为什么冥王星被取消九大行星的资格 20

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甫天秋梵IC
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太阳系有九大行星, 这是每一位小学生都知道的天文事实。 太阳系上一个行星的发现, 是在 1930 年。 那一年美国天文学家汤博 (Clyde Tombaugh, 1906-1997) 发现了冥王星 (Pluto)。 自那以来, 太阳系的行星数目一直没有改变过, 但天文学家们对冥王星的行星身份却一直有着争议。

产生争议的主要原因是冥王星实在太 “轻”, 它的质量不仅远比其它八个行星都小, 甚至比月球还小得多。 在太阳系中, 质量比冥王星大的卫星就有七个之多。 一个比许多卫星还小的天体是否该被称为行星呢? 这是争议的缘起。 不过冥王星的质量虽小, 在直接环绕太阳运动的天体中终究还是排行第九, 而且比排在第十的谷神星 (Ceres)[注一] 大了十几倍, 更何况冥王星占据行星宝座几十年, 早已约定成俗。 因此争议归争议, 九大行星的称谓一直延续了下来。

但是自上世纪九十年代以来, 天文学家们在太阳系边缘的一个称为柯伊伯带 (Kuiper belt)[注二] 的区域中发现了许多新的天体, 其中较大的一些天体直逼冥王星的大小。 二零零五年, 几位美国天文学家在两年前的观测资料中发现了这类天体中迄今所知最大的一个。 这一天体的编号为 2003 UB313, 许多人暂时把它叫做齐娜 (Xena)。 根据初步测定, 2003 UB313 的质量与直径均比冥王星略大。

2003 UB313 的发现立即引发了新一轮的行星定义之争。 因为 2003 UB313 既然比冥王星还大, 我们显然没有理由不把它称为行星 (事实上, 许多媒体已经早早地为这一天体冠上了 “第十大行星” 的美誉)。 反过来, 如果我们不把 2003 UB313 称为行星, 那么冥王星的行星资格也应该被剥夺。 无论哪一种观点, 都对有着七十六年历史的太阳系九大行星格局构成了严重挑战。

另一方面, 除了太阳系的新成员外, 自上世纪九十年代以来, 天文学家们在其它恒星周围也发现了行星, 截至目前为止, 那样的行星数量已经超过了两百。 所有这些发现, 都使得行星这一概念远远超出了长期约定成俗的范围。 因此, 提出一个合理的行星定义, 不仅是解决太阳系新天体 “身份问题” 的需要, 也有助于我们对太阳系以外的类似天体进行分类。 有鉴于此, 国际天文联合会 (International Astronomical Union) 在过去两年里一直在酝酿一个新的行星定义, 并于今年八月十六日公布了一份定义草案。

按照这份草案, 一个绕恒星运转的天体要成为行星必须具备几个条件。 首先, 行星的内部不能有象恒星内部那样的热核反应, 这是行星与恒星的本质区别。 这一条件要求行星的质量不能太大, 太阳系里除太阳以外的所有天体都很好地满足这一条件[注三]。 其次, 我们不想把环绕太阳运动的每一块陨石都当做行星, 因此行星的质量也不能太小。 但什么样的质量才不算 “太小” 呢? 草案采用了一个非常聪明的方法来界定。 我们知道, 所有行星的形状都很接近球形, 这是因为当行星表面的不规则性 - 比如山峰 - 大到一定程度后, 会因物质的刚性无法支撑自身的重量而坍塌。 行星的质量越大, 引力越强, 这种效应就越显著, 而许多小行星或小卫星之所以具有不规则的外形, 就是因为质量太小, 从而引力太弱。 受此启发, 新定义把星体在自身引力作用下成为球形, 作为确定行星质量下界的自然标准。 研究表明, 这样定义的质量下界大约是五十亿亿吨 (5×1020kg), 相当于冥王星质量的二十五分之一[注四]。 因此, 按照这一草案, 冥王星依然是行星, 2003 UB313 也将轻松获得行星俱乐部的入场券。 不仅如此, 在小行星世界里当了两百多年 “老大” 的谷神星也将一步登天, 成为行星 (谷神星的质量约为九十五亿亿吨, 接近上述质量下界的两倍)。

