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小行星的命名 探測小天體

晴朗的夜晚,我們仰望夜空,就能見到那繁星閃爍,彷彿在對我們訴說著它們身世的秘密。然而在夜空的黑暗處,就在我們居住的太陽系內,有那麼一類數量極其眾多的天體,它們不像遙遠的恆星那樣肆意散發著自己的光輝,因此,人們只能藉助太陽的光芒才能一睹它們的芳容,它們就是太陽系小天體。

西方學者最初以古羅馬或希臘神話傳說中神仙的名字來命名行星,小行星在發現之初也被認為是行星,因此其命名延續了這一傳統。1801年,皮亞齊在西西里島上發現了第一顆小行星,就將其命名為穀神·費迪南星。該名稱中,前一部分是以西西里島的保護神穀神命名,後一部分是以那波利國王費迪南四世命名。但各國天文學家對後一部分不滿意,因此只保留了前一部分作為該小行星的名字。故第一顆小行星的正式名稱是穀神星,穀神是一個主管五穀雜糧的女性神仙。隨後發現的三個小行星———2號小行星智神星,3號小行星婚神星,4號小行星灶神星———都是女性神仙。此後,每一個小行星都有兩個名稱:一個是小行星總表的數字序號,一個是以女性神靈稱謂命名的專用名字。這也成了19世紀天文學家約定俗成的小行星命名規則,專用名字的命名權屬於發現者或發現者所在的天文台。

19世紀初,英國傳教士偉烈亞力將英國天文學家赫歇爾的著作 Outlines of Astronomy(《天文學綱要》)引入中國,並與清代著名學者李善蘭一起進行了翻譯工作,取名為《談天》。他們在為小行星確定中文名稱時,未採用較為便捷的音譯,而是使用了意譯。原因有以下三點:一是音譯與漢語中的大行星名稱(如木星、金星等)不協調,二是音譯與李善蘭已採用的衛星命名法(如木衛四、土衛六等)也不協調,三是對於不熟悉西方古代神話中諸多神仙名字的中國讀者也極不方便。因此,翻譯工作首先由熟悉神話掌故的傳教士描述那些作為小行星專用名字的神話人物的身世、特徵、專長和職責等,再由文化底蘊深厚的學者李善蘭選配恰如其分的中文名。《談天》中編著翻譯了116個有中文專用名字的小行星,彙編成的小行星總表成為重要的天文文獻,其中的小行星名稱大都沿用至今。

隨著攝影技術進入天文領域,發現小行星的效率大幅度提高。到19世紀末期,人們已經發現了300多顆小行星,神話人物的名字數量無法滿足不斷增長的小行星數量。小行星命名的取詞範圍開始擴展,包括使用國家、地域、城市、名人、發現者夫人的名字或者其他神話中神的名字,甚至使用一些文藝作品中主角的名字來命名,但仍然需要遵循以陰性名詞命名的規定,陽性的人名、地名、物名等名詞需要加上後綴使其陰性化,如1034號小行星"Mozartia"是以著名音樂家莫扎特(Mozart)的名字加陰性後綴命名的。

到了20世紀中葉,國際天文聯合會取消了小行星專用名字女性化這一規定,陽性的詞語可直接用於小行星的命名。1995年,在小行星中心的主持下,小行星的命名有了統一的格式:每一顆小行星都擁有暫定編號、永久編號和專用名字共三種稱謂。目前,所有的小行星觀測數據都需要上傳至小行星中心進行處理,小行星中心會對數據進行驗證篩選,確定其是否為新發現的目標。按照小行星中心的規定:當一個小天體至少在兩個晚上(兩個晚上的間隔時間小於一周,以便於將觀測目標和已有的目標進行識別計算)被觀測到,並無法立即識別為已經觀測到的目標時,可給其分配一個標準暫定編號。小行星的觀測者在向小行星中心發送自己的觀測數據時,可以根據觀測者自己的姓名等信息對目標取一個臨時編號以便和小行星中心進行通信,當被小行星中心確認了觀測目標後,小行星中心會立即給該目標確定一個標準的暫定編號。實際上,可能有多個觀測者或者機構同時「發現」這顆小行星,因此一顆「發現中」的小行星可能有多個暫定編號,在測定該目標的軌道後,測定者或機構可以選擇一個暫定編號作為該小行星的主體編號。

標準的暫定編號由發現年份、發現月份的上半月或下半月以及在該半月內的發現順序號三部分構成。發現年份由4位數字組成,發現月份依次由A 到Y(除字母I外的)的24個字母表示,每月的1至15日為上半月,15日之後為下半月。例如,A 表示1月上半月,Y表示12月下半月。在半月內的發現順序號由A 到Z的25個字母(不包括字母I)表示。25以上的數目則用字母加數字表示,往後累加時先依次增加字母的順序,再增加數字的順序,例如,A1表示26,Z1表示50,A2表示51。比如2017CH 就表示該小行星是2017年2月上半月發現的第8個。表1和表2分別列出了發現日期和發現順序的字母對照表。

