小行星亮度变化的原因

小行星光变曲线的形状千姿百态，但亮度变化呈周期性，多数情况下，在一个周期内，光变曲线有两个起伏，不过，有时也能观测到1个或3～4个乃至多个起伏的光变曲线。一般说来，每个起伏的高低及持续时间都不一样，另外，在大起伏上还迭回小的曲折。

研究表明，小行星是固状天体，跟大行星一样，靠反射太阳光而发光。因此，小行星的亮度取决于两个条件：（1）观测者所见受照面积和；（2）表面反照率（反射本领）。前者跟小行星大小有关。显然，在反照率相同的情况下，大的小行星比小的行星更为明亮；而当大小相同时，反照率大小不同的小行星其明暗程度也不相同。

另一方面，小行星除公转之外，还绕轴自转，当小行星表面物质不均匀时，不同表面的反照率是不一样的，这样，小行星的亮度随着自转便发生变化，并且变化呈周期性。小行星亮度发生周期性变化的另一个原因是，小行星的形状不规则，在一个自转周期内，观测见到不同大小的视圆面面积：面积大时亮一些；面积小时暗一些。

根据上述道理，不难理解，倘若小行星为球形，并且表面物质均匀，亮度便不会发生变化。这种情况只为个别大小行星（如谷神星）所有；另一种不变化的情况是，小行星的自转轴朝向观测者，此时，不论在什么自转位相，观测者所见的总是同一个表面。这种情况不是对所有小行星都能发生的，而且一般说来，一旦某个小行星出现这种情况，也仅限于个别年份，在别的年份，由于观测者视线方向跟自转轴方向不重合，该小行星的亮度不再会是恒定不变的了。

综上所述，小行星亮度变化的原因有两个，一个原因为形状，另一个原因是反照率。这两个原因可以一个为主，也可同时起作用，但以前者占多数。因此，小行星光变曲线大体上可分为三大类：（1）主要由形状不规则造成的；（2）形状不规则同时表面上反照率变化亦起重要作用；（3）小行星接近球形，但表面上反照率不均匀产生的。

对于第一种原因产生的光变曲线，如果假定小行星为绕短轴自转的三轴椭球体模型（这一模型符合大多数情况），则曲线形状规则，并有两个起伏（a）；第二个原因产生的曲线虽不规则，但有两个起伏（b）；第三个原因曲线的特征是，形状不规则，同时起伏任意多（c）。

另外，还需说明一点，实际情况比以上分类要复杂得多，区分究竟是反照率变化还是形状不规则，有时并不是那么容易的。一般说来，对同一个小行星，不同年份的光变曲线形状是不一样的，但周期保持相同。其中道理很简子，就是在不同的年份，自转轴跟视线的相对方向发生变化，因而观测者所见视圆面面积不一样，除此之外，光变曲线还跟太阳的照射条件，因而跟小行星的位相有关。