小行星帶（asteroidbelt）是太陽系內(nèi)介于火星和木星軌道之間的小行星密集區(qū)域，由已經(jīng)被編號的120,437顆小行星統(tǒng)計(jì)得到，98.5%的小行星都在此處被發(fā)現(xiàn)。目前的小行星帶包含兩種主要類型的小行星：富含碳值的c－型小行星和含硅的s－型小行星。

小行星帶（asteroidbelt）是太陽系內(nèi)介于火星和木星軌道之間的小行星密集區(qū)域，由已經(jīng)被編號的120,437顆小行星統(tǒng)計(jì)得到，98.5%的小行星都在此處被發(fā)現(xiàn)。由于這是小行星最密集的區(qū)域，估計(jì)為數(shù)多達(dá)50萬顆，這個區(qū)域因此被稱為主帶，通常稱為小行星帶。距離太陽約2.17－3.64天文單位的空間區(qū)域內(nèi)，聚集了大約50萬顆以上的小行星，形成了小行星帶。這么多小行星能夠被凝聚

密集的小行星帶

在小行星帶中，除了太陽的萬有引力以外，木星的萬有引力起著更大的作用。

小行星帶由原始太陽星云中的一群星子（比行星微小的行星前身）形成。但是，因?yàn)槟拘堑闹亓τ绊懀璧K了這些星子形成行星，造成許多星子相互碰撞，并形成許多殘骸和碎片。小行星帶內(nèi)最大的三顆小行星分別是智神星、婚神星和灶神星，平均直徑都超過400公里；在主帶中僅有一顆矮行星—谷神星，直徑約為950公里；其余的小行星都較小，有些甚至只有塵埃大小。小行星帶的物質(zhì)非常稀薄，目前已經(jīng)有好幾艘太空船安全通過而未曾發(fā)生意外。在主帶內(nèi)的小行星依照它們的光譜和主要形式分成三類：碳質(zhì)、硅酸鹽和金屬。另外，小行星之間的碰撞可能形成擁有相似軌道特征和成色的小行星族，這些碰撞也是產(chǎn)生黃道光的塵土的主要來源。

1766年德國天文學(xué)家提丟斯（j.titius）偶然發(fā)現(xiàn)一個數(shù)列：(n4)/10，將n=0,3,6,12,……代入，可相當(dāng)準(zhǔn)確地給出各顆大行星與太陽的實(shí)際距離。這件事起初未引起人們的注意，后來柏林天文臺的臺長波德（j.bode）得知后將它發(fā)表，乃為天文界所知。在1781年發(fā)現(xiàn)天王星之后，進(jìn)一步證實(shí)公式有效，波德于是倡議在火星和木星軌道之間也許還有一顆行星。

1801年，西西里和皮亞齊（g.pzzi）在例行的天文觀測中偶然發(fā)現(xiàn)在2.77au處有個小天體，即把它命名為谷神星（ceres）。

1802年，天文學(xué)家奧伯斯（h.olbere）在同一區(qū)域內(nèi)又發(fā)現(xiàn)另一小行星，隨后命名為智神星（pals）。威廉·赫歇爾就建議這些天體是一顆行星被毀壞后的殘余物。到了1807年，在相同的區(qū)域內(nèi)又增加了第三顆婚神星和第四顆灶神星。由于這些天體的外觀類似恒星，威廉·赫歇爾就采用希臘文中的語根aster－（似星的）命名為asteroid，中文則譯為小行星。

拿破侖戰(zhàn)爭結(jié)束了小行星帶發(fā)現(xiàn)的第一個階段，一直到1845年才發(fā)現(xiàn)第五顆小行星義神星。緊接著，新小行星發(fā)現(xiàn)的速度急速增加，到了1868年中發(fā)現(xiàn)的小行星已經(jīng)有100顆，而在1891年馬克斯·沃夫引進(jìn)了天文攝影，更加速了小行星的發(fā)現(xiàn)。1923年，小行星的數(shù)量是1,000顆，1951年到達(dá)10,000顆，1982年更高達(dá)100,000顆。現(xiàn)代的小行星巡天系統(tǒng)使用自動化設(shè)備使小行星的數(shù)量持續(xù)增加。

計(jì)算證實(shí)