表1發現日期和英文字母對照表(不使用字母I)

表2發現順序的字母對照表(不使用字母I)

一般來說,觀測到某顆小行星的沖日次數大於等於四次就可以較為精確地測定該小行星的軌道數據,也就可以為其指定用數字表示的永久編號。但是這條準則並非絕對,在實際處理過程中,尤其是針對一些特殊的目標,會適當地放寬觀測到的沖日次數要求,例如,給近地小行星指定永久編號所需要的沖日觀測次數可以減少到三次,甚至兩次。

當小行星獲得永久編號後,其發現者在十年內對其專用名字擁有優先的提名權。在僅依靠人眼觀測小行星的時代,通常認定第一個觀測到的觀測者為其發現者,如果一個新的觀測發現和先前的觀測為同一目標,則先前的觀測者被認為是擁有發現權的。但這種準則較為武斷,因為很多早期的觀測只是「預發現」,即很多情況下,小行星僅憑一個晚上的觀測所計算的軌道具有很大的不確定性,很難確定是否是新的目標。因此,小行星中心對發現者的定義做了重新的規定:小行星中心每月都會發布異常小天體觀測信息的電子版報告(Minor Planet Electronic Circulars,MPEC),在該報告發布前就已經觀測到多次沖日的目標,小行星的發現權屬於主體編號的確定者;在該報告發布後進行了多次沖日觀測,小行星的發現者就是在首次觀測到的沖日階段,最早上報了第二個夜晚(通常和第一個觀測夜晚間隔小於一周)觀測結果的觀測者。

小行星的發現者給小行星專用名字進行提名時,可在小行星中心的命名網站上提交一個關於命名的簡短說明。然後由15人組成的小天體命名委員會進行裁決,小行星中心對發現者的提名有詳細的規定,包括以下幾個基本的準則:

(1)不超過16個字元(包括空格和符號)。

(2)最好只有一個單詞。

(3)在某種語言下是能發音的。

(4)非攻擊性的辭彙。

(5)和已經存在的小天體或自然天體的衛星的名字不相似。命名時可以選取在軍事或政治上著名的人物和事件,但必須在人物逝世或重大事件發生後的100年以內。不鼓勵以寵物的名字命名,任何商業性的命名行為也是不允許的。

另外,對於一些特定軌道族群的小天體命名可以參照特定的神話類型,小行星中心對此也做了專門的說明:

(1)傳統海王星外天體(TNO)可根據神話傳說中的造物主來命名。傳統海王星外天體帶也稱作傳統柯伊伯帶,是太陽系內小天體的來源之一。

(2)和海王星處於3∶2共振的天體可根據地獄中的神來命名。這些小天體又統稱為冥族小天體,表示它們像冥王星一樣被困在共振軌道中的小天體,所以其命名也使用地獄諸神。

(3)處於木星和海王星之間,並不和其他大行星產生1∶1軌道共振的小天體,可依據神話中的半人馬族神來命名。之所以選擇這一族的名稱是因為這些小天體通常同時具有小行星和彗星的特徵。這些小天體也統稱為半人馬小天體。

(4)和木星處於1∶1軌道共振的小天體可依據特洛伊戰爭來命名。其中L4點附近的小天體為希臘人名,L5點附近的小天體為特洛伊人名。

(5)近地小天體可依據神話傳說命名,但不包括造物主和地獄諸神。

當小行星中心在《小行星通報》(Minor Planet Circulars)中刊登了小行星的專用名字後,該命名就成為其官方命名。小行星中心的網站中,列出了所有已經命名的小行星以供查閱,截至2017年2月13日,已經有20485顆小行星獲得了專名。

對於和木星處於1∶1軌道共振的特洛伊小天體命名還有如下小插曲:1906年2月,德國天文學家馬克斯·沃夫(Max Wolf)發現一顆位於太陽-木星的拉格朗日點L4附近的小行星,後來以荷馬在神話故事《伊利亞特》中的英雄阿基里斯命名該小行星為(588)阿基里斯,不久之後,在L4點附近以及太陽-木星系統的另一個拉格朗日點L5附近又發現了許多小行星。

在馬克斯·沃夫的主導下,太陽-木星系統L4點附近的特洛伊小天體都以《伊利亞特》劇本中的以阿基里斯為代表的希臘英雄人物命名,所以也稱之為希臘群或者阿基里斯群;在L5點附近的特洛伊小天體則以特洛伊的英雄來命名,代表人物則是普特洛克羅斯,所以也稱為特洛伊群或普特洛克羅斯群。但是在L5點附近發現的第一顆特洛伊小天體(617)普特洛克羅斯是以希臘英雄人物普特洛克羅斯命名的,這是因為當時還沒有建立希臘和特洛伊分開命名的規則,除此之外,在希臘群中也有以特洛伊英雄名字命名的(624)赫克特。

