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行星地位最具争议的4个天体


http://www.sina.com.cn 2006年08月25日 16:43 科技日报

  张亮

  争议天体A:冥府之神———冥王星

  发现背景:

  20世纪初,美国天文学家佩西华尔•洛费尔认为,天王星和海王星运行轨道与理论值的误差是由于受到一颗离太阳更远的未知星体的影响,他苦苦追索这颗行星10年而未能如愿,在发表对这颗行星模拟轨道的计算结果后第二年就去世了。

  1930年,汤博在洛费尔工作过的天文台发现了一颗新行星,与洛费尔的模拟计算完全吻合,当时世界上所有报刊都刊登了发现新行星的特大新闻。由于这颗星离太阳极远,处境幽暗,因此就以希腊神话中冥府之神“普路托”的名字命名,中文称为冥王星。但汤博当时错估了冥王星的质量和体积,认为它比地球大几倍,实际上的冥王星,质量甚至比月球还小。等这个错误被发现时,冥王星已经作为太阳系第九大行星被写入了教科书,也成为了太阳系内唯一一颗由美国人发现的行星。

  争议焦点:

  冥王星和太阳系其他八大行星有很多不同。八大行星轨道都接近于圆形,冥王星却是极为扁长的椭圆,远日点距离太阳74亿公里,近日点距离太阳却只有44亿公里,比海王星还近一些;八大行星的轨道几乎在同一平面,冥王星的倾斜角则达17度;八大行星的自转除水星、金星因受太阳引力而缓慢外,其余自转周期均为9到25小时,冥王星却长达6天9小时17分,和行星序列的物理性质规律相悖。

  1992年,人类在冥王星轨道处即离太阳60亿公里延伸到1500亿公里的范围内,发现了“柯伊伯小行星带”,里面有大量由冰组成的天体,冥王星和这些天体的组成成分竟非常相似。冥王星是如此的不同,从它被列入九大行星开始,它的行星身份就一直有所争议。

  争议天体B:冥河船夫———卡戎

  发现背景:

  1978年,美国天文学家詹姆斯•克里斯蒂在检查冥王星的照片时,发现其侧面有一个明显的肿块,由此推断冥王星还有一颗卫星。这个新发现的天体最终被命名为卡戎,在希腊

神话中,卡戎是冥河上引渡亡魂前往阴间的船夫的名字。

  争议焦点:

  卡戎在很长时间里一直被视作冥王星的卫星。自卡戎被发现之日起,人们就注意到它有许多特殊之处,与太阳系其他行星的卫星迥然不同。

  卡戎本身并不大,直径约为1200公里,质量约为月球的1/45。但以卫星与其行星的大小之比而论,它却是太阳系里最大的卫星。冥王星的质量大约只是卡戎的10倍,而地球的质量却是月球的81倍,木星则比它最大的卫星大上千倍。

  卡戎绕冥王星公转的周期,恰好等于冥王星的自转周期,也就是说它们始终保持同一面朝向对方。卡戎绕太阳公转的周期与冥王星同样是248个地球年,它与太阳的距离也与冥王星基本相同,平均约59亿公里。

  此外,卡戎自身的引力大到足以使它呈球形,而冥王星和卡戎的共同重心位于外部空间里,并不位于冥王星内部。这些特征使一些天文学家认为,冥王星与卡戎更像是一个双星系统,彼此是平等的伴星关系,而不是行星与卫星的关系。

  争议天体C:陌生来客———齐娜

  发现背景:

  编号为“2003UB313”的新天体目前还没有名字,只有一个取自电视剧《好战公主齐娜》主角的非正式昵称———“齐娜”。尽管布朗等人在2003年就获得了齐娜的观测数据,但他们直到2005年才从照片中找到这颗在天文界引起轩然大波的天体。该团队在以往几年中一直在系统找寻大型太阳系外天体,他们曾发现了另外数个外海王星天体,其中包括小行星50000(夸奥瓦)及小行星90377(塞德娜)。迫于其他人可能会抢先发表的巨大压力,布朗等人在未能准确确定它的大小和质量之前,于2005年7月公布了这一重大发现。

  争议焦点:

  齐娜来自于“柯伊伯小行星带”,其公转轨道是个很扁的椭圆,比冥王星更加倾斜,轨道与其他八大行星轨道的平面夹角达44度。它公转一周需要560年,离太阳最近的距离是38个天文单位(1天文单位为地球到太阳的距离,约1.5亿公里),最远时为97个天文单位。由于齐娜是如此遥远,哈勃望远镜给它拍到的最清晰的照片,也只能显示出一个分辨率极低的白色光点。

  天文学家目前认为,齐娜的直径约为2300公里至2500公里,比冥王星略大。科学家说,齐娜的大气可能由甲烷和氮组成,现在它离太阳太远,大气都结成了冰;当它运动到近日点时,表面温度将有所升高,甲烷和氮会重新变成气态。至于其内部结构,现在还只能猜测,有可能是冰和岩石的混合物,与冥王星类似。

  争议天体D:丰收女神———谷神星

  发现背景:

  在天王星被发现后,科学家分析了行星分布规律后猜测,在

火星与木星之间还有一颗未发现的行星。1801年1月1日,意大利天文学家皮亚齐偶然发现了一个移动速度很快的小天体,计算表明,它的轨道正处于预测中那颗未知行星所在的位置。

  由于皮亚齐的研究主要是在意大利西西里岛上进行的,这颗新行星就以西西里守护神刻瑞斯的名字命名,中文称为谷神星。在

罗马神话中,刻瑞斯是掌管粮食丰收的女神。

  争议焦点:

  谷神星大体为球形,与其他小行星相比可以算是非常圆,这表明它的形状受到重力控制。它与太阳的平均距离约4.2亿公里,公转周期为4.6个地球年。计算机模拟显示,谷神星表层的密度比内部要小。它可能包括一个富含冰水的表层,里面是一个多岩石的核心。如果谷神星表层25%由水构成,那么其淡水含量就比地球还要多。

  相比起其他行星,谷神星非常小,其直径约950公里,质量约为月球的1/80。在它被发现之后几年,科学家又在火星与木星之间发现了一些更小的天体,有的直径只有几十公里。由于这些天体太小,英国天文学家赫歇尔在19世纪初建议将它们称为小行星。这个建议很快被采纳,谷神星从此失去了行星的地位。

  火星与木星之间的区域现在被称为小行星带。在将近两个世纪的时间里,谷神星一直是小行星中最大的一颗,它占据了这一区域所有天体约1/4的质量。据统计,太阳系中约有50万颗小行星和九大行星一样绕着太阳公转,目前已登记在册的超过8000颗。

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