在小行星帶發(fā)現(xiàn)后，必須要計(jì)算它們的軌道元素。1866年，丹尼爾·柯克伍德宣布由太陽算起，在某些距離上是沒有小行星存在的空白區(qū)域，而在這些區(qū)域上繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道周期與木星的公轉(zhuǎn)周期有簡單的整數(shù)比。柯克伍德認(rèn)為是木星的攝動導(dǎo)致小行星從這些軌道上被移除。

在1918年，日本天文學(xué)家平山清次注意到小行星帶上一些小行星的軌道有相似的參數(shù)，并由此形成了小行星族。到了1970年代，觀察小行星的顏色發(fā)展出了分類的系統(tǒng)，三種最常見的類型是c－型（碳質(zhì)）、s－型（硅酸鹽）和m－型（金屬）。2006年，天文學(xué)家宣布在小行星帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了彗星的族群，而且推測這些彗星可能是地球上海洋中水的來源。

在太陽系形成初期，因吸積過程的碰撞普遍，造成小顆粒逐漸聚集形成更大的叢集，一旦聚集到足夠的質(zhì)量（即所謂的微星），便能用重力吸引周圍的物質(zhì)。這些星子就能穩(wěn)定地累積質(zhì)量成為巖石行星或巨大的

小行星ida和它的衛(wèi)星，伽利略號探測器拍攝

氣體行星。小行星帶的形成之謎不知道何時才能破解。不過，越來越多的天文學(xué)家認(rèn)為，小行星記載著太陽系行星形成初期的信息。因此，小行星的起源是研究太陽系起源問題中重要的和不可分割的一環(huán)。

關(guān)于形成的原因，比較普遍的觀點(diǎn)是在太陽系形成初期，由于某種原因，在火星與木星之間的這個空擋地帶未能積聚形成一顆大行星，結(jié)果留下了大批的小行星。

目前被認(rèn)同的行星形成理論是太陽星云假說，認(rèn)為星云中構(gòu)成太陽和行星的材料，塵埃和氣體，因?yàn)橹亓ο菘s而生成旋轉(zhuǎn)的盤狀。在太陽系最初幾百萬年的歷史中，因吸積過程的碰撞變得黏稠，造成小顆粒逐漸聚集形成更大的叢集，并且使顆粒的大小穩(wěn)定的持續(xù)增加。一旦聚集到足夠的質(zhì)量—所謂的微星—便能經(jīng)由重力吸引鄰近的物質(zhì)。這些星子就能穩(wěn)定的累積質(zhì)量成為巖石的行星或巨大的氣體行星。

在平均速度太高的區(qū)域，碰撞會使星子碎裂而抑制質(zhì)量的累積，阻止了行星大小的天體生成。在星子的軌道周期與木星的周期成簡單整數(shù)比的地區(qū)，會發(fā)生軌道共振，會因擾動使這些星子的軌道改變。在火星與木星之間的空間，有許多地方與木星有強(qiáng)烈的軌道共振。當(dāng)木星在形成的過程中向內(nèi)移動時，這些共振軌道也會掃掠過小行星帶，對散布的星子進(jìn)行動態(tài)的激發(fā)，增加彼此的相對速度。星子在這個區(qū)域（持續(xù)到現(xiàn)在）受到太強(qiáng)烈的攝動因而不能成為行星，只能一如往昔的繼續(xù)繞著太陽公轉(zhuǎn)，而且小行星帶可以視為原始太陽系的殘留物。

最早提出的成因解釋是爆炸說，是太陽系第十大行星億萬年前的大爆炸分解成了千萬顆小行星。這種

小行星mathilde，近地小行星探測器拍攝

理論一下子就解決了兩個難題：小行星帶的產(chǎn)生和為什么沒有第十行星。但這種設(shè)想最大的缺陷是行星爆炸的原因說不清楚。也有人認(rèn)為，木星與火星之間的軌道上本來就存在著5－10顆同谷神星大小相似的體積相對較大的小行星。這些行星通過長時間的相互碰撞逐漸解體，越來越小，越分越多，形成了大量的碎片，也就是我們目前觀測到的小行星帶。這些解釋各有道理，但都不能自圓其說，因而都未形成定論。

小行星帶（資料）在線