第10大行星之争:比冥王星大的行星是谁?(全文

  2003年10月,加州理工学院麦克·布朗传授带领的团队观测到了一颗位于太阳系外围柯伊伯带的天体。本年1月,颠末再次阐发,布朗果断该天体的体积比冥王星还大。

  布朗本来决定直到切确地计较出它的尺寸和轨道后再将发觉“第十大行星”的动静奉告于公共。但本年7月28日,另一个西班牙天文学家小组颁布发表在柯伊伯带发觉了高亮度的星体,同时布朗的小组发觉保留钻研材料的网站被黑客侵入。

  迫于无法,布朗不得不在7月29日仓皇公布动静。他在德律风里向旧事界颁布发表:“拿起你们的笔,从昨天起头改写教科书。”!

  至此,全世界才意识了这颗被临时定名为2003-UB313的新星———它与太阳的最远距离是冥王星的3倍,颜色灰暗,概况凛冽,轨道呈卵形,个头却比冥王星还大。

  天文学家是通过2003-UB313的亮度,也就是它反射太阳光的几多,来果断其尺寸的。天体的反射率除了与体积相关,还受星球的概况材质影响。因而在确定实在在材质之前,科学家按照分歧的反射率对该天体的巨细进行了推算,结论是,它注定比冥王星大。从地球上观测,这颗新星是柯伊伯带中亮度第三的星体。若是依照100%反射光芒公里的冥王星相当。若是反射率为60%,直径则为2860公里。若反射率与冥卫一雷同(38%),直径就为3550公里,是冥王星巨细的1.5倍。

  别的,2003-UB313的椭圆轨道也比冥王星更“扁”:其公转周期长达560年,远日点离太阳97天文单元(1天文单元约为1.5亿公里,相当于太阳到地球的距离);近日点却只要38天文单元。轨道平面与地球等行星轨道平面的夹角到达近45度之大(冥王星与地球等八大行星的夹角为17度)。科学家推测,有可能是它频繁接近海王星,运转轨道遭到影响,以致于成了较着的卵形。布朗说,正由于这些特征才导致2003-UB313时至今日才被人发觉。

  同冥王星一样,2003-UB313也位于遥远的柯伊伯带(Kuiper Belt)。1951年,天文学家柯伊伯提出,在太阳系外围可能有一大群小天体绕太阳运转。1992年,天文学家在海王星以外发觉了一个直径200公里摆布的阴暗天体,编号为1992-QB1,为柯伊伯的上述概念供给了间接证据,“柯伊伯带”从此不再只是假设,它位于海王星轨道以外,具有几万个或可能更多天体,由冰和岩石构成。科学家置信,这些天体是晚期太阳系中物质凝结成各大行星的历程中剩下来的残渣。

  人们已经以为,柯伊伯带只要小行星和彗星出没,可是被发觉的大型柯伊伯带天体(KBO)越来越多,体积的记实也敏捷被刷新。而布朗等人构成的钻研小组就曾发觉比冥卫一更大的“夸欧尔”(Quaoar),以及尺寸更大、曾被疑为第十行星的“塞德娜”(Sedna)。

  此刻他们终究发觉了体积跨越冥王星,可能成为太阳系第十大行星的2003-UB313.改写教科书?

  对付2003-UB313的行星身份,布朗决心十足,他说:“咱们有百分之百的决心确认,它是太阳系外围发觉的第一个比冥王星大的天体。若是冥王星能被接管为一颗行星,那么2003-UB313更有资历。”!

  而否决的声音也在统一时间呈现,有天文学家称,若是2003- UB313算行星的话,那么其他和它差未几巨细的天体都该当被称做行星,按照该逻辑,2003-UB313要排在一系列以前发觉的“行星”——包罗“塞德娜”之后,而不克不及称为“第10大行星”。

  美国卡耐基学院行星构成理论家阿兰·波斯称,2003-UB313的发觉是天文界的一大盛事,但他同样以为不应当将它称为一颗行星。

  波斯称,海王星轨道之外的天体,包罗冥王星都该当被称“柯伊伯带行星”。波斯对记者暗示:“将它们称做行星的话,对太阳系中的其他大师伙来说,明显太不公允了。”!

