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冥王星可能是太阳系里最为知名的“神秘”行星了,自1930年被发现后的76年里,冥王星一直以“九大行星之一”的身份示人,然而在2006年却被国际天文学联合会除名,并降级为“矮行星”,即使如此,人类对冥王星的印象还是望远镜里那个模糊的身影。
为何冥王星被发现后的76年里能一直稳坐九大行星的位子?这是因为冥王星距离地球实在太远了,1930年刚被发现时,它在望远镜里只是一个光点,以至于很难确定它的大小,最早估计它的直径是6600千米,几乎是地球的一半大,超过月球。
1949年天文学家们将它的直径修改为10000千米,这已经接近地球大小了,1950年天文学家柯伊伯用新望远镜将数据修正为6000千米,1965年用新的方法确定它的直径上限为5500千米,这仍然是一个符合其行星地位的数字。
1977年,科学家们重新确定了它的直径——2700千米,进入80年代之后,科学家们估算的冥王星直径进一步缩小——2400千米,大幅小于月球的3475千米。对于冥王星的直径逐年“缩水”的事实,有科学家调侃再这么下去冥王系就要“消失”了。
为何冥王星的直径一直在变小?说到底还是因为太远导致估算的数据误差太大,而冥王星虽然远,它的亮度相对于其距离却显得过于“明亮”,导致早期天文学家认为它是颗大行星,后来发现它表面覆盖这一层反射率极高的甲烷冰,这使科学家们不得不重新估算。
虽然天文学家们发现冥王星比预想的要小的多,但一直到80年代,冥王星的地位还算稳固,但已经有不少天文学家对这颗“银样镴枪头”的行星产生了“不满”,把它开除出行星队伍的想法开始酝酿。
除了天文学家的不满,冥王星本身也不够“争气”,和其他八个“兄弟”相比,它太过奇葩,比如八大行星的轨道非常接近圆形,它却是明显的椭圆,远的时候它是最远行星,而近的时候它比海王星离太阳更近。
另一方面,冥王星的轨道高度倾斜,其他八大行星的轨道差不多在一个面上,而冥王星轨道和这个面的夹角超过17度,俨然一个“不走寻常路”的异类,不过此时还没有什么天体能威胁到冥王星的存在。
不过在进去21世纪之后,科学家们终于找到了“废掉”冥王星的制胜武器——他们发现了阋神星、鸟神星、妊神星等“行星”,尤其是阋神星的发现,当时科学家认为它要比冥王星更大,这一发现给冥王星的地位以致命一击。
阋神星于2005年初被一个天文小组发现,原本小组成员打算在得出其准确的质量和大小之后再公布,但由于怕被世界上其他的小组抢先公布而失去“发现权”,最终不得不仓促宣布了这一重大发现。
由于公布的太早,导致科学家对阋神星的大小和质量仍不清楚,经过数次测算,打了半年的嘴炮之后,当年8月份他们最终认定阋神星的直径约为2700公里,要比冥王星大20%。发现者迈克尔·布朗甚至打赌说如果阋神星比冥王星小,他会把望远镜吃掉。
国际天文联合会不得不重新考虑冥王星的身份,如果保留其地位,那么像阋神星这样的行星还有很多,太阳系就会有数十甚至上百个大行星,这显然无法接受。国际天文联合会在2006年通过表决宣布将冥王星踢出大行星行列,为其新建“矮行星”分类。
2011年科学家们重新测算了阋神星直径,发现阋神星实际上比冥王星要小,冥王星被“冤枉”了(但阋神星质量仍比冥王星大)。当初打赌要吃掉望远镜的迈克尔·布朗不但没有遵守约定,反而写了本《我怎样杀死了冥王星以及为何它活该被宰》的书。
国家天文联合会显然也无意为当年的“莽撞”之举埋单。而根据国际天文学联合会2006年通过的决议,一个天体要成为行星必须满足三个条件:位于围绕太阳的轨道上;质量足够大,以达到近似球形;自身有足够的引力,以清空其轨道附近区域的天体。
对冥王星来说,前两条不是问题,第三条才是其最大的命门,虽然目前确定冥王星有五个卫星,但仍然无法清除它轨道附近的其他“小行星”。天文学家们估计柯伊伯带中至少有70000个冰封天体,与冥王星成分相同,并且直径在100公里或以上。
“清除附近区域”的意思是什么呢?行星形成的时候,它们成为太阳系中各自所在轨道的主要引力体。它们与(所在轨道区域)其它更小的天体相互作用时,由于引力的作用,要么将其吞噬,要么将其抛离出去。
冥王星质量只有其轨道区域其它天体质量总和的百分之七。相比之下,地球质量是其轨道区域其它天体质量总和的 170万倍。任何(符合前两个)不符合前述第3个要求的天体被认为是矮行星。因此,冥王星是矮行星。
当然也有科学家对此持异议,新视野号项目负责人Alan Stern就公开反对过这三个条件:“从技术层面上来说,这个定义真是糟透了。显而易见,(人们)对地球所在区域的了解还不够透彻。而木星则有5万颗特洛伊群小行星……”
冥王星个头虽小,但它可能是除火星外拥有粉丝最多的太阳系行星了,至今仍有大批的科学家和支持者希望冥王星能回归大行星行列。事实上,在2006年之前,学界并没有为大行星下过明确定义,而2006的决议更像是专门为了开除冥王星而设……
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