為什麼從火星到木星之間好像空出了一大塊? 這裡為什麼只是小行星

早在17世紀初，發現行星三大定律的德國天文學家開普勒就注意到了一個問題：

那就是太陽系中的金星、水星、地球和火星之間的距離都不太遠，但比較而言，從火星到木星之間好像空出了一大塊，顯得有些不太協調。

於是，他在1619年出版的《宇宙和諧論》一書中強調了他的這個看法，不過沒有提出火星和木星之間有可能存在一顆行星的問題。

一個半世紀以後，很多人都認為在火星和木星之間確實應該有一顆行星，並很快成為了天文學家所議論的中心話題，但誰也拿不出任何證據。

到了18世紀中葉，德國自然科學家提丟斯發現，如果將0、3、6、12、24、48、96數列中的每個數加4後的結果再除以10，其結果就是各行星問的平均距離。計算如下：

(0+4)÷10＝0.4(水星距離太陽實際0；387天文單位)

(3+4)÷10=0.7(金星距離太陽實際0.723天文單位)

(6＋4)÷10=1.0(地球距離太陽實際1.000天文單位)

(12+4)÷10=1.6(火星距離太陽實際1.524天文單位)

(24+4)÷10=2.8(?)

(48+4)÷10=5.2(木星距離太陽實際5.203天文單位)

(96+4)÷10=10(土星距離太陽實際9.56天文單位)

通過以上數字對比我們不難看出，提丟斯計算出的數值與各行星到太陽的實際距離是十分相近的。

那麼這個算式究竟是巧合，還是一個普遍的規律呢?1766年，提丟斯在把《自然的探索》這本書從法文翻譯成德文的時候，在沒有徵得原作者同意的情況下，將他的發現與觀點加進了書中，但此書出版後並沒有引起人們的普遍關注。1772年，柏林天文台台長彼得注意到了這個奇怪的規律，並將它編入《星空研究指南》一書中進行介紹，這就成了後人提到的提丟斯——彼得定則。不過需要提出的是：為什麼是0、3、6、12、24……這些數列加4再用10除，而不是別的什麼數?提丟斯和彼得都沒有做出任何解釋。所得的結果意味著什麼?它裡面包含著什麼奧秘?他們倆人誰都沒有加以說明。但彼得堅信的一條就是：「造物主」決不會在火星與木星之間留下一片空白，在它們中間肯定還會有一顆行星。他向天文學家們呼籲：希望大家聯合起來，共同去尋找這顆被「丟失」掉的星球。

在以後的日子裡，許多熱心的天文學家都在努力搜尋這顆「丟失」的行星。但幾年過去了，卻毫無進展。而正當大家開始灰心，並準備放棄這種漫無邊際的搜尋工作時，英國的天文學家威廉·赫歇爾卻在1781年於無意中發現了太陽系的第七顆行星——天王星。

更令人驚訝的是，天王星與太陽的平均距離是19.2個天文單位，這與提丟斯一彼得定則算出的19.6相差無幾。至此，許多天文學家都對這一定則更加深信不疑，大家又都開始致力於尋找2.8天文單位處這顆還未被發現的行星。

1801年1月1日，一個驚人的消息從義大利西兩里島傳出。巴勒莫天文台台長皮亞齊在一次常規觀測時，終於在2.77天文單位處發現了一顆新的天體，並很快被命名為「穀神星」。

然而遺憾的是此星直徑只有700餘千米(經以後測量實際為1020千米)，大約是月球的1／5，還夠不上大行星的稱號。而正在大家疑惑不解時，第二年春天德國醫生奧伯斯又在火星與木星之間的2.8天文單位處，發現了一顆取名叫「智神星」的新天體。但此星的體積更小。直徑也只有500千米，更算不上是一顆大行星。緊接著，人們在這一帶又發現了「婚神星」、「灶神星」……直到20世紀末，共發現有永久編號的小行星達3000餘顆。據天文學家估計，運行在火星與木星之間直徑在1千米以上的小天體最少有50萬顆，小行星的總質量相當於地球的0.04％。

那麼，為什麼在火星與木星之間的廣闊地帶運行的不是一顆大行星，而是由無數個小天體組成的行星帶呢?