有读者可能会问: 既然连谷神星都可以算行星, 那么我们的月球 - 质量比谷神星大七十多倍, 甚至比冥王星和 2003 UB313 还大的月球 - 是不是也可以荣升为行星呢? 答案是否定的。 因为除了质量外, 行星定义还有一个显而易见的组成部分, 那就是行星必须不是卫星, 也就是说它不能围绕其它行星运动。 月球不满足这一要求, 因此不能升格为行星。

应该说, 上述草案有一个很大的优点, 那就是采用了尽可能自然的标准, 比如通过引力效应来定义质量下界, 而不是人为规定一个数值。 尽管如此, 草案还是一公布就遭到了激烈的反对。 因为按照这份草案, 太阳系的行星数目将很快出现戏剧性的增长。 除了 2003 UB313 外, 在柯伊伯带上还有许多其它天体将会满足该草案的要求, 虽然它们此次未被提名。 此外, 小行星带上除谷神星外还有几颗较大的小行星也可能满足草案的要求。 据某些天文学家的估计, 满足草案要求的太阳系行星数目最终可能会达到几百。 显然, 如此庞大的行星队伍不仅与人们对行星的传统理解脱节, 也会削弱行星这一概念的有效性与方便性。 因此, 在经过几天的激烈争论之后, 天文学家们在上述草案的基础上又增加了一项要求: 即行星必须 “扫清了自己轨道附近的区域” (has cleared the neighbourhood around its orbit)[注五]。 也就是说, 在行星的轨道附近必须不存在质量与之相当的其它天体。 这一条大体上也是一个质量条件, 质量越大的天体扫清轨道的能力通常就越强。 这一条对太阳系的其它八大行星都不成问题, 但冥王星却不满足。 因为冥王星的轨道与海王星及柯伊伯带上的许多大型天体的轨道都有交错, 它的轨道区域显然没有扫清。 就这样, 可怜的冥王星失去了坐了七十六年之久的行星宝座, 太阳系的行星只剩下了八个。 同时遭遇不幸的还有差点就看到曙光的谷神星和半路夭折的 “第十大行星” 2003 UB313。 天文学家们为这些满足其它条件, 但没能扫清自己轨道区域的天体设立了安慰奖, 叫做矮行星 (Dwarf Planet)。 谷神星、 冥王星及 2003 UB313 成为了太阳系的第一批矮行星[注六]。 至于围绕太阳运动的更小的非卫星天体, 则被称为太阳系小天体 (Small Solar System Bodies)[注七]。

上述定义已于二零零六年八月二十四由国际天文联合会投票通过, 正式成为了行星俱乐部的新章程。
willphy
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因为冥王星是矮星
新浪科技讯 今天晚上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。(
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婧蓁
2006-10-08
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太阳系只有八大行星。不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。

九天,甚至是七年的争论,“一槌”定音,终告段落。

结果,多少有些出人意料,却也在情理之中……

“矮”,道尽冥王星无奈

一个“矮”字,道尽了冥王星的无奈。

其实,自冥王星被人类发现76年来,对它地位的质疑从来没有断过。

远的不说,1999年,冥王星就差一点在国际天文学联合会的电子邮件投票中失去行星的地位。原因是,它与其他八大行星太不同了:一是体积过小,它的质量只有月亮的1/3;二是轨道过于椭圆;三是八星轨道几乎在同一平面,而冥王星与八星轨道平面倾斜角达17度。这让许多天文学家“耿耿于怀”。

那么,到底行星的定义是什么?

“这届大会为此讨论了9天。”昨日电话里,上海天文台研究员黄乘利告诉记者,“我从来没有见过讨论如此激烈的天文学会议。我17日到达布拉格,而前一天,第一份草案就已提交大会,一听太阳系要扩容到12大行星,现场立即陷入一片混乱。”

16日的只是初步草案,这些天已经不知被更改过多少次,终于在昨晚得以定论:

什么是行星:一是必须围绕太阳运转的天体;二是质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状;三是其轨道附近应该没有其他物体。按这样的划分,太阳系的行星就只有水、金、地、火、木、土,加上天王、海王星这八颗。而冥王星由于“先天”不足,只有出列了,被划入了“矮行星”。

