冥王星到底是一颗行星吗?

由:帕特里克·j·基格|
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这幅艺术家的渲染图展示了冥王星(右边)从赤道上方的18新利最新登入高处看的样子。冥王星的左边和后面是冥卫一,它的卫星卫星。冥王星和冥卫一之间的明亮恒星是北极星,它直接悬挂在地球北极上方。Stocktrek Images/Getty Images

早在2006年,让许多非科学公众和一些天文学家感到困惑的是,国际天文联合会决定将其降级冥王星它是太阳系中一颗成熟的行星。相反,国际天文学联合会认为,九颗行星中被认为最遥远的行星实际上属于新的类别矮行星这个类别也包括刻瑞斯它是火星和木星之间小行星带中最大的天体。

原因,正如国际天文学联合会的解释决议B6国际天文学联合会认为冥王星只有行星的三个特征中的两个,那就是它在轨道上运行太阳它有足够的质量来满足自身引力,克服刚体力,使其形状接近球形,并且它已经清除了其轨道周围的其他物体,这意味着它要么与附近的较小物体相撞,要么捕获或赶走了它们。冥王星没有通过国际天文学联合会的最后一次测试,因为它与地球上数千个较小的冰天体共享轨道柯伊伯带这个区域距离太阳25亿到45亿英里(45亿到74亿公里)。

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IAU的决定是通过投票决定的一个非常小的百分比对世界上的天文学家和行星科学家来说,是一个有争议的问题。后辩论根据哈佛-史密森天体物理中心网站上的一篇文章,在2014年由哈佛-史密森天体物理中心赞助的科学家中,大多数非专家观众投票支持对行星的一个更简单的定义——基本上,它必须是球形的,并围绕一颗恒星或其残骸运行——这包括冥王星。

现在,争论很可能再次爆发,多亏了一个由中佛罗里达大学行星物理学家撰写的《伊卡洛斯》科学杂志2019年2月号在线预印菲利普Metzger他是行星科学研究所所长马克·赛克斯行星科学家艾伦·斯特恩他领导了NASA的项目新视野号前往冥王星和柯伊伯带的太空探测器,约翰霍普金斯大学的行星地貌学家科比·鲁尼恩.他们分析了科学家发表的两个多世纪的研究成果,发现除了英国天文学家威廉·赫歇尔爵士在1802年发表的一篇论文外,没有人把不共享轨道作为区分行星和小行星的标准。相反,研究人员发现科学家们经常描述小行星直到20世纪50年代,“根据新的数据显示,小行星与引力圆形的大行星在地球物理上存在差异。”18新利最新登入

他们写道:“因此,我们得出结论,在国际天文学联合会行星定义争议期间提出的论点,即行星大小的柯伊伯带天体应该被归类为非行星,因为它们共享轨道,这是武断的,没有基于历史先例。”

赛克斯在一封电子邮件中解释道:“如果你要从科学文献中对行星的定义进行抽象,那么它会是这样的:‘行星是大到足以18新利最新登入成为圆形的物体’,而不考虑它们在哪里,也不考虑它们围绕什么轨道运行。”

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降级在很大程度上被科学家忽视

梅茨格在一封电子邮件中指出,行星科学家们在很大程度上忽视了IAU对冥王星的降级。他说:“在科学上,我们以科学上有用的方式对物体进行分类。”“说冥王星不是行星的定义是没有用的,因为科学家们没有在他们的出版物中使用它,但是自伽利略时代以来就存在的定义,大多数行星科学家实际上使用的定义非常有用,我们一直在我们的出版物中使用它。伽利略的定义说,行星是一个地质复杂的天体,就像地球一样。冥王星无疑是一个地质构造复杂的天体,完全配得上伽利略和行星科学家在过去500年里一直使用的‘行星’这个词。”

