九大行星中离太阳最远、质量最小的要算冥王星了。它在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行,这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似。因此,人们称其为普鲁托(Pluto),在天文学中是普鲁托英文名字前两个字母,又是对冥王星发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔 (Percival Lowell)姓名的缩写。
冥王星是最晚发现的一颗行星,和天王星、海王星的发现相比,冥王星的发现可算得 上“好事多磨”。冥王星的亮度很弱,只有15等,即使在大望远镜拍摄的照片上,它和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。
在寻找冥王星的工作中,天文爱好者出身的美国天文学家洛韦尔详细计算了这颗未知行星的位置,用望远镜仔细寻找,付出了十几年的心血。直到1916年11月16日,他突然去世。
1925年,洛韦尔的兄弟捐献了一架口径32.5厘米的大视场照相望远镜,性能非常好,为继续搜寻新行星提供了优越的条件。1929年,洛韦尔天文台台长邀请汤博(Clyde William Tombaugh)加入未知行星的搜索行列。他们一个一个天区地搜索,拍摄了大量底片,并对每张底片进行细心地检查,工作艰苦、乏味。 1930年1月21日,汤博终于在双子星座的底片中发现了这颗新行星。
质量:0.0024地球质量
半径:1350千米
周期:90465日
轨道半长径:39.87天文单位
轨道偏心率:0.256
轨道倾角:17.1°
奇 特 的 轨 道
冥王星在发现之初曾被认为是一颗位于海王星轨道外的行星,但后来的事实证明并非完全如此。譬如,在1979年1月21日~1999年3月14日这段时间,冥王星就比海王星更靠近太阳。这是由于冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其它行星大。冥王星在近日点附近时比海王星离太阳还近,这时海王星成了离太阳最远的行星。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交叉。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。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样,各自飞驰而过。
卫 星 的 发 现
1978年7月,美国海军天文台的克里斯蒂在研究冥王星的照片时,偶然发现冥王星小小的圆面略有拉长。他把1970年以来所有的冥王星照片都找出来,结果发现这一现象是有规律地出现的,于是他断定冥王星有一颗卫星。由于冥王星离我们实在太远了,以致在大望远镜里也不能把冥王星和它的卫星分开。这好比气象站的风速计,一根横杆连着两个圆球,在疾风中旋转。从远处看去,两个圆球融成一体,只能察觉出它时圆时扁的变化。冥王星的卫星被命名为查龙(Charon)。在希腊神话中查龙是普鲁托的一个役卒,专在冥海上渡亡灵。查龙的公转周期与冥王星的自转周期一样,都是6.39日。
冥 王 星 直 径 有 多 大
由于冥王星太暗太小,发现后很长时间不能确定它的大小。最早估计它的直径是6600千米,1949年改为10000千米。1950年,柯伊伯用新建的5米望远镜将其修正为6000千米,1965年又用冥王星掩暗星的方法定出直径的上限为5500千米。1977年发现冥王星表面是冰冻的甲烷,按其反照率测算,冥王星的直径缩小到2700米。1980年用夏威夷莫纳克亚山上的3.6米红外望远镜测出的冥王星直径在2600~4000千米之间,查龙直径为2000千米。近年一些天文学家观测指出,冥王星的直径约为2400千米,比月球(3475千米)还小,而查龙直径为1180千米,它与冥王星直径之比是2:1,是九大行星中行星与卫星直径之比最大的。所以,有人说冥王星和它的卫星更像一个双行星系统。
未 知 数 最 多 的 行 星
冥王星发现至今只有60多年,再加上又小又远,是目前大行星中面目最为模糊的一颗。20世纪70年代和80年代是太阳系航天探测的黄金时代,九大行星中已有8颗被行星际探测器近探过,只有冥王星是航天器未涉足的死角。在各种天文书刊中给出的行星参数表上,冥王星这一栏留下的空白最多,即使被列出数据,有不少也被打上问号,表示不准确。
除了一大串未知数外,人们对冥王星的身份也有怀疑。冥王星的直径、质量是行星中最小的,密度为每立方厘米1.8~2.1克,反照率为50%~60%,这同外行星的几颗大卫星很相似。冥卫星究竟是行星还是卫星?或是一颗大的小行星?然而,不管它是什么,作为太阳系遥远边界上的一个天体,它的神秘感对天文学家有很大的吸引力。相信不久的将来,随着探测技术的发展,冥王星将成为行星天文学的热门课题。
有 冥 外 行 星 吗 ?
