可是假定我們能把這些圓圈當作絲線圈拿起來,再重新佈置一下使它們都以太陽為中心,卻不改它們的大小。那些較大的軌道直徑就差不多要比較小的加一倍,因此這些圓圈就要佔據很寬的空間,如圖29所示。奇怪的是它們並不平均分佈於全部佔有的空間,卻集合成清楚分開的幾群。這也在圖29中顯示著,並且又用不同的但更完全的方法在圖30中表示著。圖30的說明如下:每一行星都在一定的日期內圍繞太陽公轉一次,它離太陽愈遠,這週期便愈長。因為軌道的全圓周是129.6萬秒(360度),所以用這數目除以公轉週期,得的商數就是表示那顆行星平均每日執行多少角度了。這角度就叫做該行星的“平均運動”(mean motion)。小行星的平均運動約自300秒起到1 100秒以上,度數愈大,公轉週期愈短,行星離太陽愈近。
現在我們畫出一道水平線,在旁邊標註度數,從300秒到1 200秒,每隔100秒畫一格。在每一格中我們把所有平均運動在這以內的小行星都用小點畫出來。
略微考察這幅圖,我們就可以分出五群六群來。最外層的約在400秒與460秒之間,離木星也愈近,公轉週期也差不多要8年之久。以後是一道寬空隙,直到560秒,我們才又發現10顆行星在540秒與580秒之間。從此以下,行星數愈加增多,但在700秒、750秒、900秒旁卻只有很少或簡直沒有。好了,奇怪的事就在這一點上:這些空隙都是行星運動恰與木星成一簡單關係的地方。一顆平均運動為900秒的行星繞太陽一週的時間是木星的1/3,600秒的是1/2,750秒的是2/5。依天體力學定律,凡一顆行星與其他行星有上述的簡單關係的會由於互相的作用而逐漸產生大的軌道變化。因此,第一個指出這些空隙的柯克伍德(Kirkwood)就假定這是因為空隙中原有的行星不能永久保持其軌道。但是,奇怪的是在通約數為木星三分之二或相等的地方卻不但沒有空隙,反而有成群的行星,其中的原因尚不明瞭,有人給出了統計解釋,認為通約數為1/4、2/7、1/3、2/5、3/7、1/2的地方與小行星的徑向分佈機率的零點相一致。
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愛神星
這些小行星中有一顆非常特別,因此我們也要加以特別的注意。1898年以前所知的數百顆小行星都在火星木星軌道之間執行。但那一年的夏天,柏林的威特(Witt)發現了一顆行星在近日點時竟進入了火星軌道的內部——實際已在距地球軌道2 200萬千米以內。他替它起名字叫做“愛神星”(Eros)。這顆行星的軌道偏心率又很大,在遠日點時又遠遠逃出了火星的軌道外。此外,這顆行星與火星的兩軌道竟如同鎖鏈的兩環相結,因此如果軌道都是鐵絲的就要連套在一起了。
這顆行星又由於軌道的傾斜,常脫出了黃道帶的範圍以外。當1900年接近地球時,它竟跑到北方去了,跑得那樣遠,在北緯中部都不見它落下地平線,而經過子午圈時也在天頂以北了。它的運動這樣特別,無疑是我們不能早早發現它的一個原因。當它在1900~1901年接近地球時,我們曾很仔細地考察了一下這顆愛神星,卻發現它的光度每小時都在改變。細心地觀察測出這種變光有規則的週期是5小時15分。早先有人就假定這顆星實際上是兩顆星互相繞著轉。可是更近似的猜測說這顆行星表面上有光明區和黑暗區,它的變光是由於向著我們的半球上明暗區域的變換。2000年小行星探測器NEAR終於接近了愛神星,它發回的照片揭示了謎底——愛神星的亮度變化反映出它是一個40×14×14立方千米的表面起伏不平的柱體。
對於愛神星以外的小行星,也有人懷疑是由於繞軸自轉而生的變光,但至今一切還未確定。
從科學觀點看來,愛神星也是最有趣味的,因為它有時離地球那樣近,它的距離就可以測得極其準確,而太陽的距離以及全太陽系的大小由此也可以比用其他任何方法測得更為準確。不幸它的最接近的時候卻相隔很久。
在1900年愛神星離地球只有約4 800萬千米。在1931年1月30日它的距離只有約2 600萬千米,這比任何曾經接近過地球的行星都更近,雖然它還可以更近320萬千米。
近地小行星
現在已經發現的數量眾多的小行星中,大概1 400多顆是軌道可能與地球軌道相匯的近地小行星,這些小天體的軌道有可能與地球軌道發生交叉,其中50