行星_ 最小矮行星头衔或易主,揭开行星之外的隐秘世界

冥王星被取消行星资格后,天文学家创造了新天体种类矮星。 矮星听起来比行星差一点,但这个隐藏的世界实际上充满了未知的谜团,其中隐藏着揭示太阳系形成和进化之谜的重要线索。 天文学家一直想尽力,窥视他们的容貌。 最近,他们第一次以足够高的分辨率观测了非常接近球形的健神星。 这可能是人类目前观测到的最小矮星。

在介绍今天的主角之前,让我们先来看看太阳系中有多少行星

大家争嘴,答案是八个。 但是,到2006年8月24日为止公认的答案有9个,这也是众多人记忆中的“九大行星”。 在那天召开的国际天文学联合会的会议上,听说天文学家投票取消了冥王星的行星资格的人也很多。

但是天文学家为了寻找放置冥王星的范畴,创造了新的天体范畴——矮星。 既然来自冥王星,冥王星自然成为这样的天体代表。 听起来比行星差一点,但是背后的故事的精彩实际上并不亚于行星。

最小矮星出现原形

一项最新的研究使矮星的秘密世界再次进入我们的视野。 10月28日,某研究小组在《自然天文学》中发表论文,发表了使用欧洲南方天文台的巨大望远镜观测健神星的消息。 健神星位于火星和木星之间的主要小行星带,是该地区仅次于谷神星、灿神星、智神星的第四天体。

另外,太阳系内小天体的划分标准并不严格。 主小行星带内的最初三大天体,只有谷神星是矮星,现在是太阳系内最小的矮星,灵神星和智神星都是小行星。 此次新发表的研究是天文学家首次以足够高的分辨率观察曾经被认为是小行星的健神星,研究其表面,确定其大小和形状。 他们这次重要的发现之一是健神星非常接近球体。 这意味着什么?

用非常大的望远镜拍摄的健神星。 / ESO

2006年,为了明确冥王星的分类,天文学家将太阳系内行星应该满足的三个条件定为“心中思考”

一个是围绕太阳公转

二是具有足够的质量来保持球体的形状

第三,清扫自己轨道附近。

冥王星的轨道区域还存在许多小天体,由于其本身并不支配,因此不满足第三条件,被驱逐出行星系列。 同时,天文学家在矮星这一类别中规定了四个条件

有一个天体绕太阳公转,不是卫星,而是轨道上的其他天体不空,如果形状是球体,那就是矮星。

作为主小行星带内的天体,健神星自然满足矮星四个条件中的前三个。 这次天文学家的观测结果证明,满足第四个条件:球体。 那样的话,健神星可能不再是小行星,而是着名的矮星。

根据天文学家的观测,健神星的直径刚超过了430公里。 在确认健神星的分类之前,太阳系内最小的矮星是主小行星带内的谷神星,直径约为950公里。 矮星的头一般是几百公里左右,现在发现的最大矮星是冥王星和阎神星。 虽然健神星刚被发现是球形的,有可能被赋予矮星的地位,但是因为头太小,IAU最终会投票决定健神星是否被赋予矮星的地位,或者是否会成为小行星。

比较健神星、灵神星和谷神星的大小。 其中,由于灵神星不是球体而是扁球,因此不分为矮星,而是属于小行星。 / ESO

行星和小行星的“纠葛”

矮星体积小,很难观测到。 天文学家通过不断提高的观测能力和改进的算法,可以探索这些秘密的世界。 例如,美国航天局于2007年9月27日发射的极光探测器,于2015年3月7日进入谷神星的轨道,之后将谷神星的高清照片发回去。

极光探测器拍摄的谷神星。 /NASA

现在天文学家确认的矮星包括冥王星、谷神星、很有可能进入这个家族的健神星以及阎神星、鸟神星、妊娠神星。 矮星和行星这两个字的差别,它们之间的“纠葛”其实是人类探索太阳系历史的一个缩影。

自从有了天文学记录以来,人类就知道水星、金星、火星、木星、土星这5个行星。 日心说取代了地心说,人类认识到地球也是一个行星,行星的数量变成了6个。 1781年3月13日,威廉·赫歇尔发现了天王星。 这是人类“发现”的第一颗行星,行星数量为7颗。 赫歇尔凭借发现行星后所获得的声誉和轰动效应,天文学家参加了寻找新行星的比赛。