  否决者还提出,2003-UB313轨道平面与即黄道面订交成45度角,其轨道为卵形,分歧适太阳系共面性和近圆性的遍及纪律。并且,布朗等人按照亮度估巨细,再据巨细估品质。可是真正要确定一个天体,要有切确的品质,才能算准轨道。

  对付新星的身份,赞助布朗钻研的美国宇航局也在其网站上称“第十颗行星被发觉”。可是宇航局的官员说,决定2003-UB313是不是太阳系“第十大行星”不是美国宇航局的事情,这该是国际天文同盟的义务。

  那么,“太阳系有九大行星”的说法能否真的会被重写?全世界教科书上的内容必要更改吗?至多,咱们必需对太阳系布局以及行星的观点进行从头钻研。

  

  现实上,布朗和他带领的小组曾经不是第一次对天文界提出难题了。2003岁尾,他的小组在距地球129亿公里外,找到一颗赤色小行星2003-VB12.最后,布朗也一度提出它是太阳系的第十大行星,并按照因纽特神话传说中海洋女神的名字,第10大行星之争:比冥给它起名为“塞德娜”。

  不外当确定其体积比冥王星小时,“塞德娜”插手太阳系行星家族的但愿也幻灭了。

  “塞德娜”的次要身分是冰和岩石,其体积巨细约为冥王星的四分之三。“塞德娜”也缔造了整个太阳系的最冷记载:估量其温度为零下240℃,同2003-UB313八两半斤。它以一个较大的卵形轨道环绕太阳运转,距离太阳最远的距离跨越135亿公里。

  有天文学家以为,“塞德娜”很可能是冥王星的同类,属于起于海王星外、终结于冥王星外的冰石碎块集中的柯伊伯带。柯伊伯带被以为是在太阳系降生时遗留下来的,从1992年来人类曾经发觉了大约800个柯伊伯带天体,此中有些天体的可预测轨道能够把它们带到距太阳1500亿公里处,这远远跨越了“塞德娜”的轨道。

  因为其体积比冥王星小,“塞德娜”最终被正式归类为“小行星”。在2003-UB313被发觉之前,“塞德娜”不断是自1930年发觉冥王星之后所发觉的环绕太阳运转的最大天体,比2002年发觉的“夸瓦尔”(Quaoar)小行星还要大一些。布朗称:“咱们以为这只是太阳系最原始的天体之一。”他暗示由于行星该当比统一区域内的其他天体体积更大,因而无奈将“塞德娜”归于行星一类,不外他深信会在“塞德娜”左近发觉更大的天体。

  公然,比冥王星更大的柯伊伯带天体2003-UB313的发觉印证了他的预测。

  在因纽特人传说中,“塞德娜”是缔造北极海洋生物的造物女神,糊口在海底冰窟内里,这与2003- VB12凛冽的概况很搭配。布朗说,他也曾经为2003-UB313拟好了名字,正期待国际天文学结合会核准,可是拒绝向公家走漏。依照国际老例,若是2003-UB313真能算作“第十大行星”的话,它将被付与西方神话中诸神之一的名字。外界推测,古希腊神话中冥王的老婆珀尔塞福涅的名字该当是首选,珀尔塞福涅一年只要六个月陪着冥王,别的半年留在人世;而2003-UB313在一个公转周期内只要一半时间在冥王星左近,另一半时间很远。

  当太阳系第十大行星难以出炉之时,冥王星占领“第九大行星”的宝座也不断遭人诟病,还曾一度呈现过让公共难以接管的传言———天文界预备“废黜”冥王星作为太阳系九大行星之一的职位地方。

  20世纪初,在美国天文学家洛韦尔、汤姆勃等人的持久观测下,人们终究在1930年1月21日找到了冥王星。冥王星的直径、品质是行星中最小的,密度为每立方厘米1.8~2.1克,反射率为50%~60%,这同太阳系外部行星的几颗大卫星很类似。

  从75年前冥王星作为第9大行星被发觉起头,天文学界就不断具有着一个相当大规模的群体,拒绝认可冥王星的“第九大行星”身份。和其他行星比拟,冥王星更小,运转轨迹是椭圆而不是圆形,它轨道平面的角度也比其他行星的偏离了17度。因而,有天文学家以为,冥王星是天文观测史上的一个不测事务,它不应当称为行星。国际天文同盟行星体系科学部主管威廉姆斯指出:“昔时给冥王星确定行星职位地方,是由于据测算它的直径靠近15000公里,比地球还大12%,若是依照这一数据思量,它是太阳系的第五大行星,而不是第九大行星。”!

