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深度長文:水星是行星,冥王星為何被降級為矮行星?(建議收藏)

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相信很多80后和部分90后的小伙伴,上學時代學的都是太陽系有“九大行星”。不過自從2006年之后,太陽系的“九大行星”就變成了“八大行星”,其中的冥王星慘遭“降級”,淪為矮行星。

很多人可能不解,冥王星為何會被降級?而水星這個體積并不是很大的星球為何沒有被降級,仍舊是行星呢?

2006年,由于在太陽系小行星帶和柯伊伯帶附近發(fā)現了越來越多與冥王星相似的天體,天文學家們召開了天文學聯(lián)合大會,對行星進行了重新定義,而正是這個定義,讓冥王星降級為矮行星。

具體是如何定義的呢?必須滿足三個基本條件:

第一,圍繞太陽公轉。

第二,質量足夠大,能夠形成近似球體的形狀。

第三,能夠清除所在軌道附近的區(qū)域。

對于冥王星來講,滿足第一和第二兩個條件,但不滿足第三個條件,因為冥王星軌道非常扁平,同時軌道區(qū)域內還有大量的小型天體,而冥王星本身并不具備統(tǒng)治支配地位。

因此,冥王星被踢出了九大行星行列,降級為矮行星。

而矮行星的標準比行星的標準多出了一個,分別是圍繞太陽公轉,近似球體,不是衛(wèi)星,沒有清楚所在軌道附近的區(qū)域。

健神星

其中,球體(或者說近似球體)這個標準對于矮行星來講相當重要,比如說,小行星帶里的健神星,直徑大約430千米,相當長時間以來,天文學家們都認為健神星是僅僅是一顆小行星而已。不過,對矮行星的重新定義,健神星很可能從小行星升級為矮行星。

在天文學界對矮行星進行重新定義之前,天文學家認為太陽系里最小的矮行星是谷神星,同樣在小行星帶,直徑大約950千米。更大的矮行星冥王星直徑大約2370千米,鬩神星直徑大約2326千米。

而健神星顯得有些特殊,直徑與具有明顯矮行星特征的冥王星相比,顯得太小了,剛剛超過430千米,不過矮行星的定義中并沒有對質量的明確要求,最重要的是保持球形或近似球形就可以了,所以最終健神星還是從小行星升級為矮行星,也堪稱最小的矮行星。

而與健神星大小差不多的灶神星就沒那么幸運了,雖然灶神星比健神星還要大一點,但與健神星相比,灶神星更偏于扁球體形狀,而不是近似球體形狀,所以最終認定灶神星仍舊屬于小行星,而不是矮行星。

行星,矮行星和小行星之間一直都有深深的“糾葛”。

比如說矮行星,由于體積很小,本身又不發(fā)光,所以很難被人類觀測到。隨著人類科技水平不斷提升,天文望遠鏡的性能也得到極大提高,讓我們能夠看到很多更隱秘的世界。

比如說,在2007年9月,美國航天局發(fā)射的曙光號探測器,就在發(fā)射8年之后的2015年飛進谷神星的軌道,也得以讓人類第一看到谷神星的高清圖像。

最近十幾年,天文學家們也發(fā)現了越來越多的矮行星,除了冥王星,谷神星之外,還有鬩神星,鳥神星,妊神星等。

雖然矮行星與行星只有一字之差,但兩者之間的糾葛恰恰反映出了人類探索太陽系的縮影。

從很早的古代開始,比如說有天文記載的歷史,人類就知道了五顆行星的存在,分別是水星,金星,火星,木星和土星。

而在地心說徹底被日心說取代之后,人們意識到我們的地球其實也是一顆行星,行星的總數量上升到6顆。

時間來到1781年,天文學家赫歇爾發(fā)現了更遠的天王星,行星的總數量來到7顆。赫歇爾的發(fā)現在當時的天文學界引起了不小的轟動,也讓更多的天文學家們加入到尋找更多行星的行列。

終于在1801年,意大利天文學家皮亞齊發(fā)現了谷神星的存在,再次引起了天文學界的轟動,甚至認為谷神星又是一顆新的行星,人類對這種發(fā)現非常興奮。因為之前就有天文學家預言,在火星木星之間,應該還存在一顆神秘的行星,而皮亞齊發(fā)現的谷神星幾乎與這種預言完全一致。

