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    哈勃空間望遠(yuǎn)鏡下的谷神星（先進(jìn)巡天照相機(jī)拍攝），對比被增強以顯示表面的詳細(xì)資訊。 1766年，德國有一位名叫提丟斯的中學(xué)數(shù)學(xué)教師，把下面的數(shù)列：

  0.4，0.7，1，1.6，2.8，5.2，10，19.6……

    令提丟斯驚奇的是，他發(fā)現(xiàn)這個數(shù)列的每一項與當(dāng)時已知的六大行星（即水星、金星、地球、火星、木星、土星）到太陽的距離比例（地球到太陽的距離定為1個單位）有著一定的聯(lián)系。

    提丟斯的朋友，天文學(xué)家波得深知這一發(fā)現(xiàn)的重要意義，就于1772年公布了提丟斯的這一發(fā)現(xiàn)，這串?dāng)?shù)從此引起了科學(xué)家的極大重視；并被稱為提丟斯——波得定則，即：

    當(dāng)時，人們還沒有發(fā)現(xiàn)天王星、海王星和冥王星，以為土星就是距太陽最遠(yuǎn)的行星。

    1781年，英籍德國人赫歇爾在接近19.6的位置上（即數(shù)列中的第八項）發(fā)現(xiàn)了天王星，從此，人們就對這一定則深信不疑了。根據(jù)這一定則，在數(shù)列的第五項即2.8的位置上也應(yīng)該對應(yīng)一顆行星，只是現(xiàn)在還沒有被發(fā)現(xiàn)。于是，許多天文學(xué)家和天文愛好者便以極大的熱情，踏上了尋找這顆新行星的征程。

    1801年新年的晚上，意大利天文學(xué)家皮亞齊還在聚精會神地觀察著星空。突然，他從望遠(yuǎn)鏡里發(fā)現(xiàn)了一顆非常小的星星，正好在提丟斯——波得定則中2.8的位置上。可是，當(dāng)皮亞齊再想進(jìn)一步觀察這顆小行星時，他卻病倒了。等到他恢復(fù)健康，再想尋找這顆小行星時，它卻不知去向了。皮亞齊沒有放棄這一偶然的機(jī)會，他認(rèn)為這可能就是人們一直沒有發(fā)現(xiàn)的那顆行星，并把它命名為“谷神星”。

    天文學(xué)家對皮亞齊的這一發(fā)現(xiàn)持有不同的看法。有人認(rèn)為皮亞齊是正確的；也有人認(rèn)為這可能是一顆彗星，不然的話，為什么它只露了一面就不見了呢？

    幾個月過去了，人們的爭論也沒見分曉?？墒?，這場爭論卻引起了德國數(shù)學(xué)家高斯的注意。高斯想，既然天文學(xué)家通過觀察找不到谷神星，那么，是否可以通過數(shù)學(xué)方法找到它呢？許多天文學(xué)家對高斯的這一提法不以為然。天文學(xué)家都找不到谷神星，難道高斯還能把它算出來嗎？朋友們也勸他不要把自己的時間和才智浪費在這一毫無希望的問題上。

    年輕的高斯卻有自己的看法。他認(rèn)為，天文學(xué)是離不開數(shù)學(xué)的。如果沒有雄厚的數(shù)學(xué)知識，是不可能成為一個出色的天文學(xué)家的。在天文學(xué)發(fā)展史上，情況也正是如此。開普勒正是憑借著自己的數(shù)學(xué)才能，才發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律。牛頓也是憑著淵博的數(shù)學(xué)知識，才發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。

    在高斯之前，著名數(shù)學(xué)家歐拉曾經(jīng)研究出了一種計算行星軌道的方法?？墒牵@個方法太麻煩。高斯決心去尋找一種簡便易行的方法。在前人的基礎(chǔ)上，高斯經(jīng)過艱苦的運算，以其卓越的數(shù)學(xué)才能創(chuàng)立了一種嶄新的行星軌道計算理論。他根據(jù)皮亞齊的觀測資料，利用這種方法，只用了一個小時就算出了谷神星的軌道形狀，并指出它將于何時出現(xiàn)在哪一片天空里。