此外,梅茨格认为,国际天文学联合会对行星的定义实际上是倒退了一步,倒退到了科学之前的自然观。他解释说:“人们过去认为行星是由少数几个神在它们的轨道上统治。”然后科学家们发现太阳系是混乱的,行星并不是所有的行星都围绕太阳运行它们互相踢来踢去,并与其他物体共享轨道。国际天文学联合会的定义试图强调太阳系的组织,称行星是在其轨道上运行的少数天体。它传达了一个错误的想法,即组织是太阳系的核心真理。事实上,行星清理轨道的过程是偶然的、不完整的,而且通常是暂时的。”

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抛弃国际天文学联合会的定义不仅会让冥王星重新成为行星。它将引导包括其他对象-例如2003 UB313,也被称为Eris,一个柯伊伯带加州理工学院天文学家迈克·布朗发现了一颗比冥王星大25%的天体。

“2006年定义的一个问题是,人们已经对发现行星失去了兴趣,”Metzger说。“很少有人意识到太阳系中有150多颗行星。人们认为,它们只是像小行星一样的垃圾,所以它们不重要。结果,这种兴奋在课堂上没有被教授,公众也没有关注。但它们实际上是神奇的行星,比如冥王星和摆渡的船夫,有150多只!”

冥王星有很多有趣的地方,Metzger将其描述为太阳系中仅次于地球的第二复杂的行星。“冥王星有冰川从山上滑下来。它有一个具有气候周期的多层大气,”鲁尼恩说。“它有像落基山脉一样大的山脉,这些山脉目前正在建造中。它有一个古老的冰湖和古海岸线。它在冰中有升华坑,有着奇妙的图案,这表明冰下正在发生对流。它的表面覆盖着有机分子。有证据表明存在地下海洋。一定有热源让海洋保持液态。甚至有可能在那片海洋中存在生命。”

合著者鲁尼恩在一封电子邮件中说,根据新视野号2015年的飞掠,关于冥王星还有很多东西需要了解,部分原因是当时冥王星的南半球大部分地区都被冬季的黑暗所笼罩,其他地区的分辨率很低。“我们也不知道冥王星是否曾经或现在有一个地下液体海洋。寻找一个磁场,也许是由太阳在那个距离上的弱磁场引起的,可以解决这个问题,但我们需要在下一个航天器上发射一个磁力计来访问冥王星,”他说。

除此之外,我们还不知道冥王星的特征是不寻常的,还是其他小行星的代表。“例如,大多数柯伊伯带行星都是简单的,只有陨石坑和裂缝,就像天王星或冥卫一的卫星吗?”鲁尼恩问道。“或者它们是具有对流冰川、光解沉积、升华驱动地质、雪、冰川和河谷、复杂构造(不一定是板块构造)等的动态行星?”我们认为,海卫一曾经是柯伊伯带行星,现在是绕海王星运行的卫星行星。它也有丰富多样的活跃地质,例如间歇泉,但性质与冥王星不同。”

但是Metzger并不希望IAU会重新考虑它的决定,“因为它的许多成员已经变得固执。这就是为什么我们不应该在科学领域投票。投票产生偏见。分类是科学的一部分,所以我们不应该允许偏见进入。这就是为什么投票决定行星的定义是错误的。这根本就不应该发生。”

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最初发表于2018年10月16日

冥王星行星常见问题

冥王星是行星吗?
不。冥王星被认为是矮行星。
行星是什么意思?
要被认为是行星,天体必须符合三个标准:绕太阳运行;它有足够的质量来满足自重,克服刚体的力,使它的形状接近球形;它已经清除了其轨道周围的其他物体,这意味着它要么与附近的较小物体相撞,要么捕获或赶走了它们。
为什么冥王星不是行星?
冥王星没有通过国际天文联合会关于行星的测试,因为它与柯伊伯带数以千计的小冰天体共享轨道。
谁否定了冥王星是行星?
2006年,国际天文联合会决定将冥王星从太阳系中正式行星的地位降级。
九大行星的顺序是什么?
行星的顺序,从离太阳最近的开始:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,然后可能是第九大行星。
特色

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