是19世纪的一门显学。那时望远镜的分辨率有限,每发现一颗新天体,就像舞台上多了一位新角色,天文学家便从神话里借名字。Parthenope 是希腊神话中用歌声迷惑水手的塞壬之一——按原意,这个名字跟“祭司”没什么关系。中文旧译“司祭星”更像翻译年代留下的一枚指纹,具体由来目前没有定论。
但名字的错位不妨碍它成为一位“元老”。到今天,主带里被编号的小行星已有几十万颗,而它是人类最早认出的十来颗之一。1850年那会儿,天文学家还在争论:火星与木星之间那条空当里,到底是一颗被打碎的大行星,还是一开始就散着的碎料?
把一座城市放进天空
150公里是什么概念?北京五环一圈约98公里,把司祭星架在地面上,它能从五环这头压到那头,还多出半个环。沿它的赤道开一圈车,按每小时100公里算,不到5小时就到;同样的速度绕地球赤道(约4万公里),你得连开16天多。
它的“车道”在火星与木星之间的小行星主带,轨道半长轴约2.45 AU(天文单位,1 AU约等于1.496亿公里),折合大约3.7亿公里。阳光走完这段路要约20分钟——你在望远镜里看到的司祭星,永远是它20分钟前的样子。它绕太阳一圈约3.84年。
这条轨道偏心率只有0.1左右:近日点约2.2 AU,远日点约2.7 AU,相当圆,也相当安分。它不会靠近地球,在“小行星撞地球”的新闻里,你看不到它的名字。
怎么“看”一块这么暗的石头
它最亮时约9等,肉眼看不见,需要口径10厘米以上的望远镜和一片够黑的天空。天文学家研究它的办法很朴素:连续几小时测量亮度,画出光变曲线。石头在自转,形状又不规则,反光便有明暗起伏——从曲线里可以反推它的自转周期和大致轮廓。
更较真的办法是掩星:当它恰好从一颗恒星前面经过,星光会瞬间被挡住。地面上不同地点的人记录下遮挡时刻,把这些时刻拼起来,就能勾出它的剪影。用这种方法得到的尺寸,比在望远镜里“看”要精确得多。
这些工作听起来琐碎,却是行星科学的地基。你得先知道一块石头有多大、转多快、形状多歪,才谈得上追问它从哪里来。
一块石头,内部还空着答案
光谱显示,它属于S型小行星,表面以硅酸盐岩石和铁镍金属为主——通俗说,像一块巨大的、没生锈的陨铁混合体。密度估计在每立方厘米2.7克上下,接近花岗岩。
但它内部是一整块完整岩石,还是无数碎块被微弱引力勉强拢在一起的“碎石堆”?目前尚无定论。这个问题不只属于司祭星,主带里大多数直径从几百米到上百公里的天体,答案都还空着。已有的观测只能说明:它的表面经历过撞击,覆盖着一层细碎的尘土和砾石。
第11个,和第一百万个
回到1850年那个夜晚。德·加斯帕里斯在星图上添了一个记号,他大概没想到,170多年后这块石头仍在原处,一年一圈,不紧不慢。名字里的“祭司”从未主持过任何仪式;让它值得被记住的,是人类学着数清天空时,它恰好排在第十一位。
下次你抬头望向火星与木星之间那片空当,不妨想想:那里已经编号了几十万块石头,而司祭星只是最早被认出的那几块之一。等到编号第一百万颗的那天,会是谁先看见它?
延伸阅读
- NASA 喷气推进实验室小天体数据库(ssd.jpl.nasa.gov):输入任意小行星编号,可查其轨道、大小与观测记录。
- 国际天文学联合会小行星中心(minorplanetcenter.net):小行星命名规则与最新观测公报的官方来源。
- 卡尔·萨根《宇宙》(Cosmos,1980):从行星到星系的经典科普,适合建立整体图景。