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“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

冥王星被降级为“矮行星”,究竟是出于什么原因?仅仅是一个归类的变化?还是对天文学有什么特殊的意义?以前关于太阳系的九大行星,我们是这么背的“水金地火木土星,天王海王冥王星”。现在我们都知道,冥王星在2006年就被天文学家们投票“出局了”,从此太阳系又变回了八大行星。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解“曾经的九大行星”

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

为什么说太阳系又变回八大行星呢?

其实在1930年之前,也认为太阳系只有八大行星。但是天文学家发现,天王星和海王星貌似还受到了一股未知引力的影响,当时通过天王星轨道“摄动分析”的方法,确实发现了海王星。所以天文学家猜测在海王星外面可能还有一颗行星,科学家称这颗行星为“X行星”,不过距离地球太远,即使它处于近日点,距离太阳也有30个(AU天文单位)远日点有50(AU天文单位),一个AU就是一个天文单位,表示地球和太阳之间的平均距离。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解:在冥王星被证实之前,一直被科学家认为是“X行星” 围绕太阳一周是248年

这颗“X行星”它不仅离地球远,它的体积还特别小,所以受限于当时的条件,谁也观测不到这颗预言中的“X行星”,一直到1930年才拍摄到一张模糊的照片,然后经过各方验证后才最终宣布了,发现了“第九大行星·冥王星”。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解:“冥王星”椭圆形轨道非常扁,所以有时候它会出现在海王星的内侧

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

为什么“冥王星”会被误认为是“行星”

第一、当时人们计算错了质量,认为它比地球还大,所以就把它归类为“行星”。现在我们知道冥王星非常小,还没有月球大,体积只有月球的1/3。

第二、当时还没有意识到它(冥王星)背后还有很多天体。冥王星,正好处于 “柯伊伯带”上,在“柯伊伯带”上发现的第一个的天体,就是“冥王星”。所以当时就直接把冥王星定义为“行星”。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解:蓝色的圈为 “柯伊伯带”

第三、当时只发现了冥王星,而没有发现冥王星还拥有与其体积相当的卫星。

目前天文学判断一个天体是不是“行星”有很多规则

,其中最主要的有三条

第一、这个天体一定得绕着太阳转,同时它不能是其它行星的卫星,这条就可以把行星和卫星给区别开。

第二、这颗行星一定得足够大,以至于在自身的重力作用下,能够达到流体经济静力平衡状态,也就是呈现出“球形”。这点就把行星和小行星给区分开了,因为很多小行星很小,就像是一块不规则的石头(有很多小行星不是“球形”的,而是不规则的,像碎石一样),所以它们只能算是小行星。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解:形状不规则的小行星

第三、要有能力把自己轨道上的小行星都清理干净。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

“冥王星”离开“九大行星”的队列的原因

根据“行星定义”最后一条,冥王星就不满足了,因为冥王星的轨道穿过了“柯伊伯带”。因为这条冥王星才被最终出局的。“柯伊伯带”拥有很多小行星,而冥王星不能把轨道上的小行星都清理干净。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解:“柯伊伯带”

2005年“阋神星·Eris”的发现,起初发现它的时候认为它比冥王星还要大,不过后来发现它实际上略比冥王星小一点,当时来看那冥王星都算大行星了,那这颗“阋神星·Eris”岂不可以算作“第十大行星”,而且在那之后又发现了不少类似的天体,天文学家就越来越纠结了,到底是重新修改行星的定义?还是增加行星的数量?整个天文学也陷入了巨大的争议。

这也是因为“阋神星·Eris”,就是因为这个“阋”字,来源于“兄弟阋于墙”,有“不和、争吵、纷争”的意思,最后在2006年第26届的国际天文学联合会上,各国天文学家针对相关问题进行了讨论和投票,最终大家达成一致,冥王星不再属于“行星”,而被归入了“矮行星”。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

图解:“冥王星”与“阋神星·Eris”

结语

2015年“新视野探测器”飞过了冥王星作了近距离测量,最终实际测得的冥王星的直径大约为2370km,之前对冥王星大小的测量是因为在地球上距离太远,每次测的都结果不一样。

“柯伊伯带”中的“矮行星之王”

之前一直认阋神星才是最大的矮行星,现在可以确认冥王星还是目前当之无愧的“矮行星之王”。冥王星如果作为一颗普通的行星,或许只能跟“八大行星”后面默默无闻,现在它却成了矮行星队伍里的“领头羊”,可见对于冥王星来说它的降级也并不是什么坏事,它的“牺牲”对于天文学来说确实有着巨大的价值,看似一个小小的归类问题,却进一步完善了天文学的体系框架。

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