小行星何時不再是小行星？

49太歲

　　1807年3月29日，德國天文學家奧伯斯（Heinrich Wilhelm Olbers）在天空中發現了如針點般大小的灶神星（Vesta，4號小行星）。204年之後，美國航太總署（NASA）的曙光號太空船（Dawn）準備進入環繞這顆小行星的軌道，科學家這才發現這個小行星有多特別，甚至有些結果還和先前藉以將此小行星分類的認知迥異。

　　灶神星一般被稱為小行星，因為它位在介在火星和木星之間的小行星主帶（main asteroid belt）內。然而，與直徑約530公里的灶神星相較之下，小行星主帶中絕大部分的天體都很小，直徑大都在100公里以下。事實上，科學家在小行星主帶中發現許多小行星，其實是灶神星被其他天體碰撞之後濺出的碎片。

　　曙光號科學家Tom McCord表示：他不認為灶神星應該稱為「小行星」，原因不僅是灶神星體積質量都大多了，而且它是顆「發育過（evolved）」的天體，換句話說：從形成至今，灶神星內部已經發展出分層的結構，擁有地核、地函和地殼，這個過程稱為「分化作用（differentiation）」，所以它比較像地球、金星或火星這類行星，而非沒分層演化的小行星。McCord等人在1972年以望遠鏡觀測灶神星時，發現有玄武岩特徵，因而成為最早發現灶神星有分化作用的研究學者。

　　灶神星的正式分類是「小行星（asteroid）」，英文俗稱「minor planet」。從英文字面就可看出，它不夠大，不能成為行星，它也不是彗星。然而目前太陽系中已知的小行星數量超過540,000顆，這樣的「小行星」標籤並不能讓灶神星表現出它的特色。雖然曙光號任務的另一個目標天體—穀神星（Ceres），原為1號小行星，現在被歸類到另一個「矮行星（Dwarf planet）」家族中；但灶神星還無緣晉升到矮行星家族中，就只因為灶神星不夠大。

　　曙光號科學家偏向於認為灶神星是「原行星（protoplanet）」，因為它是個緻密且有分層的天體，以和水星、金星、地球及火星等類地行星相同的方式環繞太陽公轉，只是某種原因讓它沒有成長完全。在太陽系早期的混亂歷史中，會經由灶神星大小的天體互相合併而形成行星。在這場行星舞會中，或許灶神星從未遇到過它的舞伴，錯失了成為行星的機會。這個悲慘的結局可能是鄰近的木星搞的鬼，由於木星重力的強力干擾，擾亂了小行星主帶附近眾多天體的軌道，讓灶神星找不到。

　　不過，的確曾有天體撞上灶神星，把灶神星的物質撞走了一些。這些撞擊碎屑被稱為「灶神星族小行星（Vestoid）」或「V型小行星（V-type asteroid）」，甚至還有一些更小的撞擊碎屑，其中甚至有數百個這類碎屑掉落到地球表面成為隕石。但撞擊灶神星的天體都不是很大，所以也沒有因撞擊而使灶神星分裂。整個灶神星變成太陽系的時空膠囊，從太陽系初期至今都未變過。

　　曙光號首席研究員Christopher Russell表示：灶神星從45億年前小行星主帶發生的大撞擊事件存活下來，使得灶神星可能擁有太陽系古老的行星地表。研究灶神星能讓科學家更瞭解太陽系混亂的青春期。

　　曙光號科學家和工程人員已經設計了一組要探索灶神星特徵的計畫。當曙光號於今年（2011年）7月飛抵灶神星時，灶神星的南極剛好會完全籠罩在陽光中，讓科學家有機會清楚瞧見位在灶神星南極的一個大隕坑。這個隕坑或許可以揭露灶神星內部層層物質，告訴科學家們這個天體在形成之後曾如何演化。這個計畫讓曙光號的軌道剛好可以持續測繪這塊新大陸達12個月之久，取得眾多解析度很高的表面化學組成、地形和結構等訊息。此外，曙光號也將測量灶神星的重力拖曳（tug of gravity），藉此估算灶神星的內部結構。

　　曙光號使用離子火箭推進器，現在已經準備好要探索它的目標。曙光號主要由NASA噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）負責管理控制，是NASA「發現計畫（Discovery Program）」的一部分。加州大學洛杉磯分校（UCLA）負責科學部分，另有德國普朗克研究所、義大利太空局、義大利國家天文物理研究所等參與。