一本关于行星的书如果不讨论小行星，那它将是不完整的，因为小行星是内太阳系会撞击行星的最常见物体(小行星撞击比彗星撞击常见10倍)。此外，最大的小行星谷神星已被正式归类为矮行星。
形状、尺寸和成分
谷神星是美国宇航局黎明号宇宙飞船的目标，它将在2015年环绕谷神星运行5个月[1]。在那之前，黎明号已经在灶神星度过了从2011年7月开始的一年。灶神星是第二大小行星。一些较小的小行星已被宇宙飞船访问过，并由宇宙飞船提供的图像(图25)证实了它们的形状是不规则的。
每50颗小行星中大约就有1颗可能拥有自己的卫星。幸运的是，当伽利略号在1993年飞过第二颗小行星艾达(Ida)时，发现艾达就有。这是第一颗被证实有卫星的小行星。随后，通过先进的望远镜技术，如可以补偿地球大气闪烁的自适应光学望远镜，人们又发现了更多拥有卫星的小行星。小行星卫星的大小从相对较小到与主星相似都有。事实上，名为休神星(Antiope)的小行星似乎是由两颗相互环绕的天体组成。它们的大小难以分辨，都在110千米左右，但中心距离只有170千米。迄今已知两颗小行星各有两颗小卫星。一些小行星的卫星可能是碰撞出的碎片，另一些则可能是被捕获的物体，但这两种说法都有些勉强，因为很难解释为什么这些“卫星”绕小行星的轨道运行而不飞散。
图25 不同规模的小行星的图片。上部：艾达，一颗直径为54 千米的主带小行星，它的小卫星艾卫（Dactyl）在它的右边。左下：爱神星（Eros），一颗直径为33 千米的近地小行星。右下角：丝川（Itokawa），一颗直径为0.5 千米的越地小行星。艾达和爱神星上有许多可见的陨石坑，小得多的丝川上则布满了石块
测量出小行星的密度在1.2~3.0 g/cm3之间。石质陨石显然是小行星的碎片，但其密度约为3.5 g/cm3，石质铁陨石的密度更是接近5.0 g/cm3，由此可知，所有被测量的小行星都不可能是完整的固体，它们一定是多孔的碎石堆。一些测量过的小行星，如2005年日本探测器隼鸟号(Hayabusa)造访的丝川(图25)，以及其他由隼鸟号雷达确定出形状的卫星，似乎是由两个主要的团块通过狭窄的腰部连接而成的“相接双星”(contact binaries)。然而丝川表面众多的巨石表明，这两个主要的团块本身也由许多分块组成。
小行星的颜色并不鲜艳，但还是可以根据它们的反射光谱对其进行分类，并主要可将其分为三种类型。S型小行星具有硅酸盐岩石的特征，与石质陨石具有明显的同源性。轨道与太阳距离在2.0~2.6 AU之间的小行星大多数是S型小行星。而在距太阳2.6~3.4 AU之间，最为常见的是具有碳质球粒陨石特征的C型小行星。轨道距太阳超过3.4 AU的小行星趋向于暗红色，这些小行星被称为D型小行星。D型小行星可能是长期暴露于太阳辐射(空间风化)期间，被含碳物质形成的焦油状表面残留物着色。这些焦油状的物质通常被称为“托林(tholins)”，是美国天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan， 1934—1996)从古希腊单词“mud”中创造出来的一个术语。
散布在各处的小行星似乎主要是金属的(M型)，它们显然与铁陨石有关。少数小行星表面似乎有玄武岩，特别是灶神星。这些小行星是V型小行星。这些小行星或者其现在支离破碎的母体，可能曾经有足够的温度来进行内部熔化和火山爆发。
小行星的轨道
大多数已知小行星的质量相当于月球质量的4%，它们的轨道位于火星和木星轨道之间，也就是所谓的“小行星带”。超过3000颗主带小行星已被记录在案。主带小行星一半以上的质量集中于四颗最大的小行星：谷神星、灶神星、智神星(Pallas)和健神星(Hygeia)，它们的直径分别为950千米、530千米、540千米和430千米。灶神星的密度比智神星大，所以虽然它的体积略小，但质量更大。未被发现的小行星的大小从单个岩石块大小到尘埃颗粒大小都有。然而，小行星带实际上是一个空空****的空间，你不要认为它充满了相互碰撞的岩石。所有通过小行星带发射的太空探测器都安然无恙，甚至必须细心操作才能与任意一颗小行星接近，以便经过时能对小行星进行研究。
