小行星的大小
在谈到小行星的运行轨道时,我们仅把它们当成小质点对待,仅有位置,有运动和轨道,而忽略它们的大小。实际上,第一号谷神星的直径接近月球的1/5。小行星的形状,有的像球,有的像长柱形,有的竟像由两块石块构成的。它们和大行星一样,也有自转。
在望远镜里,大行星可以呈现出一个圆面,圆面的大小不难用测微器测定出来。但小行星在望远镜里的形象和恒星一样,只是星点。大气引起的小行星星象的抖动现象,也和恒星几乎一样,这引起星象的不稳定,使直径的测定几乎成为不可能。只有观测最大的小行星,对它的大小才可以得到稍有意义的结果。19世纪末,已有天文学家开始从事这方面的工作。后来有人使用一种叫圆面仪的仪器来测定小行星的大小。这种方法的原理,是在望远镜的视野里引进一个假星象,它的颜色和大小可以调节控制。如果调节假星象,使它和小行星的星象完全相同,从假圆面的有关数据就可以笋出小行星的直径来。另一个方法,是利用月球遮掩小行星的机会,从光电光度计记录下来的光变曲线得到小行星从开始被掩到完全被掩所经历的时间,然后,由已知月球东移的速度算出圆面的大小来,最先发现的四颗小行星的直径与月球的大小比较如下:
在我们地球上,不少人喜欢登高望远,站在高高的山巅,顿觉心胸宽广,故而很早就有“欲穷千里目,更上一层楼”之类的佳句。其实,因为地球之大非同一般,所以即使坐上飞机,在蓝天上俯视下来,大地仍然一望无际,简直就像一块四处延伸出去的平板,这就是我们常说的“大地水准面”。我国古代也是从此直观的经验中,产生了“天圆如张盖,地平如棋局”的“盖天说”来,因为肉眼望出去区区几千米,10几千米,与地球半径6378千米相比实在太小了,因此肉眼很难看出大地是球形的。
然而小行星就不同了,即使是最大的谷神星,其半径不过三五百千米(半径大于100千米的小行星仅有30多颗),相当于地球半径的6%,所以人能一目了然地知道,原来他站在一个大球上。倘若他登上一个1000米的山峰,“地平”四周越远越向下坍的现象就越明显,我们不难算得,这个“山上人”甚至可以看到地平之下40的天区。
对于一个半径50千米的小行星,这种大地弯曲的现象尤其明显,因为只要离地面高150米,就可达到在谷神星上1000米的同样效果。倘若他仍爬上1000米的高山,则他看到地平之下的区域将大到11°22′,总之小行星越小,这种现象就越加奇特。赫耳墨斯小行星上,便会出现二番“奇景”。
根据测定,赫耳墨斯是一颗很小的小行星,虽还不能列为“世界之最”,但确实也可算“最轻量级”的选手。它的长度不过六七百米,如果把它搬到地球上竖起来,只有泰山的一半高,它的形状很可能是不规则的。但我们姑且把它当作半径300米的一个球,这样,即使作一次“环球旅行”,路程也还不到2千米!以我们普通的步行速度,1小时可以走3圈!所以,人站在赫耳默斯上,好像就在一条超级巨轮上,“世界”的“尽头”离得很近。对于一个中等身材(1.7米高)的人来说,他至多只能看见32米远的地方,也即是说,即使在60米跑道的起点,他只能看见一半的路程,要跑到了中途才可望得见终点在近“地平线”上!所以对于“赫耳墨斯人”来说,他们的“地球”为球形是不言而喻的,要叫他们建立“大地水平面”的概念,反而要花好一番功夫呢!
倘若赫耳墨斯和我们地球一样,一昼夜是24小时的话,则它的日出日落现象是十分有趣的。日出时,耀眼的太阳从东方地平线上慢慢推进,日落时也可看到夜晚的阴影从中心慢慢移向西方的地平,就像我们看到云彩的阴影在地面上移动一样,其速度还不到每秒3米。换句话说,同一地方的人,高个子要比矮个子先看到日出。一个中等身材的人,他的头将比脚每“天”多照到48分钟阳光(升起时光先照到24分钟,日落时又多照到24分钟)!
我们知道,地球上除了赤道地区白天黑夜长度始终相等外,总是夏季日长夜短,冬天昼短夜长,可是在小行星世界,即使是在它的赤道上,白天与黑夜的时间仍不相等,在赫耳墨斯上,夜晚比12小时短48分钟,白天比12小时长48分钟,所以白天比夜晚长1小时36分!