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【海王来客】冥王星退出太阳系行星行列

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冥王星退出太阳系行星行列
  图为美国国家航空和航天局发布的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星(从画面左上开始到左下)的合成照片。(新华社发)
  “太阳系有九大行星,冥王星是其中最小、离太阳最远的一颗”,这个被写进教科书已成为常识的论断,在存在了 70多年后终于在2006年8 月24日这一天被改写。
  8 月24日在捷克首都布拉格召开的国际天文学联合会上,包括中国科学家在内的来自76个国家的2500多名天文学家以投票表决的方式,将冥王星“淘汰”出了行星行列,降级为“矮行星”;与此同时,“行星”的概念也被重新定义。从此我们需要记住的是:太阳系有八颗行星————金、木、水、火、土、天王、海王星以及地球。
  其实,无论是之前人们围绕太阳系行星定义展开的热烈讨论,还是此次行星“家族”成员的重新确认,都说明了一个问题,这就是随着人类对太阳系认知不断地加深,那些我们所熟知的概念在新的科学发现面前正不断被刷新,正如我国行星专家、中科院紫金山天文台研究员王思潮所说,“人类对太阳系的认识经历了一次质的飞跃”。
  “齐娜”撼动冥王星
  之所以引发这次投票表决,原因是近年来冥王星作为太阳系大行星的身份一直受到质疑,无论是去年被发现的“齐娜”,还是之前更早些时候被发现的“塞德娜”,它们的出现都对冥王星的地位提出了挑战。
  为什么冥王星与其他大行星相比总是显得那么名不正言不顺?这还得从冥王星的“身世”讲起。
  冥王星是1930年被美国人克莱德。汤博发现的,在当时的天文观测水平和观测条件下,科学家高估了它的质量,认为它比地球还大。可是,随着哈勃太空望远镜等现代天文观测设备的不断出现,人们对宇宙的认识逐渐加深,科学家们发现实际上它的质量远非当初观测的那样大,而是比月球还小,它的直径只有2300公里。
  可是待人们发现这是个错误的时候,冥王星已经作为第九大行星被写入了教科书,因此不少科学家认为冥王星的发现如果推后几十年,它根本不可能跻身“九大行星”之列。太阳系“九大行星”中,冥王星是距离太阳最远的一颗,其椭圆轨道比其他各大行星的都要扁长,而且也最为倾斜,这也是它饱受质疑的原因。
  直到2005年7 月,美国加州理工学院天文学家麦克。布朗在2003年于太阳系的边缘发现了一颗暂定名为“齐娜”的新星,并宣布其为太阳系“第十大行星”,这个半路杀出来的“程咬金”使关于冥王星身份的质疑声浪再次高涨,并迅速上升为一场影响更为深刻的争论————太阳系是否存在“第十大行星”?冥王星是否够得上“第九大行星”?究竟行星的定义应该是什么?
  其实在此之前,麦克。布朗于2004年公布其新发现的太阳系天体“塞德娜”时就曾引发过同样的讨论,不过“塞德娜”个头比冥王星稍小。
  可是“齐娜”的直径约为3000公里,比冥王星大了近1/3 ,因此也就不能再次被“忽视”。
  争议源自“柯伊伯带”
  为什么冥王星总是受到“齐娜”
  与“塞德娜”的冲击?这就不能不提到“柯伊伯带”。
  据王思潮介绍,无论是冥王星还是“齐娜”与“塞德娜”,它们都属“同类”,都处在太阳系边缘的“柯伊伯带”,由岩石和冰组成,大多数沿着椭圆形轨道绕太阳转动。
  在发现冥王星后相当长的时间里,天文学家们一直认为,太阳系中在海王星以外更遥远的区域,除了冥王星外,再没有什么其他的天体了。这一观点遭到了荷兰裔的美籍天文学家柯伊伯的质疑,在1951年他首次提出了“柯伊伯带”假说,即在海王星轨道之外的太阳系边缘,可能还有类似彗星的天体存在。
  但柯伊伯的这一假说一直缺乏切实的发现来证明。直到“柯伊伯带”假说提出41年后,美国夏威夷大学天文学家于 1992年利用2.2 米的天文望远镜,首次观测到这一区域有天体存在,才证明了在太阳系的边缘,确实有着一个原先不为人知的广阔世界,这里被天文学家称为“短周期彗星之家”。



1楼2012-02-09 19:43回复

      近10年来,科学家在“柯伊伯带”
      不断有新的收获。据中国天文学会常务理事卞毓麟介绍,“柯伊伯带”离太阳约30—100 个天文单位,已观测到的柯伊伯天体直径大多为一二百公里。位于“柯伊伯带”内的天体,统称为“柯伊伯天体”。到2005年底为止,人们发现的“柯伊伯天体”已经近千个,其中直径上千公里的有10来个。“齐娜”是迄今为止发现的“柯伊伯带”中最大的天体。
      因此,“齐娜”的发现者布朗博士说:如果冥王星也能称为行星的话,那么“齐娜”完全可以进入行星之列。
      不少天文学家主张将冥王星列为“柯伊伯天体”中的一员;另一些天文学家考虑到历史原因,则认为还是应保留冥王星的大行星地位;至于“齐娜”是否应列入大行星,天文学家认为还需谨慎对待。
      那么如果“柯伊伯带”还有更多更大的星体存在,只是尚未被发现怎么办?如果大家都以冥王星为参照,那么大行星家族就会不断“添丁”。这也正是不少天文学家反对给“齐娜”“名分”的理由。
      行星概念被刷新
      随着争议的深入,人们需要明确的不仅是冥王星和“齐娜”的身份,还有必要对行星下一个科学完整的定义。这一点不明确,争议就会持续下去。
      据了解,行星这个名词几千年前就存在了,这个说法起源于希腊语,原意指太阳系中的“漫游者”,最初的描述是在太空中“游荡”的光点。人类在1900年以前就发现了在黄道平面(地球绕太阳公转的平面)附近以近地轨道运行的8 个经典行星————金、木、水、火、土、天王、海王和地球。
      人类进入21世纪时,我们又开始重新定义行星,是我们又回到原点了吗?当然不是。王思潮说,正是由于人类视野的扩展,原来的认识才逐渐显现出“简单”的一面。
      据王思潮介绍,天文学界的权威机构————国际天文学联合会专门成立了一个行星定义委员会。有趣的是委员会的成员中不仅包括天文学家,还包括历史学家、社会学家,甚至还有作家,可以看出国际天文学联合会在定义行星这个问题上,还考虑到了历史因素和社会因素。
      经过两年多的研究讨论,行星定义委员会提出了一种方案:太阳系的行星由9 颗增至12颗,其中有8 颗是经典行星(俗称大行星),不仅大,而且大体上以圆形的公转轨道在黄道平面附近公转;同时有4 颗包括冥王星在内的二级行星。然而,这个用了两年时间产生的方案在还未进行最后表决就被当初的提出者推翻。
      8 月24日,投票表决定义了太阳系中其它三类天体:“行星”、“矮行星”和“太阳系小天体”,“大行星”及 “经典行星”的提法不再使用。
      “行星”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、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。正是这个标准才将冥王星拦在了行星的“门槛”之外,符合这一条件的行星只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,冥王星不在其列。
      至此,21世纪天文学界关于行星的最大一次争议终于以冥王星的退出宣告结束。我们的生活不会因为少了一颗行星而发生变化,真正改变的是,我们在追求真理的道路上又前进了一步,我们对自己所处宇宙的观察更加清晰。太阳系少了一颗行星,人类却在追求真知的道路上多了一份收获。


    2楼2012-02-09 19:43
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