小行星想象图 | 图源:pixabay
2020年,浩瀚星空中又增添了几个响当当的名字,三颗由中国科学院紫金山天文台发现的小行星获得命名:
7月30日,在上海大学举行了“钱伟长星”命名仪式暨纪念活动,缅怀钱伟长院士的生平业绩和卓越科学贡献。
8月31日,在周口店北京猿人遗址博物馆举办了“吴汝康星”命名仪式暨纪念活动,纪念吴汝康院士为中国古人类学和体质人类学做出的卓越贡献。
9月8日,在国家航天局举行了“吴伟仁星”命名仪式,褒扬中国探月工程总设计师吴伟仁院士的杰出贡献。
而在一部热播剧《三十而已》中的一段关于小行星命名的情节引发了不少议论:富家太太不惜花重金想买一串小行星的命名权作为宝贝儿子的成人礼。人们在唏嘘片中有钱任性的王太太富人思维的同时,也对小行星的命名更加关注。那么小行星究竟是如何命名的呢?真的能像剧中那样,只要肯花钱,就能买下小行星命名权吗?
“钱伟长星”“吴汝康星”“吴伟仁星”轨道图 | 图源:紫金山天文台
首先,小行星是唯一一类可以由发现者提名,并经国际组织审准,从而得到国际公认名字的天体。获得小行星命名权之所以能成为世界公认的一项殊荣,正是在于小行星命名的严肃性、唯一性和永久不可更改性。
小行星的发现者虽然具有提名权,但必须经过由全球小行星/彗星研究领域的专家组成的国际天文学联合会(International Astronomical Union, IAU)小行星命名委员会(Committee for Small Body Nomenclature, CSBN)的审核确认。
小行星候选目标发现之后,还需要至少两个晚上的观测数据。将数据上报给小行星中心(Minor Planet Center,MPC)之后,如果能被确认不是任何一颗已知的小行星,即可获得一个具有国际统一格式的临时编号,如2007 KC 9 ,相当于一个临时身份证。
要想取得“永久居留”,需要确定其轨道。通常需要在四次“回归”中被观测到,并且确定了较高精度轨道参数的小行星,才会由国际小行星中心发布公告确认,获得一个国际永久编号。只有获得了永久编号的小行星才可以被命名。
观测数据越多,覆盖弧长越长,计算出的小行星轨道参数就越精确,做出的轨道预测也就越精确。这个确定轨道的过程可能需要花好几年甚至好几十年。
例如,“钱伟长星”于2007年5月16日发现(2007 KC 9 ),2011年7月获得永久编号283279;“吴汝康星”在2010年8月7日发现(2010 PY 63 ),2012年3月获得永久编号317452。
按照现行的规定,一颗小行星在获得永久编号之后,其发现者会获得10年窗口期给这颗小行星起名。过了这个窗口期,发现者就失去优先提名权了。
按照《三十而已》剧中情节发展:女主顾佳为了让自己的孩子上个好学校,想尽办法去满足富家王太太给儿子买小行星命名权的心愿,终于在国外的一个论坛上发现了一家公司,他们可以提供小行星发现者让渡出来的提名权。不过,这只是影视作品中的演绎,事实上,发现者的提名权是不能让渡的。
小行星的临时编号由三部分组成(以2007 KC 9 为例):
2007:发现年份;
K:第一个字母表示发现的(半)月份。A表示1月上旬,B表示1月下旬……Y表示12月下旬(不使用字母“I”,因为容易和数字“1”混淆,同样原因,车牌中也没有“I”)。
C 9 :第二个字母和后面的数字联合表示该半个月之内发现的顺序号。如2007 KC 9 是2007年5月下旬发现的第(3+9x25=)228颗。其中,A表示第一颗,B是第二颗……Z是第25颗,A 1 是第26颗……Z 1 是第50颗……(不使用字母I)。有些情况下,也使用紧凑格式,如J96T01V,其中J96表示1996。