哥白尼提出日心说时,土星是太阳系的边界,后来随着天王星、海王星和冥王星的发现,太阳系边界一次次外延。然而从理论上说,太阳系的范围应比现在的九大行星的范围大干百倍,甚至上万倍。太阳系中是否还存在冥外行星?对此,天文学家做了十分浩繁和艰苦的工作。汤博在发现冥王星后的14年里,一直在用发现冥王星的方法寻找冥外行星。他用闪视比较仪仔细检查了362对底片(这些底片所覆盖的面积大约为全天的70%),从每张底片中寻找可能存在的新行星。他发现了大量新天体,却没有冥外行星。科学家认为冥外行星如果存在,势必会使飞近它的探测器受到摄动,其影响足可以在探测器的运行轨道中反映出来。然而旅行者号探测器在飞越过海王星和冥王星轨道之后,运行正常,没有提供一点点证明未知天体存在的蛛丝马迹。到底有没有冥外行星,目前还是一个待解之谜
距地球5900000000km
常认为冥王星是已知大行星中最外围的一个,也是离太阳最远的一个。其与太阳的平均距离约为59亿公里。冥王星的轨道很偏心,当它运行到近日点附近时,它比海王星离太阳还近。如1979年至1999年期间,冥王星就处于海王星轨道的内侧。
由于冥王星离地球的距离太远,甚至用望远镜看去,也总是相当暗淡,其亮度总不大于14星等。冥王星的亮度在6.387日的周期内有规律地发生约12%的变化,表明该行星的表面反射性质不是均匀的,也表明该行星每6.387日自转一周。
冥王星的直径约2300公里,约为月球的三分之二。其密度为每立方厘米1.8至2.2克。根据这一密度值,天文学家从理论上推测冥王星的成分大部分是固态甲烷,还有相当数量的较为致密的物质。红外观测有力地表明,冥王星极冠的成分是甲烷冰。这种冰冠有时会延伸到距冥王星赤道半程处。该行星上温度极低的事实支持表面物质均是冻结的说法。据估计,冥王星平均表面温度为零下215到零下228度。在1988年一次冥王星掩星时,观测到它具有一个稀薄而膨胀的大气,其成分是甲烷和相当数量的较重的气体,可能是氮。
冥王星有一个卫星叫卡隆,直径为冥王星的一半,质量为冥王星的六分之一。冥王星卫星绕冥王星转动的周期与冥王星的自转周期相同(6.3867天),是同步卫星,它在冥王星赤道面上离冥王星约19,000公里的圆轨道上绕冥王星转动。在冥王星上看,巨大的卡隆永远是悬挂在夜空中一动不动。
由于冥王星的大小、质量、自转运动、轨道偏心率等许多物理性质与其他几个外围行星有很大差异,因而科学家认为它可能是在另一种不同的方式下形成和演化的
24日晚上9点20分,国际天文学联合会大会投票5号决议,部分通过新的行星定义,冥王星被排除在行星行列之外,而将其列入“矮行星”。
国际天文学联合会大会放弃将冥王星之外的太阳系八大行星称为“经典行星”的说法,从而确认太阳系只有8颗行星,冥王星被降级为入“矮行星”。此前盛传的第一种方案中提出了太阳系另外增加3颗二级行星的计划流产。
数十年来,科学家普遍认为太阳系有九大行星,但随着一颗比冥王星更大、更远的天体的发现,使得冥王星大行星地位的争论愈演愈烈。一是由于其发现的过程是基于一个错误的理论;二是由于当初将其质量估算错了,误将其纳入到了大行星的行列。因此在国际天文学联合会大会上,是否要给冥王星“正名”成为了大会的焦点,为此,天文学家给出了各种方案。
1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小,等到冥王星的大小被确认,“冥王星是大行星”早已被写入教科书,以后也就将错就错了。
冥王星是目前太阳系中最远的行星,其轨道最扁。冥王星的质量远比其他行星小,甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。冥王星的表面温度很低,因而它上面绝大多数物质只能是固态或液态。
行星定义委员会最初提出的方案,在确定金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星为经典行星之外,将冥王星降格为二级行星,同时增加谷神星、卡戎星和2003UB313为二级行星。
