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柯伊伯带天体是小行星吗?大的柯伊伯带天体就是行星吗?

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

柯伊伯带天体是小行星吗?

             图解:柯伊伯带(最外圈)。图源:NASA

这是天文学家在讨论的问题。今时今日,柯伊伯带天体被划分成一个独立的类别,而非纳入小行星或彗星。我们只知道它们的成分与大部分小行星不同,运行轨迹又与传统的彗星不同。

             

图解:哈雷彗星的运行轨道(红圈)。图源:Solar Story

它们是彗星吗?的确,有些短周期彗星来自柯伊伯带。在这方面,柯伊伯带天体可以被视为彗星。除此之外,大多数小行星都是由岩石组成,而彗星则是由冰和岩石混合而成。据我们所知,大部分柯伊伯带天体亦是由冰和岩石组成,由此可见,在这方面,它们还是与彗星更为相似。然而,我们认为有些彗星行近太阳时会失去它们的冰而「变成」小行星,因此,这两个分类的界线实际上有点模糊。

             

图解:彗星。图源:NASA

它们是小行星吗?对,有些人认为柯伊伯带天体比起彗星,更像是小行星。行近太阳的彗星(包括天上有漂亮小尾巴的那种)多数有狭长的椭圆轨道;而柯伊伯带天体则有近乎圆形的轨道,且大部分根本不会接近太阳。因此,如果彗星的定义包含由冰组成和有高度椭圆轨道这两条,柯伊伯带天体比起彗星,应该更像是「结冰的小行星带」。

             

图解:小行星。图源:NASA

我们对于彗星和小行星的分类是基于最少六十年前的认知,而太阳系显然是更为复杂的。随着我们深入了解柯伊伯带,未来或许会有一个更好的分类方法。现时人们倾向细分天体以避免混淆,如使用「主带小行星」、「近地小行星」、「长周期彗星」等名词,而不是「小行星」或者「彗星」。

对于比冥王星大的柯伊伯带天体是否该被称为行星一事,你有何看法?

唔,这个我也不是很确定。暂时,我们对于行星的定义是基于天体的大小:比冥王星大的就能叫行星。为了让这个定义说得通,我觉得它还是要被称为行星。如果这种天体被发现了,冥王星就更有可能被剔出行星的名单。虽然我个人认为,只要我们能做到前后一致、始终如一,称冥王星及其他更大的天体为行星并没有不妥。

2006年凯伦·马斯特斯更新:事实上,有关阋神星(即齐娜,一个比冥王星大并有相近轨迹的天体)的新发现已经引起了这个问题。最终,在2006年8月的国际天文学联合会会议上,天文学家重整了行星的定义、将冥王星从「经典行星」中除名,并创建了「矮行星」这个包含冥王星、阋神星、赛德娜和谷神星(小行星带最大成员)的新类别。

             

图解:外海王星天体的大小比较。上排左一阋神星、左二冥王星,下排左一赛德娜、左三夸奥尔(见下文)。图源:维基百科

若是如此,夸奥尔该被称为行星吗?

             图解:夸奥尔。图源:Space Engine Database

夸奥尔的体积是冥王星的一半,因此,我认为它应该被称为柯伊伯带天体,而非小行星。我个人认为,就以下这两个原因,冥王星应该被保留为行星:一、从古至今,冥王星都被视为行星,而我们没有足够科学理据去改变它(换一个称号不会改变我们对冥王星的认知);二、冥王星是现时最大的柯伊伯带天体,亦比我们所知道的任何一个小行星都要大,因此,至少现在,它是一个特殊的天体。夸奥尔比冥王星小,体积只及谷神星等较大的小行星。

             

图解:谷神星。图源:NASA

2006年凯伦·马斯特斯更新:显然易见,上述的事并没有发生。冥王星在2006年8月被重新定义为矮行星。夸奥尔的大小仍然具有争议性,至今还未正式成为新「矮行星」分类中的一员。在更全面的观察确定它的大小后,它仍有机会被分到那一类。

另一件你要知道的事是,由始至终,这只是术语学的问题。分类有用,是因为它们可以凸出事物之间的异同。当你要描述一个大类的事物时(如围绕太阳运行的天体),利用「小行星」、「彗星」、「柯伊伯带天体」等名词会让你更容易指出它们的特性。

即使我们把柯伊伯带天体成为小行星,它们还是与小行星带的有所区别(如不同的成分、轨道和历史)。由此可见,这不会影响我们对它们的研究,而只会改变分类的定义。行星亦如此。冥王星是否行星并不重要:若它是行星,大家都会知道它与其他行星不同;若它只是个柯克伯带天体,大家仍会知道它是最大的柯伊伯带天体、并与其他小的不同。所以,我认为大部分天文学家对柯伊伯带天体的分类不感兴趣。他们会宁愿多多研究它们的成分、数量,以及来源吧!

FY:Rochelle Leung

作者:Lynn Carter

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