|
（说历史的女人——第1361期） 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。欲知详情，本期解读。  （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…… （文/说历史的女人·冰岛啖冰） 参考资料：《冥王星探秘》《通往冥王星之路》等。 |
|
|