木星的引力会对主带小行星的轨道产生相当大的影响。值得注意的是，木星的引力可以防止小行星进入会与木星自身周期产生共振的轨道，因此，几乎没有任何小行星的轨道周期与木星的轨道周期是简单的4∶1、3∶1、5∶2或2∶1的关系，这些关系分别对应与太阳的平均距离(轨道半长轴)为2.06AU、2.50AU、2.82AU、3.28 AU的区域。这些区域中没有小行星存在，因此被称为“柯克伍德缝隙(Kirkwood gap)”，以1886年发现并解释这一现象的美国天文学家丹尼尔·柯克伍德(Daniel Kirkwood)的名字命名。然而，并不是所有的共振轨道都是不稳定的小行星轨道，事实上有一小部分小行星的轨道周期是木星的三分之二(3∶2的轨道共振)。
与木星轨道周期相同的小行星有很多。在这群小行星中，直径超过1千米的可能有100多万颗，总质量约占主小行星带的五分之一。发生这些情况的区域只分布在木星自身轨道前60°和后60°的范围内。这些地方很特殊，小天体可以在太阳和木星的引力下稳定地绕轨道运行，这里被称为前拉格朗日点和后拉格朗日点。按照惯例，这些轨道上的小行星以特洛伊战争英雄的名字命名(轨道在木星自身轨道前60°区域的小行星以希腊名字命名，轨道在木星自身轨道后60°区域的小行星以特洛伊战争英雄名字命名)，但统称为“特洛伊型小行星”。
末日降临
已经知道有一些小行星与火星有类似木星的“特洛伊”关系(小行星的轨道周期与火星轨道周期相同)，但地球没有特洛伊伴侣。有一些小行星的轨道与我们的轨道相交，被称为越地小行星。你可能会担心，越地小行星或许会与地球发生有些吓人的碰撞，但其实小行星的轨道往往与黄道有交角，所以当它们穿过我们的轨道时，它们几乎总是“高于”或“低于”我们。只有其中一部分越地小行星被视为潜在威胁小行星(Potentially Hazardous Asteroids，PHAs)。这些小行星以小于0.05 AU的距离通过地球(这个范围太近了，如果有第三个天体引起的摄动，可能最后会引发小行星和地球的碰撞)，并且有着150米以上的直径(足够大，能不减速地通过大气层)。到2009年底，我们大约记录了1100颗潜在威胁小行星，以及不到100颗有潜在危险的彗星。
通过计算得到的最接近潜在威胁小行星的是毁神星(半径为350米)，它将在2029年4月13日(星期五)非常接近地球。在它于2004年被发现后不久，毁神星的轨道还鲜为人知(其与地球发生碰撞的概率被估算为2.7%)，但随后一系列更长时间的观测表明，毁神星将安全地在离地球地面约3万千米的地方通过。毁神星将在2036年4月13日再次返回，但由于我们不知道它在2029年经过地球时与地球的距离，所以我们也不知道它的轨道在这次相遇中受到地球引力的影响有多大。然而，毁神星与地球在2036年发生碰撞的可能性还是微乎其微。
如果有小行星不减速地穿透地球大气层，那将是非常危险的。小行星一旦撞击海洋，就可能引发海啸；一旦撞击陆地，就会撞出一个比自身大得多的坑，并摧毁周围地区。近日，在太平洋最南端的别林斯高晋海海底(the Bellingshausen Sea)发现了一个距今220万年，长130千米的陨石坑，名为埃尔塔宁陨石坑(Eltanin)。这个陨石坑显然是由直径几千米的小行星造成的。在撞击海床之前，这颗小行星的速度几乎没被海洋减缓，更不用说大气层了。计算机模型显示，这颗小行星撞击贝林豪森海底引发的海啸会摧毁智利南部海拔300米的海岸和新西兰海拔60米的海岸。此次撞击向大气排放的水和尘埃数量之大甚至可能触发气候变化，这也导致了我们的祖先——直立人[2]，大约在这个时期离开了非洲。另一次碰撞发生在地球和一颗10千米长的“恐龙杀手”小行星之间。碰撞发生在6500万年前，形成了直径200千米的奇克苏鲁伯陨石坑(Chicxulub crater)。这个陨石坑现在被埋在墨西哥尤卡坦半岛(the Yucatan peninsula of Mexico)的沉积物下面。这次碰撞引发了一场全球环境剧变。人们普遍认为这是导致“大规模灭绝事件”的原因，当时地球上约有75%的物种灭绝。
幸运的是，这种规模的灾难非常罕见，但统计数据显示，小行星撞击与火山爆发、地震和极端天气事件一样，都是潜在的“末日”原因。直径1千米的小行星平均每20万年撞击一次海洋，能摧毁距撞击点3000千米的海岸。直径为200米的小行星撞击大约每1万年会发生一次，但其引发的海啸半径要小得多。
