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【科普类】被开除大行星星籍的冥王星
【科普类】被开除大行星星籍的冥王星
www.dicp.ac.cn    发布时间:2011-10-13 16:04    栏目类别:征文展览

 二室 杨艳良

2006年8月24日,捷克首都布拉格传出了一个惊人的消息:冥王星降级了!“九大行星”变成了“八大行星”,冥王星摇身一变成了矮行星这一降级多少让人有些不适应,因为无论是教科书,还是课外科学读物,我们早已熟悉了太阳系的九大行星。那么,为什么冥王星会被踢出大行星家族呢?这要从冥王星的发现说起。

天王星与海王星被发现后,科学家经过对它们的运行轨道计算,认为在海王星后还有一颗行星。后来发现当时的计算是错误的。但是由于Clyde W. Tombaugh不知道这个计算错误,他们对太阳系进行了一次非常仔细的观察,然后于1930年发现了冥王星。

冥王星被发现后,她的轨道参数很快就被确定了,但确定它的大小却是一个极大的挑战。因为人们很快就意识到,无论用什么样的望远镜也无法让冥王星显示出行星应有的圆面。自望远镜问世以来(除了将小行星当成行星的那些年)这种法显示行星圆面的情形还从未发生过。由于无法观测到圆面,天文学家们惯用的通过几何手段确定行星直径的方法在冥王星这里遭到了滑铁卢,取而代之的是通过亮度间接推断直径这一不太可靠的方法。

依靠这种方法,天文学家们还是对冥王星的质量进行了粗略估计。1930-1931年间,天文学家们估计,冥王星的质量约在0.1到1个地球质量之间。与现代数据相比,这是非常显著的高估。直到冥王星被发现四十年之后的二十世纪七十年代初,人们对冥王星质量的估计仍大体维持在0.1到1个地球质量之间。这样,冥王星就稳稳坐上了第九大行星的宝座。

1978年6月22日,美国海军天文台的天文学家们发现了冥王星的卫星卡戎。 在行星天文学上,一颗行星一旦被发现有卫星,我们就可以通过观测卫星的运动来测定该行星的引力场,既而推断其质量,这是测定天体质量最有效的手段之一。 因此卡戎的发现为直接估计冥王星的质量提供了极好的条件,通过计算发现冥王星的质量只有地球质量的千分之二点一,以这样的质量却仍然占据着大行星的地位已经十分勉强。

然而,问题还远远不止这些。1992QB1的发现再一次撼动了冥王星的地位。1992年9月14日,小天体中心的天文学家马斯登公布了第一个海外天体(海王星天体轨道之外)1992QB1。而这才仅仅是一个开始,随着观测技术的持续改进,海外天体的发现不断提速。有些天体的大小已经接近或超过了最大的小行星—— 谷神星(约为960公里)。不过,与直径约2300公里的冥王星相比它们终究还是偏小了一点。所以冥王星仍然得以战战兢兢的坐在她的宝座上。

最终对冥王星完成致命一击的是一个叫埃里斯 (中文名字叫阋神星)的家伙。埃里斯是现已知太阳系中最巨大的矮行星,在所有直接围绕太阳运行的天体中排名第九,她估测直径约为2300–2400公里,比冥王星重约27%。埃里斯是希腊神话中的争吵女神,著名的特洛伊之战就是在她的煽风点火之下引发的。她这一次的出现同样也不负众望,在天文界引起了一场激烈的争吵——关于行星的定义的争吵。为了不至于出现几百几千颗大行星,最终的争吵结果是国际天文联合会在草案中为行星新增了一项要求:行星必须扫清自己轨道附近的区域。这样,在大行星宝座上端坐76年的冥王星由于不符合该条要求,终于退位成为一颗矮行星,太阳系也由原来的九大行星变成八大行星。

 

 

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