    1801年12月31日夜，德國天文愛好者奧伯斯，在高斯預(yù)言的時間里，用望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了這片天空。果然不出所料，谷神星出現(xiàn)了！

    高斯的計算方法成功了。高斯從筆尖上尋找到的這顆行星，在隱藏了整整一年后，卻又成為人類的最好的新年禮物。這一禮物向人們顯示了數(shù)學(xué)在科學(xué)研究中的巨大作用。

    在發(fā)現(xiàn)小行星之前，皮亞齊原是找尋Francis Wollaston的恒星列表中所記載的Mayer 87星，但他在表中所述的位置找不到該星。及后他找到一顆會移動的星，最初他認(rèn)為這是顆彗星。

    皮亞齊持續(xù)觀測至2月11日，但他的發(fā)現(xiàn)卻未受注意，之后該小行星已公轉(zhuǎn)至太陽背面而無法觀測。及后德國數(shù)學(xué)家高斯憑著皮亞齊的三次觀測結(jié)果去估計其軌道，并于翌年由Franz Xaver、Baron von Zach和奧伯斯成功尋回該天體。另一位天文學(xué)家波得認(rèn)為火星與木星軌道之間的位置理應(yīng)有行星，而谷神星正是該顆他認(rèn)為的未知行星，但它的體積比起其他大行星要小得多，因此威廉·赫歇爾后來把這類天體稱為“小行星”(asteroid)。并由此延伸出一個標(biāo)準(zhǔn)，即要確定一個天體是否為行星，這個行星的體積必須比谷神星要大。

    谷神星與其他類似地球的行星一樣，是由巖石所組成的，而且其外觀呈現(xiàn)圓形，顯示可能在內(nèi)部有分層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。木星的強大的重力影響有可能是讓谷神星沒有辦法成為一個大型行星的原因。

    谷神星是迄今小行星帶中最大的天體，但隨著凱柏帶及其天體的發(fā)現(xiàn)，比谷神星大的天體也隨之被找到，包括(28978)小行星(Ixion)、(50000)夸奧爾星(Quaoar)、(90482)小行星(Orcus)以及最近發(fā)現(xiàn)的2003 UB313等，而新發(fā)現(xiàn)的最遠(yuǎn)天體(90377)塞德娜星(Sedna)也可能比谷神星大，它可能來自奧特云內(nèi)層。冥王星有時也會被認(rèn)為是凱柏帶天體。

    2003年底及2004年初，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡首度攝得谷神星的外貌，發(fā)現(xiàn)它相當(dāng)接近球形，而且表面具有不同的反照率，相信擁有復(fù)雜的地形，有天文學(xué)家甚至推測谷神星的具有冰質(zhì)的幔及金屬的核心。

    2006年6月，美國太空總署將發(fā)射Dawn探測器前往谷神星，預(yù)計于2015年8月到達(dá)。

    自1801年發(fā)現(xiàn)谷神星后，天文學(xué)家根據(jù)與“提丟斯-波得定則”軌道相若的關(guān)系判別其為一直失蹤的行星之一，但其后數(shù)年分別發(fā)現(xiàn)另外三顆小行星后，四顆天體曾一并并列為行星之列，但其后再發(fā)現(xiàn)5號小行星義神星后，天文學(xué)家相信火星與木星之間散布著十分零碎而且數(shù)量不菲的小行星，因此英國天文學(xué)家威廉·赫歇爾把這類天體稱為“小行星”（asteroid），谷神星則為“四大小行星”之首。

    而在2006年8月24日，于布拉格舉行之“第26屆國際天文學(xué)大會”上，由2500多位天文學(xué)家表決，開設(shè)并定義矮行星這一名詞，而把谷神星劃入其中。

    谷神星的軌道介于木星和火星之間，位于主帶內(nèi)，每4.6地球年繞行太陽一周。軌道有適度的傾斜（i = 10.6°，比較的水星是7°，和冥王星的17°）和離心率（e = 0.08，比較的火星是0.09 ）