不過當時的天文學界也有擔心,因為谷神星距離地球比天王星更遠,但谷神星要黯淡很多,這表明谷神星的體積會非常小。

而僅僅在皮亞齊發(fā)現谷神星的第二年,德國天文學家奧爾貝斯就發(fā)現了智神星,其軌道半徑與谷神星幾乎一致,與太陽的平均距離大約2.77個天文單位。

智神星的發(fā)現也讓天文學界對谷神星的定位充滿了爭議,因為兩顆行星不可能同時占據相同的軌道。

更何況無論是谷神星還是智神星,體積都很小,甚至比月球都要小很多。如果把它們定義為行星,月球只是衛(wèi)星,月球等更大的衛(wèi)星肯定不服氣。所以天文學界把谷神星智神星等天體定義為了“小行星”。

之后,天文學家們又在小行星帶發(fā)現了更多的小行星,比如說婚神星,灶神星,義神星等。小行星家族規(guī)模越來越大。

而到了1846年,天文學家終于發(fā)現了第八顆行星,海王星。其實天文學家們在發(fā)現天王星的過程中,通過天體力學,已經預測了天王星之外應該還有一顆行星,甚至計算出了這顆行星的軌道,并根據預測的軌道進行搜尋,結果不負眾望,也終于找到了海王星就是那顆新的行星。

隨著1930年美國天文學家湯博發(fā)現了更遠的冥王星,并定義為第九大行星,太陽系“九大行星”家族終于確定下來。

但隨著時間推移,天文學上的新發(fā)現讓冥王星的“行星地位”開始變得搖搖欲墜。

由于冥王星距離太陽太遠,能夠發(fā)射的太陽光很有限,因此在相當長一段時間里,天文學家們甚至無法測量出冥王星的真實大小,只能估算出它的直徑。

時間來到2006年,美國航天局發(fā)射的新視野號探測器出發(fā)了,主要目的就是飛往冥王星古今軌道,對其進行近距離觀測研究。

而9年后的2015年,新視野號也沒有辜負人們的期待近距離飛掠冥王星,同時拍攝到了人類歷史上首張冥王星高清圖像。

在此期間,冥王星一直被定義為行星。但也僅僅一年之后的2016年,冥王星的身份就慘遭降級,從行星降級為矮行星。而這一切的導火索就是另一顆天體的存在,鬩神星

其實早在2003年,加州理工學院的科學家布朗和他的研究團隊就曾經發(fā)現了一顆比冥王星更大的天體,也就是鬩神星(之后的深入研究表明,鬩神星與冥王星大小相當,只是質量更大一點)。只不過當時并沒有引起重視。

而隨著天文望遠鏡的觀測能力不斷提升,人類也能看到更遠的太陽系深處,對太陽系中不同天體的分布情況了解得越來越多。

天文學家們了解到,除了火星木星之間的小行星帶之外,在海王星軌道外側,也存在一個類似小行星帶的小天體帶,這就是柯伊伯帶,而冥王星其實就位于柯伊伯帶。

不過,雖然天文學家們在小行星帶和柯伊伯帶發(fā)現了大量天體,但大多數體積都很小,并不會挑戰(zhàn)包括冥王星在內的行星的地位。

但是鬩神星的發(fā)現給天文學家們出了一個大大的難題:既然把冥王星定義為行星,那么沒有理由不把質量更大的鬩神星也定義為行星!

能夠看出,如果說之前天文學界對于冥王星的定位只是有所懷疑的話,那么鬩神星的出現徹底壓垮了冥王星行星地位的“最后一根稻草”。

天文學家們面臨的問題還有更多:如果把鬩神星也定義為行星,萬一未來某天再發(fā)現與鬩神星大小相當的天體,是不是也要定義為行星?

最后問題就演變?yōu)椋?strong>行星到底該如何定義?

而這個問題也成為了2006年天文學聯(lián)合大會上主要探討的問題之一,最后大會通過舉手表決,結果就是:冥王星被降級為矮行星。當然鬩神星也屬于矮行星行列。

結語

其實不管是行星,矮行星,還是小行星,都只是人類的定義罷了,并不會對冥王星,鬩神星還有其他小型天體帶來任何影響。

即使被降級為矮行星,也并不意味著冥王星就“矮人一頭”,更不意味著人類以后就會對冥王星不管不問。

實際上,冥王星被定義為矮行星之后,天文學家們仍舊沒有停止對它的研究。冥王星有五顆衛(wèi)星,其表面溫度可以低至零下230度,甚至那里堪稱“病毒的天堂”。

而隨著人類對太陽系的不斷深入探索,肯定會有更多的發(fā)現,說不準未來某天天文學家們對行星,矮行星和小行星的定義會再次修改,而冥王星也有可能重新回歸到行星行列,“八大行星”再次返回到“九大行星”。

浩瀚的太陽系和宇宙太空總是充滿了各種神秘,等待著我們不斷探索發(fā)現!

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