由於《伊利亞特》劇中特洛伊戰爭的人物被用於特洛伊群小行星的命名,而最初特洛伊小天體又僅用於稱呼和木星共享軌道的小行星,所以當在火星與海王星的拉格朗日點都有小行星被發現後,這些特洛伊小天體就必須稱為火星特洛伊小天體或海王星特洛伊小天體。這些處於太陽和大行星三角平動點(L4,L5點)附近的小天體也統稱為特洛伊小天體。

小行星是各類天體中唯一可以根據發現者意願提出命名,並經國際組織審核批准從而得到國際公認的天體。由於小行星命名的嚴肅性、唯一性和永久不可更改性,能夠命名小行星成為一項世界公認的殊榮。

目前,中國大陸(內地)的小行星發現工作主要由紫金山天文台和國家天文台進行。中國台灣的鹿林天文台和中國香港的業餘天文學家也都發現了數百顆編號小行星。這些機構和個人給小行星的專用名字帶來了許多中國元素。中國的小行星命名一般多選用中國的傑出人物、地名和著名單位。中國大陸(內地)的小行星命名權基本都屬於中國科學院,對小行星命名的選擇也比較正式,最近幾年有很多傑出的科學家獲得了以他們的名字命名小行星的殊榮。中國台灣和中國香港對小行星的命名相對自由,很多娛樂明星和電影中角色的名字也可以用來命名小行星,這種小行星命名方式在中國大陸(內地)是很罕見的。截至2017年2月,小行星中心發布的編號小行星中,以中國的人名、地名和機構等命名的小行星已經達到了360顆以上。

中國對小行星的命名通常使用漢語名詞,在翻譯為標準的英語名稱時,通常採用標準漢語拼音命名,而不是根據其表達的意思來翻譯,比如「南京大學」星的英文名稱是「Nanjingdaxue」。在現代漢語的拼音標準出現以前,那些以中文命名的小行星的英文譯名會不一樣,如「南京」星的英文名為「Nanking」。港澳台地區由於其拼音標準和內地(大陸)不同所以其英文譯名會按照他們的標準來翻譯,比如「邵逸夫」星的英文名是「Runrun Shaw」。

第一個和中國相關的小行星命名可追溯到清朝道光年間。1874年,美籍加拿大天文學家詹姆斯·克雷格·沃森(1838年—1880年)隨其金星凌日考察隊來到北京觀測金星凌日,該團隊於當年10月10日發現了一顆新的小行星,編號為第139號小行星,他恭請當時管理欽天監和算學事務的道光皇帝第六子奕?(封號恭親王)為該小行星題名,恭親王在1874年(同治十三年)11月2日將這顆星題名為「瑞華星」,寓意為「中華吉祥之星」,因當時的拼音未標準化,音譯成「Juewa」。在沃森回國後的1875年,他又發現了150號小行星,並將之命名為「女媧」(Nuwa),以紀念當時的中國之行。自20世紀70年代開始,翻譯人員將小行星「Juewa」的名稱從英語翻譯成中文時,從現代漢語拼音中尋找近似「Juewa」的發音,把這顆原本有中文名字的小行星,音譯成為「九華」星。其後的天文書刊作者和編輯,雖然知道這顆小行星是在中國本土發現的第一顆小行星,卻沒有考證其名字來源,依舊將「九華」星當作這顆小行星的名稱。四十多年以來,中國天文學會天文學名詞審定委員會/全國科學技術名詞審定委員會天文學名詞審定委員會也一直將「九華」星作為139號小行星的官方名稱。2017年1月7日,福建天文愛好者林景明等經過一年多的考證,並提供了確切的文獻記載,才將「九華星」詞條刪除,更正為「瑞華星」。

著名天文學家張鈺哲是第一個發現小行星的中國人。1928年,留學美國期間,他在葉凱士天文台觀測時發現了一顆小行星,這就是小行星1125。為了寄託海外遊子對祖國的眷戀之情,張鈺哲決定把它命名為「中華」(英文譯名「China」),但是這顆小行星後來失去了蹤跡。紫金山天文台於1957年發現了一顆軌道相近的小行星,經張鈺哲本人同意,以此取代了小行星1125命名為「China」。而在張鈺哲逝世後一個月,原來的小行星1125(1928 UF)被重新找回,並重新編號為小行星3789,且被命名為「中國」(Zhongguo)。

本文摘編自徐波,雷漢倫編著《探測小天體》第一章,內容有刪減。

探測小天體

徐波,雷漢倫 編著

責任編輯:錢 俊 周 涵

北京:科學出版社 2018.01

《探測小天體》首先介紹了小天體的觀測歷史,解釋了小天體的命名規則,闡述了小天體的分類規則,回答了小天體的起源與演化等問題,並介紹了小天體的物理化學性質和太陽系內知名小天體與矮行星;然後依照任務的完成階段,系統地介紹了小天體探測任務,並對人類歷史上大多數小天體探測任務進行了匯總;最後闡述了小天體對地球的潛在威脅,並給出了多種小天體防禦方案。

(本期編輯:安 靜)

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