为了对每一颗潜在威胁小行星所造成的危害进行分类，天文学家们使用了一个名为“都灵风险标度(the Torino Scale)”的数值系统。这个系统是在都灵的一次会议上达成一致，并因此得名的。这个数值系统将小行星传递的能量和与地球碰撞的可能性整合在一起，对潜在威胁小行星会造成的危害进行分类，用从0~10的单一数字表示。0表示发生碰撞的可能性微乎其微，而且(或者)小行星穿透大气层的可能性低到可以忽略。10代表这是会导致全球灾难的“恐龙杀手” 小行星。大多数直径超过150米的潜在威胁小行星在被发现时，其“都灵风险标度”数值为0或1，但当充分研究过它们的轨道之后，1通常被降级为0。毁神星曾短暂拥有过“都灵风险标度”的最高纪录——4级。4级代表“近距离接触”，值得天文学家们注意；大于1%或更大的碰撞机会，可造成区域破坏。但在2006年，毁神星的“都灵风险标度”被降至0级。
一个被称为“太空卫士”的半正式的天文台网站承担了定位和分类所有潜在威胁小行星的任务。这一点很重要，因为对大多数的自然灾害来说，我们所能做的只是减轻影响，但是我们有可能防止潜在的小行星碰撞威胁。为了达到这个目的，我们有必要改变潜在威胁小行星的速度或它的运动方向，这件事的完成时间越提前，所需的动作就越小。有很多种方法可以做到这一点：可以简单粗暴地给潜在威胁小行星装备火箭发动机；也可以用更微妙的策略，在潜在威胁小行星的一面涂上一层反射物质，让太阳辐射压为我们工作。用核弹炸开进入地球大气层的潜在威胁小行星并不是一个明智的选择，因为除非能保证所有的碎片都很小，无法穿透大气层，否则这样可能会造成多重影响，使问题变得更糟。
小行星矿业
虽然希望很小，但有人认为小行星可能是宝贵的原材料来源。一颗直径为1千米的M型小行星所含的镍和铁的量超过整个地球一年的消耗量。最典型的例子是灵神星(Psyche)，其所含的镍和铁的量足以满足地球上数百万年的消耗。小行星，尤其是M型小行星，也含有铂等贵金属。
开采第一颗小行星的初期投资会非常大，但潜在的回报也是巨大的。小行星的主要价值到底是为地球提供原材料还是为太空工业提供原材料，这还有待观察。一些近地天体很可能是已停止运转的彗星，它们的尘埃表面下残留着水冰。这些水冰可以用作推进剂、辐射屏蔽以及饮用水。
名称和暂定名称
到1891年，人们已经发现了332颗肉眼可见的小行星，摄影技术的提升又使这一数字在10年内增至464颗。现在，已知的不同类型的小行星的数量已经超过100 000颗，并且每一颗都需要以某种方式进行标识。国际天文学联合会有一个监督每一项新发现的临时命名体系。临时命名的规则是发现年份加上双字母代码以及数字下标，与发现日期和序列相对应。第一个字母(A-Y，没有I)代表了小行星是在哪个半月内被发现的，A为1月1日至15日，B为1月16日至31日，以此类推，直到Y， Y为12月16日至31日。第二个字母代表小行星被发现的顺序，从A到Z，没有I，有25个选项。不够用时加数字下标会增加一个周期为25的循环。因此，2011BA意为2011年1月16日至31日期间发现的第一个天体，2011BB是第二个，2011BA1是第26个，以此类推。要精确测定一颗小行星的轨道可能需要几年的时间，但轨道被准确测定之后，这颗小行星就可以被授予一个永久性的名称，代替临时名称。例如，毁神星最初被临时命名为2004 MN4，表示它是在2004年6月16日至30日期间，被发现的第113颗小行星。
发现团队有着对小行星永久命名的特权。一些自动化巡天设备发现了如此多的新的小行星，以至于它们的管理者们乐于接受命名建议。永久名称前要加上一个数字，这个数字在添加每个新名称时按顺序加入。因此，形式上我们有(1)谷神星、(4)灶神星、(99942)毁神星，等等。对于所有这些小行星来说，可用的神话名称太少了，理论上几乎任何名称都是允许的，但这个名称不能是贬义的，并且与近期的政治或军事活动无关。我认识几个有小行星以他们的名字命名的天文学家(是同事用他们的名字来给小行星命名的，你不能用自己的名字给小行星命名)。有一颗小行星名叫(5460)Tsenaat'a'i，在纳瓦霍语中是“飞石”的意思。我参与命名的唯一小行星是(57424)Caelumnoctu，是拉丁文“Caelum Noctu”，意为“夜晚星空”。这颗小行星在2007年被命名，是为了纪念英国广播公司(BBC)长期播出的电视节目《夜空》(The Sky at Night)播出50周年。我们从列表中选择这个名字是因为这颗小行星的编号对应了《夜空》第一次播出的日期——1957年4月24日(57/4/24)。
[1] 本书成书于2010年，2015年黎明号如期抵星，并传回了谷神星表面图片。
[2] 疑似原文有误，普遍认为人类祖先为智人。