小行星临时编号命名规则对照图|图源:作者
永久编号很简单,表示这颗小行星轨道确定时的自然序号,截至2020年9月10日,这个序号已达546077。
获得命名后的小行星的名字由两部分组成:前面一部分是一个永久编号,后面一部分是一个名字。如“吴伟仁星”的全名(281880)Wuweiren。
谷神星、灶神星和爱神星的比较 | 图源:NASA/JPL
早期小行星的命名多选取古希腊或古罗马神话故事中的人物,而且通常为女神,比如,人类发现的第一颗小行星叫塞雷斯(1 Ceres,谷神星,1801年1月1日发现),之后有诸如:帕拉斯(2 Pallas,智神星),朱诺(3 Juno,婚神星),和维斯塔(4 Vesta,灶神星)等。
第一颗以男神命名的小行星厄洛斯(433 Eros,爱神星):他是希腊神话中爱与美的女神阿佛洛狄忒(Aphrodite)和战神阿瑞斯(Ares)的小儿子。更为人熟知的爱神倒是罗马神话中那个手拿弓箭的调皮小男孩——丘比特(763 Cupid),他是维纳斯(Venus)和战神马尔斯(Mars)所生。
从那时起,逐渐形成了主带小行星以女神名字命名,而轨道特别的以男神命名的模式。可是,随着越来越多的小行星被发现,科学家们很快意识到这种模式不可持续,需要新的规则。后来小行星逐渐可以用特定人物、地点、组织或事件来命名,如“(1802)张衡星”“(2045)北京星”“(4431)何梁何利”“(23408)北京奥运”等。
小行星一经命名,则由国际天文联合会小行星中心公告(每月发布一期)各天文组织,成为国际性的永久命名。所以对提名有明确严格的要求:
1.不长于16个字符(包括空格、连接符等,但不能是数字);
2.最好是一个单词;
3.可发音(以某种语言);
4.非攻击性、侮辱性词汇;
5.避免与已获得命名的小行星或者自然卫星过于相似;
6.政治/军事人物或事件的提名必须在其本人死亡或事件发生后100年才允许;
7.不鼓励用宠物名字;
8.不允许纯商业或以商业性质为主的命名。
特殊类型的小行星还有另一套专门的命名规则,在此不再详述。
所以,“可口可乐”“肯德基”之类应该是没可能作为小行星的名字了。否则,N年后的某天如果我们听到“据天文学家介绍:2222年2月2日,可口可乐将有可能撞击地球!”大家感受到的应该不是恐慌,而是喜感。
随着望远镜巡天技术的不断发展,被发现的小行星越来越多,仅获得永久编号的就已接近55万颗,其中已正式命名的不足5%。这么多小行星,全部经由国际小行星命名委员会审议显然不太现实。近年来,小行星命名便多了一条新规则:每个发现者或小组每两个月只能提名两颗小行星。如此一来,发现了大量小行星的大型巡天项目(如Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System(ATLAS)、Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System(Pan-STARRS)等)所发现的绝大多数小行星都不可能在10年的窗口期内完成有效提名。物以稀为贵,也确实没必要把每颗小行星都命名了。
回到文章开头的问题:只要肯花钱,就能买下小行星命名权吗?
国际天文联合会官网给出明确的答案:不能!
他们也给出了获得小行星命名权的最佳建议:走出去,发现一颗!(“Go out and discover one!”)
