小行星的分类
现在人们常把小行星划分为碳质小行星(C型)和石质小行星(S型)两大类。前者与碳质球粒陨星有不少共同之处,除硅化物外还会有较多的碳和硫化物,因而它们的反照率较小,通常在0.02~0.08之间,在这类小行星中,还发现了它表面物质含有水分。像谷神星上的水含量竟达10%~15%!碳质小行星一般体积较大,3个都是碳质中最大的,轨道也倾向于离太阳稍远些。而石质小行星则不然,离太阳越近,石质小行星占的比例越大。阿波罗群小行星几乎都是石质小行星,它们的反照率在0.15左右,化学组成与石陨石类似,除了各种硅酸盐外,还有一定数量的金属成分,所以其密度也比碳质小行星大,这类小行星大的不多,最大的1颗是15号尤诺米娅(尤诺米娅是掌管法律和秩序的女神),其直径只不过272千米,差不多只有谷神星的1/3。
除了这两类外,后来还发现了为数不多的其他一些类别的小行星。一种为M型,也即金属类小行星。顾名思义,它们与铁陨星有些类似,含有很多的铁、镍之类的金属,因此比重很大。但由于表面粗糙,其反照率却在C型、S型之间,最大的M型是16号灵神星和X号凯里奥帕。此外还有极少量的E型,它们的反照率最大,都在0.33以上。
有人曾经统计过,轨道半长径在2~4天文单位间(称主带小行星),直径大于50千米以上的小行星有560颗,它们绝大多数为C型、S型,M及E型都是很少的。
小行星的亮度还向我们“透露”了其他不少秘密。如果不断地对它的亮度加以精密测定,人们又可知道它是否在自转,自转的速度快不快,周期是多少等等。我们知道,火星、木星之类的大行星,自转是根据它表面上的特征来测定的,但对小行星“此路不通”,因为即使用大望远镜,人们看到的小行星还是与恒星一样,仍是一个没有圆面的光点。因此人们又想起了“反照率”,即使小行星为球状,转动不会引起视面大小的变化,但是它表面各处的组成及地形,不可能会完全一样,即各处的反照率决不会严格相等,因此只要有自转(当然必须自转轴与我们视线不平行),它对向我们的部分就会有变化,这样不同时刻它向我们发出的光量也有一定的改变。1935年,果然有人用光电的方法做了这一工作,而且的确得出了很好的结果。他把小行星光度随时间的变化一一记录下来,并绘成了曲线——光变曲线。从光变曲线中,人们便不难得出小行星的自转周期。一般说来,光的变幅并不太大,小的如谷神星只有0.04等(即光最强与最弱的差别只有3.7%的变化),所以测定也不太容易。但随着光电技术的不断发展,现在已得到了好几百个小行星的光变曲线,迄今为止,已正式算出其自转周期的有196颗,它们的自转周期大多在5~14小时内,但也有例外。例如大名鼎鼎的1566号伊卡鲁斯,是自转最快的小行星,转一圈的时间是2小时16分,而自转最慢的是128号纳米西斯(Nemesis)和393号兰皮蒂亚(Lampetia),它们的自转周期分别为39小时和38小时42分。最近又发现了新的“冠军”——887号阿林达(Alinda),它自转一圈竟需84小时。
令人奇怪的是196个小行星自转周期的平均值是10小时左右,这个数值与木星的9小时50分,土星的10小时14分都十分接近,这种现象称为“等周律”。须知小行星与这两个巨行星相比,真像“小巫”见“大巫”,质量至少差几百万倍。但为什么自转周期这么接近呢?纯粹是一种偶然的巧合,还是另有深刻的原因?虽然不少人对此提出了许多理论和解释,但至今还没有真正得到十分满意的说明。
在测定光变曲线过程中,也发现一些小行星的光变幅?度大得出奇,像433号爱神星、1620号地理星,光变可达:1.5~2.0等,即光强变化6倍以上。显然,仅用各处反照率不同来说明是不够的,因此有人认为它们的形状不规则,爱神星就像火卫那样,3根轴长短不一,1620号形如香肠,都是由此推测出来的。1978年人们从观测小行星;掩星的光度变化中还得到了一个“副产品”——发现了532号赫克列娜、18号梅菠蔓有自己的小卫星(冥王星的卫星也是在这时发现的),消息传出,不少人赶紧翻箱倒柜,重新分析过去的小行旱光变曲线,据说从中又发现了好些小行星卫星……