以前我们学的是算九大行星
现在天文学家声称发现第十大行星 比冥王星还大
据美国宇航局太空网30日报道,天文学家在我们所在的太阳系里新发现了一颗星体,它比冥王星还要大,并把它称为第十大行星,可是这一声明立即在天文界引起广泛争论。这颗新星的大小不是问题,但如何准确地给行星下定义却成了问题。
众多未知行星中的一颗
自从75年前发现了冥王星后,这是首次在我们所处的太阳系中发现如此巨大的星体。美国加利福尼亚理工学院的迈克.布朗在29日傍晚宣布发现了这个比冥王星大的星体,巧合的是,仅仅几个小时前另有一个比冥王星稍小的新天体也被发现,这真是让天文学家和媒体最目不暇接的一天。
最新发现的天体被临时命名为“2003 UB313”,它与太阳的距离是冥王星与太阳的距离的3倍,也就是大约97个天文单位,一个天文单位指的太阳与地球之间的距离。它也是迄今为止我们所知道的太阳系中最远的星体,是“库伊伯尔星带”里亮度占第三位的星体。它比冥王星表面的温度低,是一个非常不适合居住的地方。
行星天文学教授布朗说:“这个新星体明显比冥王星要大。”布朗在29日傍晚美国宇航局主持召开的紧急远程电信会议上对记者们说,这个星体呈圆形,最大可能是冥王星的两倍。他估计新发现的这颗星星的直径估计有2100英里,是冥王星的1.5倍。
这个星体与太阳系统的主平面保持着45度的夹角,大部分其它行星的轨道都在这个主平面里。布朗说,这就是它一直没有被发现的原因,直到现在才有人观察那个地方。一些天文学家认为它是一个“库伊伯尔带”(Kuiper Belt)而不是一颗行星,库伊伯尔带是海王星以远的冰块星体区,许多天文学家也把冥王星称为一个库伊伯尔带星体。
布朗本人过去也曾表示,冥王星太小、而且是在古怪的倾斜的轨道上运行,因此冥王星不够行星的资格。可是今天他有了一个不同的发现。布朗在远程电信会议上说:“冥王星很长时间以来就被称为行星,整个世界对此已经习惯了,对我来说有一个合乎逻辑的延伸,那就是任何比冥王星大而远的星体都是行星。”
布朗还给出了其他的理由,他说,“2003 UB313”看起来表面上覆盖着甲烷冰,这跟冥王星一样,可是其它的大的库伊伯尔带星体上没有甲烷冰。他说:“新发现的天体在级别上非常像冥王星。”美国宇航局在一份官方声明中称“2003 UB313”是太阳系的第十大行星,从而对布朗的观点给予了有力的支持和认可。
5年前,布朗普与朋友打赌:在2005年1月1日之前,天文学家肯定将发现比冥王星大的星体。今年1月8日,他们发现了“2003 UB313”。布朗说:“我的第一反应是,‘哦,就因为多出7天,我输给了那位朋友。’”布朗研究小组已经向国际天文联盟递交了给这颗新行星命名的建议,但在该组织作出决定之前,他们不会对外界透露为这颗新星取的名字。
提前宣布新发现事出有因
这颗新星是天文学家在帕洛马尔天文台用萨穆尔·奥琴望远镜发现的。布朗表示,由于无论是职业观测者还是天文业余爱好者都可以观测到这颗星星,所以它将成为一个非常令人激动的观测星体。布朗说:“在未来六个月里,它都可以看得见,如果是凌晨的话,目前它几乎就是就在我们的头顶上,在鲸鱼座。”布朗透露,他是与吉米尼天文台的查德·特鲁吉洛以及耶鲁大学的戴维·拉比诺维兹于今年1月8日发现了这个星体。
在此之前,这个研究小组一直希望首先对数据进行进一步的分析,然后再宣布发现了这颗行星,但他们不得不将宣布的时间提前到美国当地时间29日晚上,因为他们的发现已经走漏了风声。布朗解释说:“有黑客潜入我们的网站,他们正准备将这些数据公之于众。”
布朗与特鲁吉洛首次用48英寸的萨穆尔·奥琴望远镜拍到这颗新行星是在2003年10月31日,然而,这个星体距离地球太遥远,直到他们在今年1月重新对数据进行分析时,才发现这颗星体的运行情况。在过去的7个月里,他们一直在研究这颗行星,希望对它更准确地估算它的大小和运行情况。
