矮小行星易主,行星之外还有怎样的隐秘世界

冥王星被取消了行星资质以后,天文学家造就了一种新的星体类型——矮行星(dwarf planet)来按置它。矮行星听起来好像比行星略逊一筹,但这一隐秘的世界事实上充满了不明的疑团,在其中掩藏着表明太阳系行星产生和演变谜团的关键案件线索。天文学家一直竭尽能够,期待能一窥他们的容颜。近期,她们第一次以充足高的屏幕分辨率观察来到十分贴近球型的健神星,这可能是人们现阶段观察到的最少的矮行星。

在刚开始详细介绍今日的主人公以前,大家先看来一个难题:太阳系行星有多少颗行星?

回答是8颗。但在2007年8月24日以前,认可的回答是9颗,那也是很多人记忆深处的“九大行星”。回答转变的缘故很多人也有一定的了解:在那一天举办的国际天文学联合会(IAU)的大会上,历经参会天文学家投票选举,冥王星的行星资质被取消了。

但是,天文学家总要找一个类型来置放冥王星,因此她们造就了一个新的星体类型——矮行星(dwarf planet)。即然是因冥王星而成,冥王星当然变成这类星体的意味着。他们听起来比行星略逊一筹,创作背景的精彩纷呈水平实际上丝不遑多让于行星。

最少矮行星外露真面目 

一项全新科学研究让矮行星的秘密全球再度进入了大家的视线。10月28日,一个科学研究工作组在《自然·天文学》(Nature Astronomy)上论文发表,公布她们应用欧州中国南方天文台认证(ESO)的甚大望眼镜(Very Large Telescope,VLT)对健神星(Hygiea)开展了观察。健神星坐落于火花和木星中间的主小行星带(main asteroid belt)中,是这一地区内仅次谷神星(Ceres)、灶神星(Vesta)和智神星(Pallas)的第四大星体。

这儿必须表明的是,太阳系行星内小星体的区划规范并不严苛。主小行星带内的前三大星体只能谷神星是矮行星,且现阶段是太阳系行星内最少的矮行星,而灶神星和智神星全是小行星。此次新发布的科学研究是天文学家第一次可以以充足高的屏幕分辨率对过去被看作小行星的健神星开展观查,进而能够 科学研究它的表层,并明确它的尺寸和样子。她们本次的一个关键发觉便是——健神星十分贴近圆球。这代表着什么?  

2007年,以便确立冥王星的归类,天文学家“费尽心机”地制订了太阳系行星内的行星必须考虑的三个标准:

一是紧紧围绕太阳公转;

二是具备充足的品质,进而具备(近)圆球的样子;

三是铲除自身路轨周边的地区。

因为冥王星的路轨地区内还存有很多的小星体而它自身仍未处在操纵性影响力,因而无法考虑第三项标准,进而被踢出了行星编码序列。另外,天文学家也为矮行星这一类型制订了四项标准:

一个星体假如考虑紧紧围绕太阳公转、并不是通讯卫星、沒有清除其路轨上的别的星体及其样子是(近)圆球,那它便是一颗矮行星。

做为一颗坐落于主小行星带内的星体,健神星当然考虑变成矮行星的四个标准中的前三个。此次天文学家的观察結果则确认,它还考虑第四个标准,即(近)圆球。这样一来,健神星就将会已不是一颗小行星,只是一颗当之无愧的矮行星。

天文学家的观察觉得,健神星的直徑不久超出430公里。在确定健神星的归类前,太阳系行星内最少的矮行星是同处于主小行星带内的谷神星,它的直徑为大概950公里。矮行星的块头一般在数百千米上下,现阶段发觉的较大 的矮行星是冥王星(直径2370公里)和阋神星(直径2326公里)。而健神星尽管由于刚被发觉是球型,因此将会会被授予矮行星的影响力,但因为块头很小,IAU最后将投票表决健神星是不是能够 被授予矮行星影响力,或是是不是仍将是小行星。

行星与小行星的“恩怨” 

矮行星由于体型小,因而没办法被观察。天文学家归功于持续提高的观察工作能力和改善的优化算法,才可以对这种秘密全球一探究竟。例如,美国国家航空航天局(NASA)于2012年9月27日发送的曙光号探测仪(Dawn probe),就早已在2016年4月12日进到谷神星的路轨,并在接着送回谷神星的高清照片。

现阶段,天文学家确定的矮行星除开冥王星、谷神星和极有可能进到这一大家族的健神星外,还包含阋神星(Eris)、鸟神星(Makemake)和妊神星(Haumea)。矮行星和行星一字之差,他们中间的“恩怨”其实是人们探寻太阳系行星历史时间的一段真实写照。

