摘要:九大行星是以前比较流行的说法,包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星这九个行星,但是自从2006年的国际天文学联合会召开后,投票将冥王星降为矮行星,从此以后太阳系中只有八大行星。
宇宙之大,几乎无边无际。人们为了方便研究宇宙,把它划分成许多区域,比如银河系、太阳系、地月系等。我们人类的地球是属于银河系中的太阳系的。
长期以来,在太阳系这个大家庭中,一直被认为有九大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。教科书上也是这么写的。
但到2006年,太阳系九大行星被改为八大行星,没有冥王星了。那么 九个行星为何变成八个了?冥王星哪去了?它哪也没去,还在天上,用天文专家的定义,可以形象地说,它变“矮”了, 没有资格同其他八大行星并称了。
( 一)冥王星的发现和命名
“行星”这个说法起源于希腊语,原意指太阳系中的“漫游者”。之前,人们以为太阳系只有6颗行星,即地球和金、木、水、火、土五行星。19世纪以后,天文学家陆续发现了天王星和海王星。这样太阳系就成了八大行星。但到1930年,这个说法被改变。
1930年2月18日,美国天文学家 克莱德·汤博 用天文望远镜发现了一个新的天体,电报哈佛大学天文台后轰动世界。
因为根据当时的科研条件,科学家按这颗天体的特征,比如质量、体积、运行轨道等,它符合一个大行星的特征,所以这个天体在数月之后就被命名为太阳系第九大行星,即冥王星。
这颗星的命名,源于英国牛津的一个10岁小女孩威妮夏·伯尼,她是牛津大学博德利图书馆馆员梅丹的孙女。小伯尼喜欢读书,因对古罗马神话的兴趣,她建议以 罗马神话中的冥界之神普鲁托命名此行星。
再说,此星身处太阳系轨道外层,太阳辐射微弱,星球表面环境幽暗阴冷,用传说中的冥界来形容也颇为形象。此建议很快被世界天文界讨论通过,该天体正式于1930年7月12日被命名为普鲁托。小伯尼也因此得到爷爷梅丹的16英镑的奖励。
普鲁托星在中国统称冥王星。自它被吸入太阳系大行星行列中以后,世界上便有了几乎家喻户晓的“九大行星”的说法。
然而,似乎“冥冥”之中自有天意,就像哈雷彗星绕太阳一周的时间为 76 年一样,不多不少,经过76年以后,冥王星的“星光”指数骤然下降,它惨遭降级,被“驱逐”出太阳系行星的行列,自此太阳系仅余“八大行星”了。那么冥王星为何有如此的命运?
(二)冥王星被降级的理由
这件事发生在公元2006年。这年8月24日,在捷克首都布拉格,国际天文联合会(IAU)召开第26届大会,会上经2500多名来自世界各国的天文学家通过投票表决。
九大行星之一的冥王星被除名,不再将其视为行星,确认了太阳系八大行星之说。那么位居太阳系9大行星末席长达76年的 冥王星为何“惨遭降级”,被驱逐出了行星家族呢?
国际天文联合会当然是有理由的。多年来,天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。冥王星所处的轨道在海王星之外,属于太阳系外围的 柯伊伯带 ,这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。
20世纪90年代以来,天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如,美国天文学家布朗发现的“2003UB313”,这颗星的直径和质量都超过了冥王星。
布朗等人的发现使传统行星的定义遭遇巨大挑战。如果冥王星属于太阳系里的大行星,那么这颗更大的天体“2003UB313”如何定位?于是,国际天文学联合会进行了新的行星的定义。
究竟什么是行星呢? 它指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力,而使天体呈圆球状,能够清除其轨道附近其他物体的天体。
根据这个定义,行星要满足三个条件:
一、以近似圆形的轨道围绕恒星(太阳系里指太阳)运转。
二、质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状。
三、能够逐渐清除其轨道附近的其他物体。
在太阳系传统的“九大行星”中,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星都符合这些要求。
咱们再来看看冥王星是否符合这三个条件。第一条似乎问题不大,冥王星也是直接围绕太阳转的,而且轨道也近似圆形。
几十年来天文学界一直存有争论,认为冥王星旋转轨道为“过山车”状,有点像不规则的鸭蛋形,和其余八大行星轨道相比,有点另类。但不管怎么说,冥王星的运行轨道还是类似圆形或者椭圆形的。这个条件,冥王星最终被确认是符合的。
再看第二个条件:必须是质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状。冥王星当然是圆球状,但它的质量有多大呢?是否足够大?
