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冥王星為何被踢出「太陽系第九大行星」?因太小被「踢出局」
2022/12/20

你知道嗎,科學家千辛萬苦找到的冥王星,其實根本就是一個「誤會」!從冥王星被發現,到躋身「太陽系第九大行星」的七十多年間,它備受世人矚目。

但是隨著一個重要數據的變更,和一場天文盛會的召開,冥王星跌落神壇,自此「泯然眾星」矣。今天我們就來聊聊冥王星的那些事兒。

尋找「X行星」

說到冥王星的發現,就不得不提到海王星的軌道異常這件事。

1846年,英國數學家亞當斯和法國數學家勒維耶分別發現,天王星繞太陽公轉的位置,并不符合基于牛頓力學,關于引力的計算值。

于是人們紛紛猜測,在天王星附近的特定區域內,可能存在未知的「X行星」,對其進行了引力干擾。

終于經過觀察,科學家真的在數學計算值的范圍內找到了「海王星」!科學界一片沸騰,因為這是第一顆被計算出預定軌道的天體!浩瀚的宇宙在我們眼中,從未如此乖順。

同樣的,經過對海王星的觀察和測算,20世紀初,美國天文學家羅威爾發現,海王星的運行軌道和測算值也存在出入,于是這位實力雄厚的土豪天文學家,興建了 「羅威爾天文台」 ,用于搜尋「X行星」的蹤跡。

可惜,羅威爾事業未竟,先去世了。但是好在后來的一位年輕人,接過了羅威爾的衣缽。他就是美國天文學家克萊德·湯泊。

在那個還沒有計算機的時代,湯泊就通過一台口徑33厘米的望遠鏡,對同一區域,不同時間拍攝到的多張星空圖,進行比較和觀測。

從無時無刻不再發生著位移變化的,大大小小的無數小亮點中,繼續搜尋「X行星」。

終于,湯泊在1930年發現,有一個顯著的光點在雙子座境內的黃道附近移動。

經過數學測算,這顆距離太陽比海王星更加遙遠的行星,雖然體積不大,但是其引力大小,十分符合對海王星的引力干擾值,它正是羅威爾多年苦苦追尋的「X行星」!

當時人們普遍認為它的質量應該大于地球,所以它理所當然地被視為了太陽系「第九大行星」。

被發現組天文台成員的小孫女柏妮,命名為了「冥王星」!誰知道,后來竟然真的一語成讖!

一切都是個「誤會」

冥王星什麼樣,它真的是影響海王星軌道的那顆「X行星」 嗎?

冥王,是神話中掌管地府的神,而「冥王星」名字的由來,卻并不是基于對冥王星的探測。

但令人不可思議的是,后來經過對冥王星的深入觀測和探索,科學家驚奇地發現,冥王星的特征,跟它的名字竟然十分契合!

因為身處太陽系邊緣,所以冥王星的表面平均溫度很低,大約是零下223攝氏度。

有限的光和熱,不但使整個星球極度黑暗寒冷,而且無法融化凝固的氮、氧等生命物質。

冥王星內部又存在許多不穩定的元素,極富放射性。不僅如此,其內部可能還存在著一些,處于低溫休眠狀態的未知的病毒。

這些都使得毫無生機的冥王星,宛如地獄一般!

不過沒過多久,新的質疑聲又出現了,問題出現在對冥王星質量的估算上。

1915年,羅威爾對這個「X行星」的估算值約為地球的7倍。但事實上,發現冥王星前后那幾年,科學家發現,其質量可能和地球相當。

但這種說法很快也被證實并不準確。1948年,柯伊伯通過天文望遠鏡發現,冥王星的質量,只有地球的十分之一。后來1976年,科學家通過對冥王星亮度的研究,和對光譜的測定,推測其質量應該只有地球質量的百分之一!

時間很快來到了1978年,科學家發現了冥衛一——卡戎,并通過對其運行的周期和它與冥王星之間的距離,推算出了更為精準的冥王星質量,并將其質量再次下調至地球質量的650分之一!

隨后,2006年冥衛二和冥衛三的發現,將其質量定義在了千分之二個地球。

這點質量,顯然不足以對天王星,和海王星的運行軌跡,產生大的影響。隨后,更令人震驚的變化,從根本上動搖了冥王星的發現。

因為隨著旅行者二號對海王星深入的探索,科學家修正了海王星的質量。

隨著對海王星質量估算值的降低,科學家發現,海王星的運行軌道是符合牛頓天體力學的定義的。

也就是說根本不需要所謂的「X行星」來「牽引」。冥王星的發現,一切都是一場「誤會」!

很快,冥王星的「行星」頭銜,即將不保。

卸下「行星」光環

冥王星為什麼被開除出太陽系,難道那里真的是冥界嗎?

在太陽系的木星和火星軌道中間,存在一個小行星聚集區域,那就是「柯依伯帶」。這里有無數小天體,被稱為「柯伊伯帶天體」,冥王星就是其中一顆。

體積是月球的三分之一,質量僅是地球的千分之二的冥王星,地表覆蓋著甲烷和氮形成的冰。平均溫度約有零下200多度。

雖然冥王星的幽暗和寒冷對于生命來說,確實是一個可怕的禁地,但相較于其他八大行星,冥王星的存在,好不尷尬。

首先,它們的體積和質量根本不是一個量級。再次,雖然冥王星平時確實是圍繞太陽旋轉,但是與其他八大行星不同的是,其運行軌道略偏離于眾行星的公轉黃道面,存在17°的傾斜角。

而且當冥王星運行到近日點時,會周期性運行到海王星軌道內側,成為海王星的「衛星」。這顯然和其他八大行星的運行格格不入。

但這些并不是人們將它踢出太陽系行星行列的原因,對此最終起決定作用的,是科學家們在2005年,發現了比冥王星質量還大的「鬩神星」!

這顆體積只比冥王星略小一點的行星,曾經被議論,應該提名「太陽系第十大行星」,但是隨后科學家發現,或許柯伊伯帶中,還存在不少類似的星體。

既然冥王星都可以位列行星的行列,那這些是不是也應該算作太陽系的行星呢?

經過天文學界,多年來的爭論和探討,人們決定重新修改行星的定義。于是2006年,國際天文學聯合會在捷克首都布拉格召開。

會議提出一顆行星應當同時滿足三個條件。

第一必須是圍繞太陽旋轉。

第二天體的質量必須大到足夠引起自身成為一個球體。

第三就是能夠自行消滅軌道上除衛星外的其他天體!也就是在行星軌道附近,不能存在直徑接近或者超過它的天體。

顯然,冥王星可以實現第一、第二個條件,但第三個條件冥王星無法完成。因為其自身體積太小了,根本無法清除與它大小相近的星體。

于是,地球一眾科學家投票,冥王星被踢出局,改為了矮行星,自此九大行星變成了八大行星。

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