自打有天文学记述至今,人们就了解水星、天王星、火花、木星和土星这5颗行星。日心说替代地心说以后,人们了解到地球上也是一颗行星,行星的总数变为6颗。1781年3月16日,斯伯里·赫歇尔(William Herschel)发觉了天王星。它是第一颗被人们“发觉”的行星,行星的总数变为7颗。赫歇尔发觉行星后得到的信誉及其产生的轰动效应,促使天文学家资金投入到一场找寻新行星的比赛中。

1801年一月一日晚,西班牙天文学家朱塞普·皮亚奇(Giuseppe Piazzi)发觉谷神星。天文学界遭受振动,由于人们将会在阔别二十年以后发觉了一颗新行星。往往那么说,原来是在这以前,有一个名叫提丢斯—波德的工作经验标准,預言在火花和木星中间应当有一颗人们并未发觉的行星,而皮亚奇发觉谷神星的部位与預言的部位十分贴近。自然,天文学家也不是沒有顾虑,例如,比天王星间距地球上更近的谷神星却更为暗淡,表明谷神星的容积将会十分小。

接着,1802年3月28日,法国天文学家海因里希·奥尔贝斯(Heinrich Wilhelm Olbers)发觉了智神星。因为智神星的轨道半径与谷神星基本上一样(谷神星与太阳光的均值间距为2.七天文企业,智神星与太阳光的均值间距为2.77天文单位,日地均值间距为1天文企业),因而造成了有关二者影响力的异议,由于二颗行星不太可能占有同样的路轨地区。

并且二者的容积的确不大,比月球表面必须小许多 ,因而赫歇尔提议把他们称之为“小行星”(asteroid),天文学界也慢慢接纳了这类叫法。1804年和1807年,婚神星(Juno)和灶神星依次被发觉。十九世纪40年代,法国业余组天文学家梅帝·路德维希·亨克(Karl Ludwig Hencke)又依次发觉了义神星(Astraea)和韶神星(Hebe)。自此,伴随着观察工作能力的提高,小行星的大家族持续发展壮大。

1846年9月23日,天文学家发觉了海王星。因为在发觉天王星的全过程中,天文学家依据天体力学的测算预测分析了它的路轨,并依据预测分析进行寻找工作中,因而海王星又称之为“笔头上发觉的行星”。1930年,英国天文学家克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)发觉了冥王星。“九大行星”此后排定座次。

打倒冥王星的“小伙伴们”

冥王星间距太阳光真是太远,反射面的光源极为比较有限,因此在很长期里,天文学家乃至不可以精确精确测量它的尺寸,之后才估算出它的直徑。2007年1月19日,NASA发送了新视野号探测仪(New Horizon),目地便是对冥王星开展近距拍攝和科学研究。新视野号也竭尽所能,2016年7月14日,它近距飞掠冥王星,拍攝了迄今为止最清楚的冥王星图象。

发送起飞时,冥王星還是一颗行星,但没考虑多长时间,冥王星就被退级,立即的导火线便是阋神星的发觉。2006年,加州理工大学的行星生物学家麦克尔·布郎(Michael Brown)发布了根据先前观察数据信息的一个发觉,即他与学者在2004年以前拍攝到一个比冥王星更大的星体(自此的研究表明,阋神星与冥王星的尺寸非常,可是品质更大一些),之后它被取名为阋神星。

伴随着望眼镜观察工作能力的提升及其对太阳系行星演变了解的加重,天文学家发觉在太阳系行星中存有小星体集聚的地区。此次天文学家解开神密面具的健神星,及其谷神星、智神星都坐落于火花和木星中间的主小行星带中。除此之外,美国国籍西班牙裔天文学家柯伊伯等(Gerard Kuiper)还明确提出在海王星的路轨外,存有一个小星体带。这一地区被取名为柯伊伯带(Kuiper Belt),在其中的星体称之为海外天体。

尽管天文学家依次在主小行星带和柯伊伯带发觉了很多星体,可是绝大多数块头都很小,不容易挑戰具有的行星纪律。但是,阋神星把一个繁杂的难点抛给了天文学家:即然冥王星是行星,那麼不论是直徑還是品质都比冥王星要大的阋神星该不该是一颗行星呢?

阋神星的出現变成击垮冥王星行星影响力的最终一棵麦草。天文学家遭遇的更问题是,假如把阋神星也当做行星,那将来假如发觉略低于阋神星的星体,需不需要分类为行星,这一尺寸的界线又到底在哪儿。因而,天文学家决策面对一个先前从没细究过的基础难题,即行星的界定到底是啥。从这儿考虑,就拥有前边提及的在2007年的IAU交流会上天文学家明确提出的行星规范和接踵而来的矮行星规范。

假如健神星被确定是矮行星,那矮行星的大家族就又足以发展壮大。天文学家往往竭尽能够,期待一窥他们的容颜,就取决于这种行星眼前的“小宝贝”的身上充满了不明的疑团,掩藏着表明太阳系行星产生和演变谜团的关键案件线索。天文学家要想真实掌握这种漫长的秘密全球,也有较长的路要走。

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