太阳系远古格局之一：未曾注意的最大间隙

第一章          寻找消失的行星

第一节  未曾注意的间隙
   1766年，德国一中学教师提丢斯提出，取一数列0，3，6，12，24，48，96，192，……然后将每个数加上4，再除以10，就可以近似地得到以天文单位表示的各个行星同太阳的平均距离。1772年，德国天文学家波得进一步研究了这个问题，发表了行星同太阳平均距离的经验定律——提丢斯－波得定则：
从离太阳由近到远计算,对应于第n个行星,其同太阳的距离an=0.4+0.3*2n-2天文单位。不过，对水星而言，n不是取为1，而是－∞，详细情况见表1：(天王星、海王星、冥王星、谷神星是当时未知的行星 )
表1
行星        水星        金星        地球        火星        谷神星        木星        土星        天王星        海王星        冥王星
观察值        0.39        0.72        1.00        1.52        2.7        5.2        9.54        19.2        30.1        39.4
计算值        0.4        0.7        1.0        1.6        2.8        5.2        10.0        19.6        38.8        77.6
n取值        - ∞        2        3        4        5        6        7        8        9        10


图1：太阳系内行星图（内：水星～外：土星）；下图：外行星图（外：冥王星～内：木星）
这一定则提出后, 有两项发现给了它有力的支持。第一，1781年F•W赫歇耳发现了天王星，它差不多恰好处在定则所预言的轨道上。第二，提丢斯在当时就预料，在火星与木星之间，距离太阳2.8天文单位处应该有一个天体。1801年，意大利天文学家皮亚齐果然在这个距离上发现了谷神星，此后天文学家在这个距离处又发现了许多小行星。
但是，该定则却有很大的不足之处。首先，对水星而言,n不取为1，而是－∞，其次是海王星与冥王星的计算值与观测值不符。

这里 －∞是一个极不和谐的取值，从－∞至2之间存在一个极大的跳越。一个连续的整数数列是不应该这样的，n应该还可取1，0，－1，－2，……直至－∞，这表明水星与金星之间还有一个极大的间隙。进一步可以计算出这间隙中可容纳的行星与太阳距离分别为0.55, 0.475, 0.4375, 0.41875，……0.4000天文单位。可是现在的太阳系中并不存在这些行星。虽然我们现在已经拥有比过去任何时候都先进得多的观测设备，这一区域依然是一个空白。
是否这一区域曾经有过一些行星？
如果有过，远古人类是否见过这些行星？
如果见过，是否为后人留下什么……

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