新视野号首席研究员仍认为冥王星是一颗行星

他认为即将到来的飞掠将证明这一点。
一艘航天器与其时好时坏的行星之间的尴尬初遇。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究院 (JHUAPL/SwRI)

“如果它看起来像鸭子,游起来像鸭子,叫起来也像鸭子,那么它很可能就是鸭子,”新视野号任务首席研究员艾伦·斯特恩开玩笑说。在他看来,行星也一样。

7 月 14 日,新视野号将近距离飞掠冥王星。这艘航天器将拍摄有史以来第一批近距离照片并进行科学测量,可能会发现行星环、地下海洋,甚至更多的卫星。它还可以提供重新定义行星定义所需的证据。

2006 年 1 月,新视野号探测器从卡纳维拉尔角发射,对冥王星进行侦察,冥王星是当时九大行星中唯一尚未被近距离飞掠观测过的行星。但仅七个月后,冥王星就被正式降级为矮行星。斯特恩一直在为这一决定而战——他不是唯一的一个。

自 19 世纪以来,“行星”一词的含义就已经很清楚了,尽管并非严格定义。戏剧始于 2006 年 8 月,国际天文学联合会 (IAU) 大会于布拉格举行会议,并首次发布了行星的官方定义。该定义称:“‘行星’是指一颗天体,它”

  1. “围绕太阳运行……”正确。
  2. “质量足够大,以至于其自身引力足以克服刚体受力,从而达到流体静力平衡(近乎圆形)的形状……”正确。
  3. “已经清除了其轨道周围的区域。”

对不起,冥王星——行星测试失败。

行星的定义

到那时,距离发射已经过去七个月,新视野号只走了到目标距离的大约六分之一。突然之间,它正在飞向众多新矮行星中的一颗,而不是太阳系中最后一个未被探测的行星。

“在行星科学领域非专业的で天文学家在 2006 年给公众提供了大量的‘屁话’,”斯特恩说。“一周后,数百名行星科学家,比布拉格会议上的人还多,签署了一份反对新定义的请愿书。如果你参加行星科学会议并听到关于冥王星的技术讲座,你会听到专家们每天都称其为行星。”

部分原因在于,奇怪的是,在此之前没有人明确定义过“行星”一词。在 19 世纪中叶,有 13 颗行星——我们今天拥有的八颗,再加上小行星带中的谷神星和其他四个天体。1846 年发现海王星后不久,天文学家们认为火星和木星之间有数千个绕太阳运行的天体。谷神星及其四颗同伴被重新归类为小行星,意为“星状”,因为它们通过当时的望远镜观察时与遥远的恒星相似。

然后,在 1930 年,克莱德·W·汤博发现了冥王星,在接下来的 76 年里,行星愉快地保持在九颗——这个数字是我们大多数人在小学时记住的。

小行星时代

直到 2005 年,一组天文学家发现了阋神星。这个位于柯伊伯带的小天体,恰如其分地以希腊不和女神的名字命名,引发了天文学史上最大的争论之一。

科学家们最初认为阋神星比冥王星大得多(现在他们认为它只略大一些,或尺寸几乎相同),因此提议将这个新天体列为太阳系的第十颗行星。但在这个时候,天文学家们开始意识到太阳系里可能充满了这些小行星。就像一个半世纪前小行星带的发现一样,人们开始担心必须添加到不断增长的名单上的行星数量。

“这个糟糕的、由非专业人士制定的定义排除了所有一切。”

“天文学家给出的(改变冥王星及类似天体分类的)理由是,他们不想处理大量的名字,”斯特恩说。“我认为这相当二十世纪。星星的数量是惊人的,我们不会为了方便命名而排除它们。我们也不会排除星系或小行星,或者像地球上的山川那样。”

斯特恩有资格发表这样的言论。在他 1991 年发表在《Icarus》杂志上的一篇论文中,斯特恩预测了太阳系外缘尘埃盘中存在许多冥王星大小的天体。这一理论的证实是 IAU 决定创建新的行星分类的重要因素。斯特恩甚至在 20 世纪 90 年代就使用了“矮行星”这个词,但与目前的定义相反,他认为这个词仅仅代表行星的一个子类别。

待讨论

我们现在知道柯伊伯带的表面积大约是其内部所有天体表面积的三倍,并且可能包含数百个冥王星大小的天体。正如斯特恩指出的那样,考虑到该区域的大小及其天体的丰富性,假设柯伊伯带中的任何天体都能清除其轨道区域——行星的第三个标准——是荒谬的。“如果你把地球放在柯伊伯带,它也无法清除,”他说。“那意味着地球不是行星吗?”

一个天体“清除其区域”到底意味着什么?斯特恩说这很模糊:“原意是它的引力足以扫清它运行轨道上的一切。但实际上,太阳系中的每颗行星旁边都有其他小型天体,它并未清除。所以,这个糟糕的、由非专业人士制定的定义排除了所有一切。它排除了木星,因为木星有特洛伊小行星。它排除了海王星,因为冥王星会穿越海王星的轨道。这简直是太糟糕了,令人发笑。”

“他们将不知道如何称呼冥王星,只能叫它行星,而且是一颗相当令人兴奋的行星。”

在接下来的几个月里,这一切都可能改变。七月,当新视野号上的远程成像仪(LORRI)拍摄数千张冥王星的近距离照片时,它将有史以来第一次清晰地展现这颗被排斥的小行星。名为 Ralph 的红外成像仪将创建冥王星表面新的热图,而名为 Alice 的紫外光谱仪将准确测量其大气成分。新视野号的发现可能导致对“行星”一词的新定义——一个不仅能将冥王星,还能将包括谷神星和阋神星在内的许多其他天体纳入行星家族。

“我认为新视野号任务将带来的一件事是,公众将看到,他们将不知道如何称呼冥王星,只能叫它行星,而且是一颗相当令人兴奋的行星,”斯特恩推测道。

现在,阅读行星天文学家迈克·布朗关于他为什么仍然喜欢冥王星的文章,尽管他曾帮助将其降级。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
© .