1801年1月1日晚,意大利天文学家朱塞普·皮奇发现了谷神星。 天文学界受到了震动。 因为人类有可能时隔20年发现新的行星。 也就是说,到目前为止,有一个叫提乌斯波德的经验规律,预言火星和木星之间有人类未发现的行星,皮亚奇发现谷神星的位置与预言的位置非常接近。 当然,天文学家也并非毫无疑问。 比如说,比天王星更靠近地球的谷神星更暗,谷神星的体积可能非常小。

不久,1802年3月28日,德国天文学家海因里希·奥尔维斯发现了智神星。 由于智神星的轨道半径与谷神星基本相同,两个行星不能占据同一轨道区域,引起了两者地位的争论。

而且,由于两者的体积确实很小,比月亮小得多,所以赫歇尔建议称之为“小行星”,天文学家也逐渐接受了这一说法。 1804年和1807年,相继发现了结婚神星和灬神星。 20世纪50年代,德国业馀天文学家卡尔·路德维希·亨克相继发现义神星和韶神星。 之后,随着观测能力的提高,小行星的家庭成长起来。

1846年9月23日,天文学家发现海王星。 天王星的发现过程中,天文学家根据天体力学的计算预测轨道,根据预测进行探索,因此海王星也被称为“笔尖发现的行星”。 1930年,美国天文学家克莱德蜻蜓发现了冥王星。 “九大行星”定于此时开始。

打倒冥王星的“小伙伴”

冥王星离太阳很远,反射的光极为有限,所以很长一段时间天文学家甚至不能准确地测量它的大小,后来才能估算出它的直径。 2006年1月19日,NASA以近距离拍摄和研究冥王星为目的,发射了新的视野号探测器。 新视野号也不被期待,2015年7月14日,在冥王星近距离飞行,拍摄了史上最鲜明的冥王星的图像。

用新视野号拍摄的冥王星。 / NASA

新的视野号发射时,冥王星还是行星,但没出发冥王星就被降级了,直接的导线是阎神星的发现。 2005年,加利福尼亚理工大学的行星科学家迈克尔·布朗发表了基于观测数据与2003年拍摄了比冥王星大的天体的研究者的发现,并将其命名为阎神星。

阎神星的艺术想象图。 / ESO

比较阎神星、冥王星和海卫一的大小。 黄色代表岩石,蓝色代表表层冰。 加州理工学院

随着望远镜观测能力的提高和对太阳系演化的理解的加深,天文学家发现太阳系中有些地区聚集了小天体。 这次天文学家神秘面纱的健神星和谷神星、智神星位于火星和木星之间的主要小行星带。 另外,美国荷兰系天文学家盖伯等人提议海王星轨道外有一个小天体带。 这个地区命名为柯伊伯带,其中的天体叫海外天体。

阎神星位于太阳系中,海王星轨道外,可见属于国外天体。 / NASA

天文学家在主要的小行星带和柯布带发现了大量的天体,但是大部分天体头脑都很小,没有挑战现有的行星秩序。 但是阎神星把棘手的问题抛给了天文学家。 因为冥王星是行星,所以直径和质量都比冥王星大的阎神星不应该是行星吗

阎神星的出现成了压垮冥王星行星地位的最后一根稻草。 天文学家面临的更大问题是,如果把阎神星看作行星,发现比阎神星小一点的天体,是否将其归类为行星,这个大小的界限在哪里。 因此,天文学家决定面对从未深入研究过的基本问题,即行星的定义是什么。 由此可见,在2006年的IAU大会上,天文学家提出了行星标准和随之而来的矮星标准。

如果确认健神星是矮星,矮星家族又会变大。 天文学家之所以想要看到它的容貌,是因为这些行星前面的“小男人”中充满了未知的谜团,隐藏着揭示太阳系形成和进化之谜的重要线索。 天文学家真的很想知道这些遥远的秘密世界,还有很长的路要走。

参考资料

https://www.nature.com/articles/s 41550-019-0915-8

https://phys.org/news/2019-10-ESO-telescope-reveals-smallst-dwarf.html

https://en.Wikipedia.org/wiki/dwarf _ planet

https://en.Wikipedia.org/wiki/Pluto

鲁昌海.那颗星星没有星图:寻找太阳系的边界.北京:清华大学出版社,2013 .

杨洁玲译.太阳系简史.北京:中信出版社,2018 .

https://solar story.net/planets/Eris

https://www.skysandtelescope.com/astronomy-news/Eris-and-Pluto-dossizematter /

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