這個問題的出現，很快又引起了眾多科學家曠日持久的爭論及猜測。首先是發現第二顆小行星和第四顆小行星的天文觀測者奧伯斯提出一種假說。他認為在火星和木星之間確實存在一顆很大的行星，不過在某時因某種不清楚的原因突然發生了爆炸，其碎片形成了今天從2.17天文單位～3.64天文單位的小行星帶。

1950年，蘇聯科學院的S.V.沃爾洛夫教授甚至把這個假想中存在的行星，用古希臘傳說中的人名命名為「法厄同」。

自奧伯斯提出爆炸學說之後，關於這場災難的原因在科學界眾說紛紜，但最令人吃驚的莫過於蘇聯科學家F.賽格爾博士提出的一個奇特觀點。他認為「法厄同」行星毀滅的原因不是天災，而是「人禍」。賽格爾推測說：遠在7000萬年前當地球上還只有爬行動物時，「法厄同」人的文明深化程度已經超過我們地球人現有的水平。它們早已掌握了核技術，並製造和儲存了大量的核武器。但在一次相互殘殺的「國際糾紛」中，因矛盾激化從而導致了一場全球性的核大戰。而由核爆炸引起的連鎖反應又點燃了海洋中的氫氣。最終在反覆不斷的大規模爆炸中，這顆星球徹底毀滅。在「法厄同」發生大爆炸之後，其中一塊大約直徑有十幾千米的碎塊擊中了地球，致使恐龍和地球上大多數物種迅速滅絕。

賽格爾博士提出的這一假說，在現代天文學的發展中並未能得到更有力的支持。而它唯一的理論根據是：美國科學家在對1864年落在法國的一塊小行星碎片進行分析時，發現隕石上有生命活動過的痕迹。不過這個理論根據，很快就遭到許多科學家的質疑。很多人都認為：「法厄同」距太陽有2.8個天文單位，在如此遠的距離內，即便是在陽光照射下的白天，它的表面溫度也在零下七八十攝氏度，而在夜晚則會低得更多。在這樣嚴酷的自然環境中，生命是很難生存的，更不要說是發展成高級文明了。

在眾多的爆炸學說中，還有一個觀點比較新奇。假說認為：根據行星排列規律和小天體質量總和推測，「法厄同」行星的體積要小於火星，所以說它的偏心率應該很大。但在數千萬年前的某一天，當「法厄同」由距太陽2.8天文單位運行到3.2天文單位處時，突然遭到宇宙深處飛來的一顆小天體襲擊。猛烈的撞擊雖然沒有造成「法厄同」行星的直接毀滅，但卻引發了「法厄同」行星的劇烈共振。而又由於木星強烈引力的影響，從而使「法厄同」在很短的時間內振幅無限增大，直至發生了土崩瓦解式的爆炸，其破碎後的行星殘塊飄浮在火星與木星之間，形成了今天1.5億千米寬的小行星帶。

共振的力量是巨大的，它是一種由兩個物體或兩個因素組成的感染現象。當一艘輪船的發動機與船體的頻率形成共振之後，整個輪船會在瞬間斷成幾節。當步伐整齊的隊伍通過一座橋樑，與橋體正好產生共振時，就會使堅固的大橋即刻坍塌。在電磁現象中，共振也極為常見。任何無線接收設備都是靠共振原理工作的。物理學家還發現，在小小的基本粒子世界中也有共振現象。當兩個質子的碰撞能量達到某些數值時，碰撞幾率就會成百倍地增加，而這種基本粒子就叫「共振態」粒子。在以上假說中提到的3.2天文單位處，是一個很關鍵的數字，因為這個數字正是木星至太陽之間黃金分割諧振點的0.618處。故在此處稍有觸發，按假說的觀點就極易產生強烈的共振。

除爆炸學說之外，還有人提出「半成品」說、「小行星碰撞」說等等。如「半成品」說認為：在太陽系形成的初期階段，當其他大行星都在逐漸成形的時候，木星與火星之間正在形成行星的區域卻因缺少某些必要的條件而沒有成形，所以留下了今天只有「半成品」的小行星帶。而「小行星碰撞」說則認為：原木星與火星之間的某些軌道上，本來存在著5顆～10顆類似「穀神星」大小的較大天體，但這些天體在運行當中發生了不斷的相互碰撞，致使它們變得越來越小，最終變成由無數小天體組成的小行星帶。

以上幾種假說雖然各有道理，但又都不能自圓其說，故「法厄同」行星是否真的曾經存在?小行帶又是如何形成?幾百年來也成了困擾天文學家的一個難題。不過，越來越多的科學家認為：小行星帶記載著太陽系行星形成初期的大量信息，因此對小行星帶起源的研究，是關係到太陽系的起源以及地球將來命運的一個十分重要的問題。所以說，早日破解「法厄同」及小行星帶之謎，對人類的未來和發展，都有著極其重要的指導作用。

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