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C'est le 28 mars 1802 que l'astronomeastronome allemand Heinrich Olbers découvrit le deuxième astéroïde, un peu plus d'un an après la découverte de CérèsCérès par G. Piazzi. Pallas fait lui aussi partie de la ceinture d'astéroïdes qui se trouve entre Mars et JupiterJupiter ; cette ceinture abrite plusieurs centaines de milliers de corps. A lui seul Pallas représente 7 % de la masse totale de la ceinture.
Selon certains scientifiques, Pallas pourrait être une étape intermédiaire entre les planétésimaux et les planètes : l'astéroïde se serait formé de poussières et de petits cailloux originaires de la nébuleuse protosolaire pendant quelques millions d'années sans toutefois collecter assez de matériau pour atteindre la taille et la forme parfaitement arrondie d'une planète.
Sur des images réalisées en 2007 par le télescope spatial Hubbletélescope spatial Hubble, on distingue sur Pallas ce qui pourrait bien être un cratère d'impact. Lors d'une collision entre Pallas et un autre petit corps, des débris ont été éjectés et forment actuellement une famille d'astéroïdes dont les paramètres orbitaux sont identiques à ceux de Pallas. Les scientifiques rêvent d'envoyer un robotrobot explorer le fond du cratère de Pallas ; on y découvrirait sans doute la composition des stratesstrates qui forment la couche externe de l'astéroïde, permettant ainsi de mieux comprendre les processus d'accrétionaccrétion à l'œuvre dans la prime jeunesse du Système SolaireSystème Solaire.