    說明圖中呈現(xiàn)谷神星的軌道（藍(lán)色）和一些行星的軌道（白色/灰色），在黃道面下方的軌道使用較暗的顏色，并以橘色的加號表示太陽的位置。左上圖是從極點鳥瞰的圖，谷神星的軌道在火星和木星中間的空隙內(nèi)；右上圖是特寫圖，標(biāo)示出火星和谷神星的近日點（q）和遠(yuǎn)日點（Q），火星的近日點與小行星帶主要的小行星，包括智神星和健神星，分在太陽的兩側(cè)；下圖是顯示軌道傾角的透視圖，將谷神星和火星與木星的軌道比較。

    在過去，谷神星曾經(jīng)被認(rèn)定是小行星家族中最大的小行星。這一家族的小行星共享著相似的軌道元素，有著共同的起源，而在某一段期間經(jīng)過碰撞而形成。但是，發(fā)現(xiàn)谷神星的光譜特性與家族中其他成員的不同，因此這個家族現(xiàn)在已經(jīng)更名為Gefion family，是依據(jù)家族中序號最小的 Gefion命名的。谷神星看來是這個家族的侵入者，恰巧有著相似的軌道元素，但來源是不同的。谷神星的自轉(zhuǎn)周期是9小時4分。

    迄今還沒有太空船曾經(jīng)拜訪過谷神星，然而NASA已經(jīng)在2007年9月27日發(fā)射黎明號太空船，將會在2011年探測灶神星，然后在2015年探測谷神星。

    執(zhí)行這項任務(wù)的黎明號太空船將會先進(jìn)入高度5,900千米的軌道環(huán)繞谷神星，經(jīng)過5個月的研究之后，太空船會先將高度降低至1,300千米，然后再經(jīng)過5個月才降至700千米。這艘太空船攜帶的儀器包括框架相機(jī)、可見光和紅外分光儀、伽瑪射線和中子偵測儀。這些將用來審視這顆矮行星的形狀和元素豐度。

    從在火星表面和軌道上環(huán)繞的太空船所發(fā)送的無線電訊號，觀察火星受到谷神星的運動所誘導(dǎo)的攝動，曾經(jīng)被用來估計谷神星的質(zhì)量。

    在希臘神話中，豐收女神是得墨忒耳(Demeter)。而在羅馬神話中，色列斯(Ceres)是主管農(nóng)業(yè)和豐收的女神，象征著養(yǎng)育人類文明的肥沃的土壤，她被作為滋養(yǎng)眾生的母親來被人們祭拜。在神話中有這樣一個故事：

    色列斯的女兒珀爾塞福涅突然被冥神普路托綁架。聞此噩耗，色列斯萬分悲痛，無心本職之工作，于是世間萬千植物，皆慢慢枯萎。直到她的女兒返回，她才恢復(fù)過來。于是一瞬間，世間的種子開始發(fā)芽，鮮花開始盛開，農(nóng)田里又布滿了綠油油的莊稼。

    色列絲女神在神話中谷神是農(nóng)業(yè)之神，其養(yǎng)活萬物，被視為母親的象征，是除了月亮之外，第二個關(guān)于母親(性)的指標(biāo)。代表了懷孕，食物，家庭，祖國，勞動與工作及養(yǎng)育。

    據(jù)統(tǒng)計，太陽系中約有50萬顆小行星和八大行星一樣繞著太陽公轉(zhuǎn)，目前已登記在冊的超過8000顆。它們大多體積很小，最早發(fā)現(xiàn)的四大小行星(谷神星(Ceres)、智神星(Pallas)、婚神星(Juno)和灶神星(Vesta))中，谷神星是最大的一顆，通常被稱作『偉大的母親』。這種稱呼，就是來自那些遙遠(yuǎn)的羅馬神話。

    每年5月11日前后，將會發(fā)生谷神星沖日，屆時，谷神星、地球與太陽將呈一條直線，地球位于兩者之間，谷神星的亮度會達(dá)到最高值。此后十多天時間里，天文愛好者通過雙筒野外望遠(yuǎn)鏡即可看到其倩影。