谷神星（1 Ceres）是人们最早发现的第一颗小行星，由意大利人皮亚齐于1801年1月1日发现。其平均直径为952公里，是小行星带中最大最重的天体。

　　(发现):

　　1766年，德国有一位名叫提丢斯的中学数学教师，把下面的数列：

　　3，6，12，24，48，96，192……的前面加上0，即：

　　0，3，6，12，24，48，96，192……然后再把每个数字都加上4，就得到了下面的数列：

　　4，7，10，16，28，52，100，196……再把每个数都除以10，最后得到：

　　0.4，0.7，1，1.6，2.8，5.2，10，19.6……

　　令提丢斯惊奇的是，他发现这个数列的每一项与当时已知的六大行星（即水星、金星、地球、火星、木星、土星）到太阳的距离比例（地球到太阳的距离定为1个单位）有着一定的联系。

　　提丢斯的朋友，天文学家波得深知这一发现的重要意义，就于1772年公布了提丢斯的这一发现，这串数从此引起了科学家的极大重视；并被称为提丢斯——波得定则，即：

　　当时，人们还没有发现天王星、海王星和冥王星，以为土星就是距太阳最远的行星。

　　1781年，英籍德国人赫歇尔在接近19.6的位置上（即数列中的第八项）发现了天王星，从此，人们就对这一定则深信不疑了。根据这一定则，在数列的第五项即2.8的位置上也应该对应一颗行星，只是现在还没有被发现。于是，许多天文学家和天文爱好者便以极大的热情，踏上了寻找这颗新行星的征程。

　　1801年新年的晚上，意大利天文学家皮亚齐还在聚精会神地观察着星空。突然，他从望远镜里发现了一颗非常小的星星，正好在提丢斯——波得定则中2.8的位置上。可是，当皮亚齐再想进一步观察这颗小行星时，他却病倒了。等到他恢复健康，再想寻找这颗小行星时，它却不知去向了。皮亚齐没有放弃这一偶然的机会，他认为这可能就是人们一直没有发现的那颗行星，并把它命名为“谷神星”。

　　天文学家对皮亚齐的这一发现持有不同的看法。有人认为皮亚齐是正确的；也有人认为这可能是一颗慧星，不然的话，为什么它只露了一面就不见了呢？

　　几个月过去了，人们的争论也没见分晓。可是，这场争论却引起了德国数学家高斯的注意。高斯想，既然天文学家通过观察找不到谷神星，那么，是否可以通过数学方法找到它呢？许多天文学家对高斯的这一提法不以为然。天文学家都找不到谷神星，难道高斯还能把它算出来吗？朋友们也劝他不要把自己的时间和才智浪费在这一毫无希望的问题上。

　　年轻的高斯却有自己的看法。他认为，天文学是离不开数学的。如果没有雄厚的数学知识，是不可能成为一个出色的天文学家的。在天文学发展史上，情况也正是如此。开普勒正是凭借着自己的数学才能，才发现了行星运动的三大定律。牛顿也是凭着渊博的数学知识，才发现了万有引力定律。

　　在高斯之前，著名数学家欧拉曾经研究出了一种计算行星轨道的方法。可是，这个方法太麻烦。高斯决心去寻找一种简便易行的方法。在前人的基础上，高斯经过艰苦的运算，以其卓越的数学才能创立了一种崭新的行星轨道计算理论。他根据皮亚齐的观测资料，利用这种方法，只用了一个小时就算出了谷神星的轨道形状，并指出它将于何时出现在哪一片天空里。

　　1801年12月31日夜，德国天文爱好者奥伯斯，在高斯预言的时间里，用望远镜对准了这片天空。果然不出所料，谷神星出现了！

　　高斯的计算方法成功了。高斯从笔尖上寻找到的这颗行星，在隐藏了整整一年后，却又成为人类的最好的新年礼物。这一礼物向人们显示了数学在科学研究中的巨大作用。

　　在发现小行星之前，皮亚齐原是找寻Francis Wollaston的恒星列表中所记载的Mayer 87星，但他在表中所述的位置找不到该星。及后他找到一颗会移动的星，最初他认为这是颗彗星。

　　皮亚齐持续观测至2月11日，但他的发现却未受注意，之后该小行星已公转至太阳背面而无法观测。及后德国数学家高斯凭著皮亚齐的三次观测结果去估计其轨道，并于翌年由Franz Xaver, Baron von Zach和奥伯斯成功寻回该天体。另一位天文学家波得认为火星与木星轨道之间的位置理应有行星，而谷神星正是该颗他认为的未知行星，但它的体积比起其他大行星要小得多，因此威廉·赫歇尔后来把这类天体称为“小行星”(asteroid)。

　　特征:

　　谷神星是迄今小行星带中最大的天体，但随着凯柏带及其天体的发现，比谷神星大的天体也随之被找到，包括(28978)小行星(Ixion)、(50000)夸奥尔星(Quaoar)、(90482)小行星(Orcus)以及最近发现的2003 UB313等，而新发现的最远天体(90377)塞德娜星(Sedna)也可能比谷神星大，它可能来自奥特云内层。冥王星有时也会被认为是凯柏带天体。

　　2003年底及2004年初，哈勃太空望远镜首度摄得谷神星的外貌，发现它相当接近球形，而且表面具有不同的反照率，相信拥有复杂的地形，有天文学家甚至推测谷神星的具有冰质的幔及金属的核心。

　　2006年6月，美国太空总署将发射Dawn探测器前往谷神星，预计于2015年8月到达。

　　物理资料

　　直径 959.2×932.6 km

　　质量 9.445×1020 千克

　　密度 2.05 克/立方厘米

　　表面重力 0.26 米/秒²

　　逃逸速度 0.51 km/s

　　自转周期 0.3781天

　　光谱分类 G型小行星

　　绝对星等 3.34

　　反照率 0.113

　　表面平均温度 ~230 K

　　太阳系中已知体积最大的小行星，第一颗被发现的小行星也是他是由巴勒莫天文台的Ｇ·皮亚齐于1801年元旦发现的。随后观察中断了，直到1801年的最后一天，有人用高斯的轨道计算法才又发现了它。谷神星每4.6个地球年才绕太阳公转一周，直径约1000公里。据最新一期《自然》杂志报道，长期以来，谷神星一直被看作构成火星和木星之间小行星带中几万颗小行星之一。但是科学家最近发现，谷神星所含淡水可能比地球还多。这颗小行星在其他方面也很像地球。天文学家利用哈勃太空望远镜为谷神星拍摄了267幅图像。由美国康奈尔大学学者彼得•托马斯领导的小组发现，谷神星几乎为球状。这表明它的形状受到重力控制。此外，这颗小行星的物质并非均匀地分布在其内部。电脑模型表明，谷神星的内部分为不同层次：稠密物质在核心，比较轻的物质靠近表层。它可能包括一个富含冰水的表层，里面是一个多岩石的核心。美国太空望远镜科学研究所发表的一份报告说，如果谷神星表层25％由水构成，那么其淡水含量就比地球还多。

(责任编辑：史少晨)