冥王星是1930年被发现的,在当时天文学界的推测和理解下,冥王星成为第9颗大行星是顺理成章的,因为它的质量足够大,甚至比地球还要大。
但在随后的观测中,冥王星的质量和体积都在不断“缩水”,它“越变越小”: 直径只有2300公里,比月球还要小。 在今天的认识中,冥王星已经比太阳系中的7颗卫星都要小了,比如2005年发现的阋神星质量就比冥王星多出27%。
所以,即便冥王星能依靠自身引力使自己像其他行星一样呈圆球状,但“个儿”不够大,还不如月亮大,在众行星中显得寒碜,就不能称其为行星了。
其实冥王星降级的主要原因是第三个条件, 即能够逐渐清除其轨道附近的其他物体。这个冥王星做不到。而且冥王星有一个卫星(即冥卫一)过于巨大,形成了双行星系统。
最终,冥王星同在20世纪之后陆续发现的谷神星、齐娜星均被称为 “矮行星”,可以形象地认为,冥王星变“矮了”。
国际天文学会最终把行星和太阳系中的其他天体定义为三类, 即行星、矮行星和“太阳系小天体”。 比如彗星等天体就被称为“太阳系小天体”。2006年9月7日,国际小行星中心把冥王星编号为 小行星134340号。 自此,冥王星的定位尘埃落定。
(三)冥王星有何特征?
就像2018年世界杯中,巴西队被淘汰出四强,但仍不影响巴西足球的明星指数一样;尽管冥王星被降级成为矮行星了,虽然变“矮”了,没有进入太阳系“八强”,但它的“星光”指数仍然很大。
冥王星是第一颗被发现的柯伊伯带天体,它是太阳系内已知体积最大、质量第二大的矮行星, 质量仅次于位于离散盘中的阋神星,体积是月球的三分之一,质量是月球的六分之一。
在直接围绕太阳运行的天体中,冥王星体积排名第9,质量排名第10,其“实力”还是直逼八大行星的。
在太阳系中,冥王星是距离太阳最远的天体之一, 太阳光平均需要5.5小时才能到达那里。
冥王星绕太阳公转一圈要花90465个地球天,即248个地球年。如果人生活在冥王星上,大部分都活不到一岁就死了。当然这里的“岁”跟地球上的概念不一样。
自人类发现冥王星以来,它才公转了三分之一圈。这个速度相比其他天体似乎太慢了。占星术上说“冥王星是最不可被预知的行星”,是因为它在地球上看来,还会逆行,每年逆一次,每次逆半年,确实不可思议。
冥王星的自转周期是6.39天,即在冥王星上,太阳每升起或者降落一次需要将近地球上的一个星期的时间。
它的轨道十分反常,有时候离太阳近些,即近日点为 44亿公里,比海王星离太阳更近(比如从1979年1月开始持续到1999年2月);有时候离太阳很远,即远日点可达73亿公里。冥王星因此会周期性进入海王星轨道内侧,其公转周期刚好是海王星的1.5倍。
冥王星的轨道交角也远离于其他行星。因此尽管冥王星的轨道好像要穿越海王星的轨道,这两颗星的轨道似乎要“相交”;
每隔一段时间,冥王星和海王星会彼此接近,在黄道投影图上两颗行星的轨道会交叉的。 但不必担心它们会碰撞,因为它们的轨道平面并不重合, 即使在交叉点附近,它们之间的距离仍然是很大的。它们会像行在立体交叉公路上的车辆一样,各自飞驰而过。
冥王星主要由70%的岩石和30%的冰水混合而成的。 上面非常寒冷,其表面温度大概在-238℃到-218℃之间。 2016年3月4日,美国航天局“新视野”号探测器发现冥王星的顶部也是雪白的。
研究人员发现,在冥王星一块深色区域中有条长约420公里的山脉,山顶也被“有着异星情调的冰雪”覆盖。科学家认为,这些冰雪的主要成分不是水,而是冥王星大气中的甲烷冷凝后降到山顶上的。
有关冥王星的大气层的情况目前知道的还很少, 但可能主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成 。上面的大气极其稀薄,地面压强只有少量微帕。冥王星的大气层可能只有在冥王星靠近近日点时才是气体;在其余的冥王星的年份中,大气层的气体凝华成固体。
也就是说,冥王星在大部分时间内,上空都被一层冰包围着。
有趣的是,在冥王星表面有一个 心形区域,被称为“冥王之心”, 它以冥王星的发现者克莱德·汤博的名字命名,叫“汤博区”。
而在这片心形区域中,新地平线号探测器发现了冰原,这片冰原以人类发射的第一颗人造卫星的名字“斯普特尼克”来命名。
冥王星的大气存在巨大的压力差,这意味着在冥王星表面可能有过液体挥发现象,以前只在地球、火星等少有的几颗太阳系星球上观测到这个现象 。不像金星的天空是橙黄色的,冥王星上的天空跟地球一样是蓝色的。
由于冥王星上特别寒冷,而且没有水,极其缺氧,这决定了它上面也没有生命存在。不过,人类对冥王星的认识还很肤浅,说不定有朝一日也会发现上面的生命迹象。届时,人类也将开发这片荒原……