何谓“矮行星”?矮行星前两点完全相同于行星的定义,具有足够质量、呈圆球形,但是其轨道附近仍存在其他物体,而且它不是卫星。

而其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体,被统称为“太阳系小天体”,它们其中将包括大多数的太阳系星云、“海王外天体”、彗星和其他一些小天体。

在昨晚的表决上,天文学家还通过了这样的一个准则:冥王星还被认定为一种新型的“外海王星”天体的代表,比如新近发现的“齐娜”,就属于这样的天体。

“对天体的重新命名反映出当前世界天文学的认识水平。”南京大学天文系教授顾秋生说:天文学的教科书,看来是真的要改写了。

“马铃薯”,不是行星

与冥王星一起被“否定”的,还有从这一次提议草案公布起,就被认为极有可能加入“太阳系大行星”家族的“谷神”、“卡戎”和“齐娜”。

上海天文台佘山站站长林清认为,谷神星这次入选,看上去有点突然,其实并不意外。“谷神星,一开始人们认为它是行星,后来又将它降格,但现在看来,这都是科学发展阶段性的表现。”

南京大学天文系副教授周礼勇告诉记者:1778年,德国天文学家波得经过确认,向世界宣布了一个如今被称为“波得定则”的规律:行星与太阳之间的距离应该按照一个固定的数列成比例排列。天王星藉此被人们发现,而当1801年天文学家皮亚齐在火星与木星之间发现谷神星时,按“波得定则”,被人们理所应当的认为是行星。著名“神童”高斯更用自创方法,一个小时就精确计算出了谷神星的轨道,一举名声大振。

“只是日后天文学家们又陆续在相似轨道上发现了许多类似天体,‘谷神星’才被降格。天文学界采用新的名称‘小行星’(asteroid)为它这样的天体命名。但如此简单归类并不科学。”

林清说:实际上,直径为950公里的谷神星,基本为规则的圆球体,而其他小行星形状是不规则的,像马铃薯。“近年来科学家们还发现,谷神星的内部分为不同层次:稠密物质在核心,比较轻的物质靠近表层,这种结构是一般小行星不具有的。因此,有天文学家认为,谷神星是一颗原始状态下的初级行星,只是因为木星巨大的引力妨碍它吸引更多的物质而发展成大行星。一份美国太空望远镜科学研究所发表的报告,更认为谷神星的表层25%由淡水构成,其淡水含量比地球还多。根据这些条件,考虑恢复谷神星行星地位不是完全没有道理。”

“卡戎”的加入也是如此。南京大学天文系教授顾秋生说,1978年人类才发现“卡戎”,起初认为它只是冥王星的卫星,最近的研究才发现,“卡戎”与冥王星的关系并不像地球和月球。“地球是月球质量的81倍,而冥王星只有‘卡戎’的10倍,这样的话,冥王星无法让‘卡戎’围着它转,它们更像一对大小兄弟,所以可以把‘卡戎’看作是独立的行星。”

但是,根据这次投票得出的行星标准,在谷神星的周围,还有诸多小天体,它不能满足“其轨道附近应该没有其他物体”这一条件,因此无法被称作行星,而“卡戎”和“齐娜”也是如此。

参考资料: http://news.xinhuanet.com/world/2006-08/25/content_5005354.htm

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dragonetfu
2006-10-01 · 知道合伙人软件行家
dragonetfu
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毕业于新疆大学计算机科学技术专业,学士学位,从事IT系统维护近10年,有丰富的IT系统维护经验。

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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。(雷永青)
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关木兰Ef
2006-10-10
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冥王星被“开除”了。

北京时间昨晚,国际天文学联合会第26届大会,经两千余天文学家表决通过———

太阳系只有八大行星。不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。

九天,甚至是七年的争论,“一槌”定音,终告段落。

结果,多少有些出人意料,却也在情理之中……

“矮”,道尽冥王星无奈

一个“矮”字,道尽了冥王星的无奈。

其实,自冥王星被人类发现76年来,对它地位的质疑从来没有断过。

远的不说,1999年,冥王星就差一点在国际天文学联合会的电子邮件投票中失去行星的地位。原因是,它与其他八大行星太不同了:一是体积过小,它的质量只有月亮的1/3;二是轨道过于椭圆;三是八星轨道几乎在同一平面,而冥王星与八星轨道平面倾斜角达17度。这让许多天文学家“耿耿于怀”。

那么,到底行星的定义是什么?