这些科学家通过其亮度和距离推断在太阳系新发现的这颗行星的大小。它的反射情况尚不得而知,这也是科学家估算的直径是冥王星的一到两倍的原因,但估算是以他们掌握的数据为基础。布朗表示:“即使它百分之百地反射到达它那里的光,这颗行星的体积仍然和冥王星一样大,所以我宁愿说它可能是冥王星的一到一倍半。我们不敢肯定它到底有多大,但我们百分之百地相信,这是迄今为止在太阳系外层空间发现的第一个比冥王星体积大的星体。”
科学家之所以没有估算出这颗新行星的准确体积是因为受到斯皮特兹太空望远镜获得的数据的限制,这部望远镜以红外光的形式记录星体的热度,但这无法探测到这颗新行星,所以布朗认为,它的直径应该小于冥王星的两倍。
“行星”仍然没有准确定义
布赖恩·马斯登主管着小行星中心,专门负责收集这些天体的数据,他说,如果冥王星是一颗行星的话,那么其它像它那样大的圆形天体都应该被称为行星。根据这个逻辑,“2003 UB313”或许也是一颗行星,但它应该排在以前发现的许多行星之后,而不应该被称为第十大行星。马斯登对太空网说:“我不会称它是第大颗行星的。”
华盛顿卡耐基协会的行星形成理论家艾伦·博斯却认为这一发现是天文学上的“一大步”,但博斯表示他压根不会称这个星体是行星。他说,取而代之的说法应该是,像冥王星和其它海王星以远的小星体最好应该被称为“库伊伯尔带行星”。博斯在接受电话采访时说:“称它们是行星对太阳系中其它大的星星是不公平的。”
关于什么样的星体才能被称为行星,天文界一直有争议。最近在国际天文学协会召开的一个工作组会议上,博斯和其它天文学家就行星的定义问题进行了激烈的争论。博斯说,在进行了6个月的讨论后,工作组仍然没有达成一致意见。这种争论实际上5年以前就开始了,原因在于天文学家对“行星”一词从来没有给出确切的定义。博斯说:“这一发现将很可能重新点燃什么是行星什么不是行星的激烈争论。”
下一颗行星和火星一般大
美国西南研究所的阿兰·斯蒂恩是美国宇航局向冥王星发射探测器的“新地平线”计划主管,他早在90年代初便预言,象冥王星这样的行星会有1000颗之多。他还通过进行电脑模拟得出结论:象火星一般大的行星可能躲在我们所在的太阳系的一些偏远角落,有些行星甚至可能和地球一般大。
发现第十大行星的新闻于当地时间29日晚上宣布后,斯蒂恩接受了美国宇航局太空网的独家采访,他虽然没有参与这颗行星的探测,但他表示,那些分析是有道理的,他也希望在未来几年里里发现和火星一般大小的行星。关于新发现的“2003 UB313”,斯蒂恩表示:“这一发现相当令人满意,因为它是很长时间以来我们一直在寻找的东西。”
但斯蒂恩并没有将这次发现称作天文学上的最重大的发现之一,因为在此之前,天文学发现了许多这般大小的星体,“2003 UB313”只是其中一个。比如,去年布朗的研究小组发现了“塞德娜”,它的体积大约是冥王星的四分之三,天文学家发现的其他的星体还包括“2004 DW”和“Quaoar”等。斯蒂恩认为,太阳系的外层空间其实有许多天文学家从未发现的星体,他说:“但现在我们拥有了看到它们的技术,但我们也只是看到一点点皮毛而已。”
2006年8月国际天文学联合会大会通过的新定义。大行星必须要符合三个条件:
1、该天体要绕着恒星公转;
2、有足够大的质量,要能够依靠自身的重力作用,通过流体静力学平衡,使自身形状达到近似球形;
3、该天体在公转区域中起着支配性的作用,不受轨道上相邻天体的干扰。
冥王星符合前2条,但不符合第3条。它的公转区域越过海王星轨道并明显受其干扰。所以就不能算做大行星了。按新定义叫它“矮行星”。
谷神星.齐娜.卡戎情况和冥王星相似。所以也被列入“矮行星”,现在就这4个。矮行星当然也是行星。
根据2006年08月24日国际天文学联合会大会的决议:冥王星被视为是太阳系的“矮行星”,不再被视为行星。
谷神星.齐娜.卡戎这些都不会
今年 不会