为什么冥王星不再被视为行星了,反而被降级为了矮行星

自1930年被发现以来,冥王星有很多问题都令人困惑:

它比其他太阳系的行星都小,甚至比月亮更小。

它的密度和岩石结构像陆地行星,如水星,金星,地球和火星。

图解: 从极面看冥王星轨道。此视角显示冥王星的轨道(红色)比海王星轨道(蓝色)离心率更高、冥王星有时比海王星更靠近太阳。深色部分表示该段轨道穿过黄道面进入黄道下方。

但是,最邻近它的行星却是气体类木行星(如木星,土星,天王星和海王星)。因为这个原因,很多科学家认为冥王星是被太阳系捕获的天外来客。而另外一些天文学家曾经建立了冥王星为海王星卫星的理论。

图解: 地球、月球、冥王星(左下)的比较。冥王星的体积是地球的0.6%

冥王星的公转轨道奇特。太阳系其他的行星的公转轨道都近似在一个平面上,然而冥王星的公转轨道和这个平面有17度的倾斜角。而且冥王星有着异常扁的椭圆轨道,还与海王星的公转轨道有交叉。

其卫星冥卫一有大约其大小的一半。有些天文学家认为两个天体应该被视为双星系统而不是行星与其卫星。

图解: 画家笔下从冥王星的细小卫星表面远眺冥王星及冥卫一

所以很长一段时间人们都在争论冥王星到底是不是行星。2006年的8月24号,国际天文学联合会(一个官方的天文学组织)投票通过了两个有关冥王星的决议。第一个决议是5A决议,其定义了行星要符合的条件。虽然很多人认为行星的定义是想当然的,但是天文领域从未给过清晰的定义来区分如何判定一个天体是不是行星。

图解:冥王星大气与地面, 诺盖山脉(左侧前景)、希拉里山脉(左侧天际线)以及史波尼克高原(右侧)的景象。邻近日落时分可见大气中弥漫着层层叠叠的烟雾。

而冥王星则不符合上述第三条行星标准。

国际天文学联合会进一步决议通过冥王星应该归入矮行星(dwarf planet)之列,而且可以作为尚未命名的一类海王星外天体的原形。

决议5A给出了行星的定义:

一个天体为行星的条件为(1)绕太阳公转(2)有足够的质量以形成自身引力用以克服固体应力以达到流体静力平衡的近似球体的形状(3)已经清空其轨道附近区域的天体。

图解: 来自新视野号的球面马赛克图像 (2015年9月10日发布)

冥王星相对的球形且绕太阳公转。但是它不满足上述标准,因为它的轨道穿越过了海王星的轨道。标准批评者提出太阳系里的其他行星包括地球,也没有清除其轨道上的天体。比如地球,定期的与小行星相遇或者有小行星靠近其轨道。

图解:新视野号所见的冥王星(赤道地区附近,2015年7月14日)。

5A决议也确立了两个环绕太阳的天体分类:矮行星和太阳系小天体。根据决议,一个矮行星是:

一个天体:(1)绕太阳公转(2)有足够的质量以形成自身引力用以克服固体应力以达到流体静力平衡的近似球体的形状(3)没有能力清除其轨道附近区域的天体。(4)不是人造卫星。

图解:国际天文学联合会认可的矮行星加上月球和冥卫一的质量比。鸟神星的质量是概略估计。

太阳系小天体是既不归类为行星也不归类为矮行星。另外一个决议6A也提及了冥王星并把它归类为矮行星。

并不是所有的天文学家都赞成决议5A和6A。批评者指出使用矮行星这个术语去定义非行星天体会令人感到困惑甚至更容易产生误导一些天文学家也质疑决议的有效性,因为只有相对少数的专业天文学家有能力或者机会去投票。

图解:最大海王星外天体的相对大小、反照率及颜色示意图

以下列出环绕太阳的天体按照两个决议的分类结果:

行星:水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星

矮行星:冥王星,谷神星(一个在火星和木星之间的小行星带的天体),2003 UB313(一个比冥王星离太阳还要远的天体)

太阳系小天体:一切其他的天体,包括小行星和彗星。

相关天文知识

冥王星(小行星编号:134340 冥王星)是位于远离海王星的柯伊伯带的一颗矮行星。它是第一颗也是最大一颗在柯伊伯带发现的类冥王星天体。

图解:由新视野号拍摄到的冥王星真实色彩照片,摄于2015年7月

克莱德·汤博在1930年发现了作为天阳系的第九大行星冥王星。1992年之后,人们在柯伊伯带发现了很多和冥王星体型差不多的星体并开始质疑冥王星作为行星的地位。在2005年,阋神星,一颗比冥王星更重27%的天体在分散盘被发现。基于这一原因,2006年国际天文学组织在其第26届全体会议上正式定义了术语“行星”。这个定义将冥王星排除在了行星之外并将其重新分类为矮行星。

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