按宇宙的法则和规律,太阳系的九大行星都有自己的轨道,且行星与行星之间也都有相应的距离。所以,当人们发现火星与木星之间的距离过于大时,有人就断定这中间还应有一颗行星。
著名的科学家开普勒最早注意到这一现象。不久,德国的提丢斯还计算出了这颗行星距离太阳的天文单位,柏林天文台台长波得还计算出了这颗行星绕太阳一周的时间。许多科学家对这件事都产生了极大的兴趣并进行研究,但没有什么结果。
19世纪初,意大利西西里岛天文台台长皮亚齐在观察金牛星座时,意外地发现了一颗从未见过的星星。经计算,它与人们所要寻找的行星相仿,便给它起了个名字——色列斯。
色列斯明显比太阳系的其他行星小,它的直径有700多千米,是地球直径的1/16。人们又继续搜索,1802年3月,德国医生奥伯斯发现了第二颗小行星智神星,1804年,德国天文学家哈丁顿发现第三颗小行星婚神星,1807年,奥伯斯又发现了第四颗小行星灶神星。后来人们又在这里陆续发现了许多小行星。
这么多小行星是从哪来的呢?1807年,奥伯斯就小行星的起源问题提出了一种假说,他认为在火星和木星之间原来有一颗大行星,后来不知什么原因爆炸了,那些小行星就是它爆炸的碎片。
美国天文学家柯伊伯则提出了碰撞说。他认为,这些小行星就是由行星之间碰撞之后产生的碎片。
以瑞典物理学家阿尔文、前苏联天文学家施米特为代表的一派则提出“成品说”。他们认为在太阳系形成初期,小行星与大行星一样,都是从原始星云中诞生的,其他大行星得到了完全的发育,这些小行星由于各种各样的原因没有成为大行星,而以半成品的散状形态遗留至今。
关于小行星的起源还有其他许多种假说,哪一种是正确的,还需要经过人们的进一步探索才能得到答案。
太阳自转之谜
15世纪时,人们普遍认为,地球由于自转引起了按一定周期变化的昼与夜的交替,并且太阳系内许多其他行星也都存在着自转现象。但对于太阳系的主要成员是否也有自转还不敢肯定。
1612年,伽利略发表了关于太阳黑子的活动记录,其中又发现黑子位置并非固定不变,也发现了太阳确实有自转。伽利略估计,“太阳自转周期大约为一个太阳月”,德国数学教授沙伊纳也曾有过类似的观测。
到19世纪中叶,英国天文爱好者卡林顿对太阳黑子和太阳自转周期进行了详细观察,由于太阳不是一个固体球,而是气体球,因而它的各个部分自转是不同的,这是卡林顿的发现。
太阳自转周期随纬度不同而变化,赤道地区自转周期为25天,纬度为40度的地区自转周期为27天,80度地区为35天,太阳自转的平均一周期为25.4天,在地球上测量太阳的自转周期平均为27.3天。
太阳自转除了因纬度变化而不同外,自转速度也是不均匀的。在20世纪初时,人们测定太阳自转速度的变化差不多是太阳自转平均速度的1/4000。1970年,有些科学家还提出,太阳的自转速度每天都在变化,它的变化速度是在一个极大值与极小值之间,这似乎令人感到难以解释。
研究太阳自转还包括太阳大气层的自转问题。一般来说,在大气低层的自转情况也基本上随纬度而变化,在大气中上层的自转没有什么明显变化。此外,太阳自转还涉及到太阳黑子的分布问题。这些研究还是初步的,还有许多问题需要进一步研究。