这是一个关于小行星命名不能不提的故事。
1928年10月25日,一位旅美求学的中国青年在美国叶凯士天文台发现一颗小行星(临时编号为1928 UF),这是第一颗由中国人发现的小行星。这位青年学子感怀祖国,随即将其命名为中华星(1125 China)。
不久,青年回国效力,成为中国现代天文学的拓荒者之一,但却再也没找到这颗小行星的踪迹。直到1957年10月30日,青年在紫金山天文台发现了一颗轨道酷似1125的小行星(临时编号1957 UN 1 )。虽后经证实这颗小行星并非1125,但20年后的1977年,当这颗小行星的轨道被精确确定后,国际小行星命名委员会破例将“1125 China”给了这颗新发现的小行星。而原本以为失踪了的1125号小行星,却在1986年被再次观测到(临时编号1986 QK 1 ),并于1988年被重新命名为中国星(3789 zhongguo)。
这位青年就是后来连任42年紫金山天文台台长的张钰哲先生(19021986)。从“中华星”到“中国星”,寄托了老一辈天文学家的悠悠赤子情和拳拳报国心。
1955年1月20日,张钰哲领导的紫金山天文台发现了建台以来的第一颗小行星1955 BG,后来获得永久编号为3960号。这是中国人在中国的土地上发现的第一颗小行星,因此也叫“紫金一号”。
起个响当当的名,给飞过我们头顶的星,捎着我们的寄托和崇敬,在宇宙深处闪耀、穿行。
除特别标明外,均为紫金山天文台发现的。
张衡星(1802 Zhang Heng),1964年10月9日发现(1964 TW 1 ),1978年8月命名。
祖冲之星(1888 Zu Chong-Zhi),1964年11月9日发现(1964 VO 1 ),1978年8月命名。
一行星(1972 Yi Xing),1964年11月9日发现(1964 VQ 1 ),1978年8月命名。
郭守敬星(2012 Guo Shou-Jing),1964年10月9日发现(1964 TE 2 ),1978年8月命名。
紫金山天文台于1964年发现的这四颗小行星是第一批以中国人名命名的小行星。张衡星常被认为是第一颗以中国人名命名的小行星。
张钰哲星(2051 Chang),1976年10月23日发现(1976 UC,哈佛大学天文台),1978年8月命名。
戴文赛星(3405 Daiwensai),1964年10月30日发现(1964 UQ),1994年5月25日命名。
杨振宁星(3421 Yangchenning),1975年11月26日发现(1975 WK 1 ),1997年5月25日命名。
钱学森星(3763 Qianxuesen),1980年10月14日发现(1980 TA 6 ),2001年12月21日命名。
北京星(2045 Peking),1964年10月8日发现(1964 TB 1 ),1979年7月命名。
江苏星(2077 Kiangsu),1974年12月18日发现(1974 YA),1979年7月命名。
南京星(2078 Nanking),1975年1月12日发现(1975 AD),1979年7月命名。
以上这三颗星是第一批以中国地名命名的小行星。截至目前,我国现设的所有23个省、5个自治区、4个直辖市和2个特别行政区,以及绝大多数的省会城市均已获得小行星命名。
以下这几颗星都与紫金山天文台的观测站所在地有关:
紫金山天文台星(3494 Purple Mountain),1980年12月7日发现(1980 XW),1993年11月命名。
盱眙星(4360 Xuyi),1964年10月9日发现(1964 TG 2 ),2003年8月命名。
姚安星(175633 Yaoan),2007年10月9日发现(2007 TF 184 ),2009年12月命名。
柴达木星(199947 Qaidam),2007年4月16日发现(2007 HR 7 ),2013年11月命名。
建三江星(207723 Jiansanjiang),2007年9月11日发现(2007 RC 148 ),2017年3月命名。
北京大学星(7072 Beijingdaxue),1996年2月3日发现(1996 CB 8 ,北京天文台),1997年8月18日命名。这是第一颗以国内大学命名的小行星。
南京大学星(3901 Nanjingdaxue):1958年4月7日发现(1958 GQ),2001年8月4日命名。
宽容星(8992 Magnanimity),1980年10月14日发现(1980 TE 7 ),2001年10月9日命名。这是为纪念美国“9·11”恐怖袭击事件罹难者的三颗小行星之一,另外两颗分别为同情星(8990 Compassion,1980 DN,捷克Klet天文台)和团结星(8991 Solidarity,1980 PV 1 ,欧南台(European Southern Observatory, ESO))。
[1] Naming of Astronomical Objects(https://www.iau.org/public/themes/naming/)
[2] How Are Minor Planets Named?(https://minorplanetcenter.net//iau/info/HowNamed.html)
[3] Minor Planet Names: Alphabetical List(https://minorplanetcenter.net//iau/lists/MPNames.html)
辛巴
中国科学院紫金山天文台研究员。