矮行星与冥王星

基本数据
| 官方认可(国际天文学联合会) | 5颗:谷神星、冥王星、阋神星、妊神星、鸟神星 |
|---|---|
| 定义通过时间 | 2006年8月,布拉格国际天文学联合会大会 |
| 最大的一颗 | 冥王星,直径约2377千米(阋神星几乎一样大) |
| 离太阳最近的一颗 | 谷神星,位于小行星带,约2.8天文单位 |
| 冥王星的平均距离 | 约59亿千米(39.5天文单位) |
| 冥王星的一年 | 约248个地球年 |
| 冥王星的卫星 | 5颗;最大的卡戎宽度约为冥王星的一半 |
| 探测任务 | 新视野号(2015年飞掠冥王星);黎明号(2015年至2018年环绕谷神星) |
要点
- 2006年,国际天文学联合会把行星定义为绕太阳运行、呈球形并已清空其轨道附近区域的天体。
- 矮行星满足前两个条件,但不满足第三个;冥王星与许多柯伊伯带冰质天体共享同一区域。
- 新视野号于2015年7月飞掠冥王星,发现了水冰构成的山脉和一片辽阔的氮冰平原。
- 黎明号环绕谷神星运行,发现了地下咸水留下的明亮盐类沉积。
- 阋神星、妊神星和鸟神星在海王星以外运行;可能还有更多候选天体等待确认。
什么是矮行星?
几十年来,“行星”一词一直没有正式定义。这种情况在2006年8月发生了改变,负责为天体命名的国际天文学联合会(IAU)投票通过了三个条件:行星必须绕太阳运行;质量足够大,自身引力能把它拉成近似球形;并且已经清空了其轨道附近的其他较大天体。
矮行星满足前两个条件,但不满足第三个。它呈球形并绕太阳运行,却与许多其他天体共享轨道路径。此外,它不能是其他行星的卫星。
这个新类别源于外太阳系的一系列发现。2005年,天文学家发现了阋神星,一个看起来和冥王星差不多大的遥远世界。要么把它定为第十大行星,要么就需要一条更清晰的规则。
冥王星:从行星到矮行星
1930年,克莱德·汤博在美国亚利桑那州的洛厄尔天文台发现了冥王星,此后76年里,它一直被算作第九大行星。但冥王星比我们的月球还小,直径约2377千米,而且位于柯伊伯带,那是海王星以外一圈宽阔的冰质天体带。冥王星没有清空这一区域,所以按照2006年的规则,它成了一颗矮行星。
这一变化并不意味着冥王星不再值得关注。许多科学家至今仍在争论这个定义,有些人更愿意把所有球形世界都称为行星。毫无疑问的是,冥王星是一个复杂而活跃的世界。
新视野号造访冥王星
NASA的新视野号探测器于2006年1月发射,经过九年多的旅程,在2015年7月14日飞掠冥王星。这是人类第一次近距离观察冥王星系统,也改变了科学家对冰质小世界的认识。
图像显示出一片心形区域,其西半部分斯普特尼克平原是一片几乎没有陨石坑的巨大冰冻氮平原,这说明它很年轻,至今仍在缓慢翻动。平原周围耸立着数千米高的水冰山脉。冥王星还有一层稀薄、朦胧的蓝色大气。
冥王星最大的卫星卡戎相对冥王星来说非常大,以至于两者围绕它们之间空间中的一点相互绕转。离开冥王星后,新视野号于2019年飞掠了柯伊伯带天体阿罗科斯,截至2026年,它仍在继续向外飞行。
谷神星:近在身边的矮行星
谷神星是内太阳系中唯一的矮行星。它位于火星和木星之间的小行星带,直径约950千米,是小行星带中最大的天体。1801年朱塞佩·皮亚齐发现它时,它最初被称为行星,后来被称为小行星,自2006年起成为矮行星。
NASA的黎明号任务在2015年至2018年间环绕谷神星运行。它发现,奥卡托陨石坑中的亮斑是盐类沉积,主要是碳酸钠,是咸水渗出地表并蒸发后留下的。谷神星的地壳深处可能至今仍有卤水,因此它成为寻找太阳系中水的一个重要目标。
阋神星、妊神星和鸟神星
阋神星发现于2005年,大小几乎与冥王星完全相同,但质量稍大。它的轨道很扁,最远可达近100天文单位(1天文单位是地球与太阳的平均距离),约557年绕太阳一圈。它有一颗已知卫星,名为阋卫一。
妊神星自转极快,约四小时转一圈,因此被拉成了蛋形。它是已知唯一拥有光环的矮行星,还有两颗小卫星。鸟神星比冥王星略小,表面呈红色,覆盖着冰冻甲烷,有一颗已知卫星。
天文学家推测,外太阳系中可能还有几十颗甚至上百颗矮行星。共工星、创神星和赛德娜等候选天体都很大,但IAU尚未正式将它们列入,部分原因是从如此遥远的距离很难确认它们的形状。
我能看到矮行星吗?
大多数矮行星都太暗了,肉眼根本看不见。谷神星是最接近例外的一个:它最亮时可达约7等,所以在黑暗的地点,借助当周的寻星图,可以用双筒镜找到它。
冥王星约为14等,需要口径至少20厘米的望远镜、非常黑暗的天空和足够的耐心。它看起来和其他暗星没有区别,所以观测者会在两个晚上分别描绘或拍摄同一片天区,寻找那个移动了位置的光点。阋神星、妊神星和鸟神星更暗,主要是天文摄影爱好者的目标。
免费的天象软件或每月的星空指南会标出谷神星和冥王星的位置;在几周时间里,两者都会在背景恒星之间缓慢移动。