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冥王星应归入九大行星家族,另外小行星带的母星体也应纳入

已有 651 次阅读 2019-7-17 19:19 |个人分类:地壳形成|系统分类:科研笔记| 太阳系, 陨石撞击

    太阳系行星地位应以其分布的轨道确定,每个轨道环带都将最大的行星,而不仅仅以星体的质量和直径确定。因而,冥王星应归入九大行星家族,另外小行星带的母星——已瓦解的“天女星”(暂时这么称,笔者注。)也应纳入,其可以谷神星为代表。当然,这只是一家之言。大自然不会因为我们改变了对天体的归类就改变,它们依然会按照自然的规律存在和变化。(陆玲)



冥王星被踢出太阳系九大行星,真的科学吗?带你走近这颗冰冷星球

来源 http://www.360kuai.com/


以罗马冥王命名的冥王星在天文界和各地天文爱好者眼里一直都是一个惊人的冲突来源。从小到大,我们在学校里学到的都是太阳系有九个行星。而当我变成一位专业天文学家,我仍然在世界各地的中小学中进行这个太阳系九行星模型的教学。


但在2006年一项仍有争议的决定中,冥王星被正式从太阳系行星中除名了,太阳系只剩下了八颗行星,而我也变成了一个对学生撒谎的骗子。现如今,部分天文学家呼吁恢复冥王星的行星地位使得这一争议再起,他们认为这个结满冰的小星球一开始就不该被降级。


那么到底是怎么回事呢?冥王星是行星吗?我们能确信从小到大所知道的冥王星就是真正的冥王星吗?

冥王星探索之旅

罗威尔(Percival Lowell)在其对天王星和海王星的研究中提出,这两个气态巨行星的轨道摆动必定与一个尚未被发现的第九颗行星有关。罗威尔虽然做了大量的研究,但始终没能找到这颗神秘的行星,而天文学家汤博(Clyde Tombaugh)在1930年用罗威尔天文台探测到了冥王星的存在——该天文台用以纪念罗威尔作出的贡献。然而冥王星看起来没有大到足以引起轨道摆动的程度,轨道摆动的神秘面纱仍然没有被完全揭开,直到大约五十年后,人们发现了直径约为冥王星一半的卡戎(冥王星的伴星)。


罗威尔生日那天,冥王星被正式公布为他找到的行星,生活在美国各处的孩子们甚至通过“My Very Excellent Mother Just Served Us Nine Pizzas”(我非常优秀的母亲刚刚给我们端来了九个披萨)的首字母缩写记住了太阳系九颗行星的顺序。

什么是矮行星?

在2006年,一切都变了。由专业天文学家组成的国际天文学联合会IAU(International Astronomical Union)经过投票决定将冥王星重新归类为矮行星,这表明我们一直以来都弄错了。


图解:最大海王星外天体的相对大小、反照率及颜色示意图

冥王星或者我们对冥王星的认知都没有变,但构成行星的定义却被改写了。IAU的投票将太阳系中的物体分为了三类:行星(即水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星),矮行星和太阳系小天体。而一个星球要被归类于行星,必须满足几个条件:①环绕太阳运行(不是像月球那样的卫星);②是圆形的或者大致上是圆的(例如不是土豆状的小行星);③轨道附近地带没有别的东西。矮行星满足了前两个条件,而太阳系小天体只满足了第一个。

冥王星绕太阳运行且是圆形的,但由于冥王星和卡戎都位于柯伊伯带,它显然还没有清除轨道上其他所谓的太阳系小天体。海王星轨道外的甜甜圈状区域内充斥着冰封物体,我们称其为柯伊伯带天体或KBO。在将冥王星被叫了不止75年行星之后,这个结满冰的天体被正式降级为矮行星。


图解:柯伊伯带天体—新视野号可能的研究目标。(艺术家的概念图)。

教室和博物馆里的相关海报都因此需要重制,授予的课程也必须更新,最终,太阳系被认定只有八颗行星,或者说真的有那么八颗吗?

重新定位冥王星

2006年的决议在当时引起了激烈的争论,而现今仍然是行星科学家之间的争议点。在当初投票时,部分天文学家和历史学家提出了另一种定义行星的方式,这种定义可以囊括冥王星,但这一方并未占上风。在决议之后,一些人认为这次投票并不能代表天文界,因为只有424名最初参加这个为期两周的会议的天文学家留到了最后一天来投票,这部分人甚至没到IAU里专业天文学家的总人数的5%。就个人而言,本文作者并未在冥王星的降级中参与过投票。


在十二年后的2018年发表的一篇研究论文主张将冥王星重新提至行星地位。这一提升的动机仍然不是基于对现如今天体知识的颠覆,而是基于人类命名行星的自信。新论点指出,

没有任何事实基础可以证明只有一个物体在绕太阳公转时还要大到把它轨道上其他物体都清走才可以被称为行星。换言之,清扫路径的能力并不是行星形成和演化的指标,那为什么能否扫清运行轨道上其他物体会成为定义行星的决定性因素呢?

冥王星不仅仅是太空中一块冰冷的石头,而是一个有着甲烷雪山和液氮湖的复杂世界。事实上,这篇新论文的作者梳理了200年来的研究成果也只发现了一个例子,在十九世纪早期发表的一项研究中引用了一个扫清自身轨道的太阳系天体。

一些人认为还有更好的、更切实际的定义行星的因素。举个例子,当一个物体质量大到其引力可以使物体本身变圆时,那些活跃的地质状况(比如火山)就会开始产生。上世纪五十年代,与柯伊伯带同名的天文学家柯伊伯(Gerard Kuiper)主张太阳系内的物体的命名应该由其形成过程决定。


争议仍然持续着。由于天文学家对冥王星已知的部分并无分歧,而只是不确定已知条件是否能将冥王星定义为行星,这样看来关于冥王星的争议可能会持续很长时间。自2015年新视野号造访冥王星以来,我们对这个遥远的天体了解越来越多。我们已经了解到冥王星不仅仅是太空中的一块冰冷的石头,其复杂的环境甚至形成了甲烷雪山和液氮湖。就我本身而言,只要我们仍然有继续探索冥王星的激情,怎么称呼它其实并没有那么重要。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Sabrina Stierwalt

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