  1997年,冥王星的发觉者汤姆勃归天后,一些天文学家提议国际天文同盟“降级”冥王星职位地方的呼声此起彼伏。1999年,冥王星将被褫夺行星职位地方的流言更是普遍传播。此动静一出,惹起了天文快乐喜爱者的强烈否决,他们纷纷颁发檄文,对这一说法暗示分歧意。

  威廉姆斯说:“冥王星能否是一颗真正的行星这一细节问题原来就不是问题,只要咱们规范了行星的界说,如许才能确定它的职位地方。可是,从汗青和文化的角度而言,大师仍是但愿冥王星依然仍是太阳系行星大师庭中的一员。”?

  非论是冥王星能否该“降级”,仍是“塞德娜”和2003-UB313的身份争议,环球天文界辩论的核心都是环绕着“行星”的界说。

  国际天文同盟担任给地球之外的所有天体定名,可是对付行星的界说,该组织不断没有定论。天文同盟成员暗示,该协会可能在短时间内拿出一份建议,平息关于行星界说之争,可是,在协会内部目前也具有着不合。乐观的见地是,一个同一的界说会很快告竣,可是大大都科学家以为,这远没有想象的简略。

  外行星的根基界说上,科学家们大致上认同如许的说法:间接环绕恒星运转的天体,因为本身重力感化拥有球状形状,王星大的行星是谁?(全文可是也不克不及大到足够让其内部产生核子融合。

  可是现实上,最终的界说会比这庞大得多,有的天文学家倾向于把太阳系外围较小的天体称作“矮行星”,而别的一些人则情愿把它们叫做“小行星”,或者“柯伊伯带行星”,另有一些人则底子不想用到行星这个词。

  若是2003-UB313被界说为一颗行星,那么在其之前被发觉的柯伊伯带的其他星体也必需被认定为行星。如许一来,依照排序,它就不是太阳系第十大行星,而是排得更靠后。

  国际天文同盟小行星核心的主管布赖恩·马斯登以为,简略的界说在理论上行得通,若是被采用,太阳系将具有至多23颗行星。

  可是在现实操作上,他仍是倾向于冥王星发觉之前的八大行星称法,只要当发觉比火星或地球更大的太阳系天体时才称其为行星。

  加利福尼亚州伯克利大学的吉博·巴斯利传授已经提出过一个依照较小的直径底限来界说行星的简略界说,他以为,所有环绕太阳扭转,且直径大于700公里的物体都是行星。由于只要在700公里以上的物体才能通过重力将本身成长构成为一个球体。而小于这一数字的物体,如小行星和彗星,都是如马铃薯外形的犯警则物体。

  可是,即便依照巴斯利的这必然义,就咱们目前发觉的天体而言,太阳系仍是会有跨越12个行星具有,本来得到机遇的“塞德娜”也将入围。

  面对着天文学界的众口一词,发觉新天体2003-UB313的布朗则试图把“行星”的界说引向文化上的泛意所指,而不是一个科技词汇。

  布朗以为,冥王星在当今文化上的感化难以代替。对付通俗公共,冥王星早已被视作行星,从小学讲义到留念邮票以至到占星术,冥王星曾经被公家理所当然地接管。布朗认可,一些科学家为了保住冥王星的行星职位地方,千方百计地编造出各类来由,可是没有一个能站得住脚。但他说:“当人们正等着驱逐第十大行星时,天文学家俄然颁布发表,太阳系有23颗行星。可强人们也难以接管。”?

  在钻研小组的网站上,布朗说:“咱们颁布发表新发觉的比冥王星更大的天体,确实是颗行星———文化意思上的行星,汗青意思上的行星。我不会去辩论它能否在科学理论上是行星,由于此刻还没有适合太阳系和咱们文化的科学界说,所以我决定让文化意思胜出。”?

