您当前所在的位置:福州新闻网 >> 新闻频道 >> 科学探索
详解冥王星降级冲击波(图)
2006-10-17 09:13:17  来源:环球科学  【字号

  行星之争 迫在眉睫

  再回过头去看看第二个区域,既然土星之外有天王星,那天王星之外为什么不能存在其他行星呢?

  天王星的“怪异”行径,进一步加深了天文学家的怀疑:这颗当时距离太阳最远的行星,总是不肯规规矩矩地按照推算的轨道运行,仿佛有一股神秘力量正在“引诱”天王星——天文学家将它归因于一颗未知的行星。这一次,数学家们大显身手:利用牛顿的万有引力,英国人亚当斯(John Couch Adams)和法国人勒维里耶(Urbain Le Verrier)推算出了未知行星的轨道。1846年9月23日,德国天文学家加勒(Johann Gottfried Galle)只用了一个晚上,就在预定位置找到了那颗行星——这就是后来的海王星。

  天文学家很快发现,海王星的行踪也跟天王星一样诡异,不过这一次他们却欢欣鼓舞——有了海王星的成功先例,他们有信心利用这些蛛丝马迹,再揪出一颗未知行星。不过数学家的一次次预测和天文学家的一次次搜索,最后都以失败而告终。直到1930年,美国天文学家汤博(Clyde Tombaugh)才艰难地找到了一个微弱的光点。它位于海王星以外,而且与一些预测符合得很好。后来,天文学家给它起了一个不太吉利的名字——冥王星。

  从冥王星被发现的那一天起,针对它的质疑就从没停过:它的个头不够大,还不到地球大小的1/5,不足以影响海王星的运行;它的轨道不够圆,有时可以跑到海王星轨道的内侧;它也不够合群,轨道平面与其他行星相差太大。总之,冥王星怎么看都不像一颗正统的行星。不过,作为当时在海王星外发现的唯一一颗太阳系天体(彗星除外),不论是天文界还是普通公众,都很乐意将它当作行星来看待。我们熟悉的太阳系“九大行星”的说法,就是这么流传开来的。

  颇为讽刺的是,天文学家后来才了解到,海王星看似诡异的行踪,并不是由未知天体的引力造成的,而是他们对海王星的质量作出了错误的估算——换句话说,那颗“未知天体”根本就是不存在的,数学家据此作出的预测也完全没有意义。冥王星只是在错误的时间闯入了天文学家预测的错误地点,才阴差阳错地被汤博收入囊中,跻身于行星行列。冥王星进一步缩短了行星与小天体之间的差别(将原来超过百倍的质量差别,缩减到了不足15倍),把行星的概念搅得更加含混不清了。

  早在冥王星刚被发现的时候,就有天文学家提出理论,认为海王星外存在大量小天体。到了20世纪80年代,这个理论已经非常成熟,那些假想的小天体构成了一条类似小行星带的区域,天文学家称之为柯伊伯带(Kuiper belt),而冥王星正好身处于柯伊伯带中(注:可以运行到海王星轨道外侧的行星状天体,后来被统称为海外天体,柯伊伯带天体是其中的一个大类)。不过实质性的发现却姗姗来迟——直到1992年,第二颗柯伊伯带天体才被人发现,那时,冥王星已在“第九大行星”的位置上安坐了62年。

  历史总是惊人的相似,150年前小行星数量猛增的一幕再次上演。1992年以后,新的海外天体不断涌现,到2006年,它们的总数已经突破1,000颗,与此同时,小行星带中的小行星数量早已突破了10万。起初,这些天体没有给冥王星的地位带来太大的威胁,因为早期发现的海外天体个头较小,甚至无法跟谷神星相提并论。冥王星虽然不再是唯一的海外天体,但至少还是最大的一颗,勉强配得起传统“行星”的头衔。不过天文学界对于冥王星地位的质疑之声却越来越响——许多天文学家相信,冥王星应该跟谷神星一样,只能算是一大群小天体的“领头羊”。

  进入21世纪,情况出现戏剧性变化。美国加州理工学院的迈克·布朗(Mike Brown)领导的小组,连续不断地刷新着海外天体(除冥王星外)的最大记录:2002年发现的创神星(Quaoar),直径约为冥王星的1/2;2003年的塞德娜(Sedna),约为冥王星的3/4;2005年,他们又发现了2003 UB313(该天体的临时编号),即使按照最保守的估计,直径也肯定在冥王星之上!哈勃望远镜后来的观测证实,这颗被发现者布朗昵称为“齐娜”(Xena)的天体,直径的确比冥王星大了约5%。这下子,冥王星连“领头羊”的地位也拱手相让了。

  假如冥王星算是行星,比它更大的“齐娜”为什么不是?如果“齐娜”也算行星,那么只比冥王星小1/4的塞德娜算不算行星?小一半的创神星呢?到底直径多小才不算是行星呢?这些大个子天体的出现,完全搅乱了行星的概念——传统行星和“小天体”之间的界限已经不复存在,仅仅依靠约定俗成,已经无法再给“齐娜”及类似的天体作出一个明确的定性。行星究竟该如何定义,这个向来不成问题的问题,终于成了一个迫在眉睫的大难题,摆在了天文学家的面前。

【责任编辑:杨星】

 
日点击排行 周点击排行 月点击排行
热点专题