“这届大会为此讨论了9天。”昨日电话里,上海天文台研究员黄乘利告诉记者,“我从来没有见过讨论如此激烈的天文学会议。我17日到达布拉格,而前一天,第一份草案就已提交大会,一听太阳系要扩容到12大行星,现场立即陷入一片混乱。”

16日的只是初步草案,这些天已经不知被更改过多少次,终于在昨晚得以定论:

什么是行星:一是必须围绕太阳运转的天体;二是质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状;三是其轨道附近应该没有其他物体。按这样的划分,太阳系的行星就只有水、金、地、火、木、土,加上天王、海王星这八颗。而冥王星由于“先天”不足,只有出列了,被划入了“矮行星”。

何谓“矮行星”?矮行星前两点完全相同于行星的定义,具有足够质量、呈圆球形,但是其轨道附近仍存在其他物体,而且它不是卫星。

而其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体,被统称为“太阳系小天体”,它们其中将包括大多数的太阳系星云、“海王外天体”、彗星和其他一些小天体。

在昨晚的表决上,天文学家还通过了这样的一个准则:冥王星还被认定为一种新型的“外海王星”天体的代表,比如新近发现的“齐娜”,就属于这样的天体。

“对天体的重新命名反映出当前世界天文学的认识水平。”南京大学天文系教授顾秋生说:天文学的教科书,看来是真的要改写了。

“马铃薯”,不是行星

与冥王星一起被“否定”的,还有从这一次提议草案公布起,就被认为极有可能加入“太阳系大行星”家族的“谷神”、“卡戎”和“齐娜”。

上海天文台佘山站站长林清认为,谷神星这次入选,看上去有点突然,其实并不意外。“谷神星,一开始人们认为它是行星,后来又将它降格,但现在看来,这都是科学发展阶段性的表现。”

南京大学天文系副教授周礼勇告诉记者:1778年,德国天文学家波得经过确认,向世界宣布了一个如今被称为“波得定则”的规律:行星与太阳之间的距离应该按照一个固定的数列成比例排列。天王星藉此被人们发现,而当1801年天文学家皮亚齐在火星与木星之间发现谷神星时,按“波得定则”,被人们理所应当的认为是行星。著名“神童”高斯更用自创方法,一个小时就精确计算出了谷神星的轨道,一举名声大振。

“只是日后天文学家们又陆续在相似轨道上发现了许多类似天体,‘谷神星’才被降格。天文学界采用新的名称‘小行星’(asteroid)为它这样的天体命名。但如此简单归类并不科学。”

林清说:实际上,直径为950公里的谷神星,基本为规则的圆球体,而其他小行星形状是不规则的,像马铃薯。“近年来科学家们还发现,谷神星的内部分为不同层次:稠密物质在核心,比较轻的物质靠近表层,这种结构是一般小行星不具有的。因此,有天文学家认为,谷神星是一颗原始状态下的初级行星,只是因为木星巨大的引力妨碍它吸引更多的物质而发展成大行星。一份美国太空望远镜科学研究所发表的报告,更认为谷神星的表层25%由淡水构成,其淡水含量比地球还多。根据这些条件,考虑恢复谷神星行星地位不是完全没有道理。”

“卡戎”的加入也是如此。南京大学天文系教授顾秋生说,1978年人类才发现“卡戎”,起初认为它只是冥王星的卫星,最近的研究才发现,“卡戎”与冥王星的关系并不像地球和月球。“地球是月球质量的81倍,而冥王星只有‘卡戎’的10倍,这样的话,冥王星无法让‘卡戎’围着它转,它们更像一对大小兄弟,所以可以把‘卡戎’看作是独立的行星。”

但是,根据这次投票得出的行星标准,在谷神星的周围,还有诸多小天体,它不能满足“其轨道附近应该没有其他物体”这一条件,因此无法被称作行星,而“卡戎”和“齐娜”也是如此。
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