  不外更多的人还在期待国际天文同盟的裁定。最初的定论可能至多还要等上一年,下一次的整体大会将于2006年8月在葡萄牙举行。能够预感的是,届时关于行星的界说、冥王星的职位地方等一系列持久搅扰天文学界的难题将再次浮出水面,成为各方辩论的核心。关于行星的界说可能将在该协会的整体大会上投票决定。

  但即便到那时,这一问题也不成能获得完全的处理。不外,大大都天文学家都认同国际天文同盟所做的勤奋。国际天文同盟小行星核心的主管马斯登以为,2003- UB313的发觉“供给领会决行星之争的最好机遇”,人们会更进一步领会咱们所处的星系,而对付天体的界说,大概科学、文化和汗青最终会找到一个折衷方案。类地行星?

  在太阳系小行星带的内侧,是四颗类地行星———水星、金星、地球和火星。它们由固态的岩石和金属形成,体积较小,密度较高,自转较慢,概况呈固态,没有光环,卫星较少。

  水星 最接近太阳,也是永世受害者,无奈发生庇护性的大气层。因经常遭到来自宇宙的撞击,其概况日益坎坷不服。因为缺乏绝缘物,水星温差极大,朝阳面火热,背阳面凛冽。

  金星 金星的活火山拥有弥补大气层的感化,然而在高温下,水分蒸发殆尽。没有水,金星就无奈实现使碳回归地壳的轮回。二氧化碳浓度无休止地上升,导致了不成遏止的温室效应。金星的温度高得可将铁熔化,无奈孕育任何生物。

  地球 距离太阳的远近适中,既可使水以液态具有,又能接管太阳温馨的映照,因而具备生命存活所必需的均衡形态。火山活动再造了大气层,而水轮回又使二氧化碳浓度获得节制。生物在耗损二氧化碳的同时也发生臭氧层来过滤太阳辐射。

  火星 试图演酿成一个包涵生命的好客之家。最后取得了部门顺利,概况有了海洋与河道,倒霉的是因为品质太小,没有足够的引力固定大气层。

  火星之外是四个气浪翻涌的行星———木星、土星、天王星和海王星。它们最显著的一个配合之处就是体积都很是大。这几个星球的根基元素有氢和氦,是太阳系中气候最顽劣的星球。

  木星 体积相当于1400个地球,品质跨越太阳系其他8大行星品质的总和。木星有稠密的大气,并且层层压缩,核心部位的气体已被压缩呈液态,其品质为地球的20多倍。

  土星 虽然土星是太阳系中第二大行星,分量倒是最轻的。它险些全数由氢气形成。土星概况看似安静,现实上在大气层上部氢雾覆盖下的阵风以骇人的速率活动着。土星上的风力可达每小时1800公里。

  天王星 天王星的自转远远偏离了轴线,看起来彷佛是绕着边沿在扭转。最奇异的是,它的南北磁极与地舆上的两极彻底分歧。天王星晚期曾遭到天体的撞击,形成了行星的逆向自转。

  海王星 海王星的内核比其他气态星球含有更多的岩石,若是距太阳再近一些,它很可能会演酿成类地行星。如木星一样,海王星有一个和地球正常巨细的风暴核心。海王星上大黑洞构成的风是太阳系中最狠恶的。太阳系外延?

  在4个类地行星和4个类木行星之外,是太阳系的第9个行星———冥王星,以及“塞德娜”、“夸瓦尔”等柯伊伯带天体。关于这些星体的界说之争不断具有至今。

  冥王星 九大行星中最小的一员,其运转轨道的偏疼率倒是九大行星里最大的。冥王星绕日公转时有一段轨道以至位于海王星轨道以内。冥王星的体积小于地球和月亮,品质有余地球的千分之三。

  “塞德娜” 体积约为冥王星的四分之三,概况温度为零下240℃。它以一个较大的卵形轨道环绕太阳运转,距离太阳最远的距离跨越135亿公里。

  柯伊伯带 起于海王星外、终结于冥王星外的冰石碎块集中带,被以为是在太阳系降生时遗留下来的。从1992年至今,人类曾经发觉了大约800个柯伊伯带天体。

  “X行星” 一些天文学家不断深信第10颗大行星的具有,由于这颗被称为“X行星”的天体可用来注释天王星和海王星绕日公转轨道犯警则的征象。

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