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图解:这幅艺术效果图向我们展示了从赤道方向看到的冥王星(右)。在冥王星的左侧其是卫星卡戎。冥王星和卡戎中间的那颗明亮的恒星是北极星,就是恰好悬挂在在北极上空的那颗恒星。图源:STOCKTREK IMAGES/GETTY IMAGES
早在2006年,令许多非专业人士和科学家都感到困惑的是,国际天文学联合会(International Astronomical Union简称IAU)决定把冥王星的行星地位降级。并且,国际天文学联合会还把这“九大行星”中最遥远的一颗星划分在矮行星这一新的类别中。这一类别还包括位于火星和木星之间的谷神星(Ceres)。
其原因是国际天文学联合会的B6号决议,冥王星仅仅符合国际天文学联合会定义行星三条特征中的两条。即绕太阳运行,形状接近球体以及能够清理自己的轨道其他物体的天体,这意味着要么与它们发生碰撞、要么将它们捕获、要么将他们驱逐出自己的轨道。冥王星不符合最后一条,它和柯伊伯带的数千个小行星和彗星共享它的轨道,柯伊伯带距离太阳25亿到45亿英里(45亿到74亿千米)远。
国际天文学联合会的这一决议极具争议,仅仅有一小部分天文学家和行星学家支持。在2014年由哈佛史密斯天体物理中心( Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)举办一场科学辩论后,大部分的普通观众投票支持一个更简单的行星定义,主要说是其必须为球体并且围绕一颗恒星或恒星残骸运行,根据该中心网站的一篇文章显示,这就包括冥王星。
如今,争论可能再次爆发,由于2019年2月在网上发行的一个名为《Icarus》的科学期刊的发行,其作者是中佛罗里达大学的一位行星学家,名叫艾伦·斯特恩(Alan Stern),他曾领导美国国家航空航天局(NASA)新视野号探测任务探索冥王星和柯伊伯带,还有约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的行星地貌学家柯比·鲁尼恩(Kirby Runyon)。
他们分析了2个多世纪的科学研究成果,发现除了英国天文学家威廉·赫歇尔(Sir William Herschel)在1802年发表的一篇文章外,还没有人把不共享轨道作为划分行星的标准。相反,直到20世纪50年代,科学家依然把小行星和行星混为一谈,“根据新的数据显示,小行星才与大引力的球状的行星在天体物理上有所区别”。
“我们因此得出结论,在国际天文学联合会定义争论时期,仅因为共享轨道而把行星大小的柯伊伯带天体归为非行星是毫无道理的,也不符合历史先例。”他们写道。
“假如你要用科学的语言抽象地定义行星,它应该是:行星是足够大以至于呈现出球形的天体,而不用考虑它们在哪抑或是有什么样的轨道。”塞克斯在一封电子邮件中解释道。
科学家在很大程度上忽视了降级
国际天文学联合会对冥王星的降级决定很大程度上被行星学家们忽视,梅泽尔(Metzger)在他的电子邮件中写道“在科学领域,我们用科学有效的方式对物体进行分类。对冥王星的降级是没有用处的,因为科学家没有将这一观点写进他们的出版物中,这其中有着一个从伽利略时代就存在的行星定义,这一定义被行星学家应用,非常有效,并且写在我们的出版物中。这一定义源于伽利略,他说行星就是像地球一样地质复杂的实体。冥王星绝对称得上是地质结构复杂的天体,完全配得上伽利略和行星学家使用了500多年的‘行星’一词。”
此外,梅泽尔认为,国际天文学联合会对行星的定义实际上是一次倒退,退向过去的自然科学观点。“人们曾经认为行星是少数主宰自己轨道的神。”他解释道“然后科学家发现太阳系其实是混乱的,行星并不完全围绕着太阳运行,它们也相互作用并且与其他天体共享它们的轨道。国际天文联合会试图强调太阳系的结构性,称行星是少数可以主宰自己轨道的天体。这传达了一个结构性是太阳系确实存在的错误观点。事实上,对于行星清理自己的轨道,这个过程往往是偶然的、不完整的、暂时的。”
放弃国际天文学联合会的这项定义,不仅仅能使冥王星重新升格为行星,也包括其他一些的天体,比如2003UB313,也就是阋神星(Eris,也被称为厄里斯),这个柯伊伯带天体比冥王星大25%,由加州理工学院的天文学家迈克·布朗(Mike Brown)所发现。
“2006年这一定义的问题还在于人们对发现新星球失去了兴趣,”梅泽尔说“只有很少的一部分人认识到我们太阳系有150多颗行星,人们认为它们只是像小行星一样的垃圾,无足轻重。因此,这些令人激动的事物并没有在课堂上被教授,也没有被公众所注意到。但它们实际上都是像冥王星和卡戎一样令人着迷,并且足足有150多颗!”
冥王星有许多有意思的地方,梅泽尔描述其为太阳系中复杂程度仅次于地球的行星。“冥王星上有冰川从山上滑落,冥王星有着多层结构的大气并存在着大气环流”鲁尼恩说“冥王星有着像落基山一样大的山脉,并且山脉还在生长。冥王星有着古老的冰湖和古老的湖岸线,其中有因物质升华而形成的奇异的坑,这表明冰下正发生着对流。它表面之下存在着有机分子。证明了其地表下存在着液态海洋,并一定有一个热源支持着液态海洋的存在,其中甚至有可能存在生命。”
在电子邮件中,作者鲁恩尼还说基于2015年新视野号的飞掠,关于冥王星还有许多东西需要我们了解,部分原因是因为冥王星的南半球那时正处于冬季的黑夜中,有的部分图像分辨率很低。他说“我们目前还不清楚冥王星的地表之下是否曾经或正拥有着一个液态海洋。我们正在寻找一个磁场,或者有可能是太阳在那个遥远距离的弱磁场,要解决这个问题,我们需要在下一个访问冥王星的探测器上配备一个磁强计”
“除此之外,我们不了解冥王星的这些特征是与众不同的还是代表着其他小星球都是这样。”例如大多数柯伊伯带天体是仅仅有简单的环形山和裂缝,就像天王星的卫星和卡戎一样?鲁尼恩问道“抑或是它们具有运动的冰川、光解沉积、升华驱动的地质活动、冰雪、冰川和河谷、复杂的构造(不一定是板块构造)等等特征的活跃星球吗?海卫一(Triton),我们认为它曾经是柯伊伯带天体,但它现在绕海王星运行了。它也有活跃的地质活动,比如间歇泉,但是与冥王星的性质不同。”
但梅泽尔对国际天文学联合会重新考虑其决定并不抱有期望,“因为其中的一些成员在这件事上变得保守。这就是为什么我们不应该在科学领域的问题上进行投票。投票产生偏见。分类学是科学的一部分。因此我们不能让偏见进入这一领域。这就是为什么对行星的分类就是一个错误。这件事本来不应该发生的。”
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. PATRICK J. KIGER-science
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本文选自:今日头条 |
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