這篇文章的作者是大衛·A·溫特勞布,天文學教授范德比爾特大學,最初由對話。
穀神星是太陽系中最大的天體腰帶和 NASA 的黎明太空船將於 2015 年 3 月 6 日抵達這顆矮行星。新視野太空船將於2015年7月15日抵達這顆矮行星。
這兩件事將使 2015 年成為太陽系探索和發現令人興奮的一年。 但這個故事不隻隻是科學。 我預計 2015 年,基於我們對這兩個天體的新認識,普遍共識將回歸冥王星,並將穀神星加入我們的太陽系行星家族。
2006 年,國際天文學聯合會 (IAU) 內一小撮憎恨冥王星的人努力將冥王星投向冥王星。決議重新定義冥王星被稱為“矮行星”,而 157 人投了反對票; 其他 9,500 名成員沒有出席在布拉格舉行的國際天文學聯合會大會閉幕會議,會上投票決定將冥王星降級。 然而冥王星的官方行星地位被剝奪了。
穀神星和冥王星都是球體,就像, 地球,和。 這是商定的行星定義的一部分。 它們都繞著一顆恆星——太陽運行,就像,,和海王星。 這也是廣泛接受的行星定義的一部分。
然而,與較大的行星不同,根據國際天文學聯合會的定義,穀神星和冥王星一樣,「尚未清除其軌道周圍的區域」。 顯然,小行星帶是穀神星的附近,而柯伊伯帶是冥王星的附近? 儘管尚不存在對行星鄰域的定義,並且對於「清理鄰域」[意味著]的含義尚未達成一致的理解。 此外,對於為什麼需要「清理鄰近地區」才能將一個物體視為行星,目前還沒有廣泛的共識。
一些行星天文學家認為,如果地球位於柯伊伯帶中,它將無法清除其鄰近區域,因此根據國際天文學聯合會的定義,它不會被視為行星; 顯然位置很重要。 這裡有行星,那裡沒有行星。 我認為位置並不重要;重要的是。 相反,物件本身的內在屬性應該更重要。 我們就這樣被帶回穀神星和冥王星。
我們很快就會見證,穀神星和冥王星都是人類太空船從未造訪過的,它們都在不斷發展、改變世界。 昨天,穀神星和冥王星對我們太陽系來說還是陌生人、遙遠的、幾乎不為人所知的小成員。 然而,到今年年底,我們將用我們的熱情和注意力傾注這兩個對象,我們將歡迎它們進入我們的懷抱。 我們幾乎肯定會再次稱它們為行星。
穀神星,暫時是一顆行星
穀神星是在1801 年元旦被義大利天文學家朱塞佩·皮亞齊(Giuseppe Piazzi) 發現的,他是一個被稱為「天體警察」的國際天文學家團隊的成員,該團隊當時正在尋找一顆穀神星。據稱失蹤的行星在火星和木星軌道之間。 當穀神星被發現時,立即被認為是一顆行星,這是當時已知的第八顆行星(海王星和冥王星都尚未被發現)。
但幾年之內,小行星帶中的其他天體被發現,穀神星似乎不再那麼引人注目。 1802年,偉大的天文學家威廉·赫歇爾建議穀神星和智神星以及任何其他較小的太陽系天體應該被稱為小行星? 意思是像星星一樣。 在望遠鏡影像中,它們非常小,看起來像恆星一樣呈點狀,而不是像行星一樣呈盤狀。 因此,在冥王星被發現的一個多世紀之前,穀神星就已經被冥王星發現了。
但穀神星仍然很突出。 它是迄今為止最大的小行星,直徑近 1,000 公里(直徑是第二大小行星灶神星的兩倍),儘管形狀不是完美的球形。
正如地球和其他行星內部發生的情況一樣,行星科學家認為很久以前,穀神星中較稠密的物質與較輕的物質分離並下沉形成了核心。
天文學家認為穀神星富含水? 穀神星的三分之一可能是水? 並且可能有稀薄的大氣層。 其表面明亮的白色斑點甚至可能是巨大的冰凍湖泊。 事實上,穀神星可能擁有與地球一樣多的淡水,擁有類似地球的極冠,甚至可能擁有地下液態海洋層,就像木星的衛星歐羅巴和土星的衛星土衛二一樣。
從本月開始,我們將開始更多地了解這些誘人的可能性。 隨著我們對穀神星的了解和熟悉程度不斷增加,我們將不再能夠確定有意義的標準來繼續將穀神星歸類為非行星。 穀神星仍將是一顆小行星,但到 2015 年我們將了解到矮行星也是行星。
冥王星短暫的行星統治
1930 年,當克萊德·湯博 (Clyde Tombaugh) 發現冥王星時,許多天文學家確信海王星之外有一顆大行星圍繞太陽運行。 相反,他們發現了冥王星,雖然它的大小是穀神星的兩倍多,直徑為 2,300 公里,但與地球和海王星相比,冥王星很小。 冥王星也有一個不尋常的軌道,因為它穿過海王星的軌道,儘管它永遠不會與海王星相撞。
冥王星的現代麻煩始於 1992 年,當時天文學家大衛朱伊特和珍盧在現在被稱為柯伊伯帶的太陽系區域發現了第一個天體。 穀神星所在的小行星帶主要由在火星和木星軌道之間圍繞太陽運行的房屋和山脈大小的岩石組成,而柯伊伯帶主要由圍繞太陽運行的房屋和山脈大小的冰塊組成。 事實證明,冥王星是柯伊伯帶中最大的天體之一。
那麼冥王星是什麼呢?
冥王星是太陽系中最後一顆未經探索的行星。 柯伊伯帶可能包含數百個其他行星世界,如冥王星。 這些可能是太陽系中數量最多的世界; 它們的總表面積可能是所有固體表面行星中最大的。 冥王星有一顆大衛星卡戎和至少四顆小衛星:尼克、九頭蛇、科貝羅斯和冥河。 當冥王星繞太陽 248 年時變暖和變冷時,它的大氣層會膨脹和收縮。 表面可能富含水冰,富含甲烷、氮氣和一氧化碳霜; 這些冰可能含有複雜的有機分子。
新視野號任務準備回答我們關於冥王星的無數問題。 它是如何形成的? 氣氛是由什麼組成的? 表面是什麼樣的? 冥王星有磁場嗎? 月亮是什麼樣的? 冥王星有地下海洋嗎? 冥王星衛星卡戎表面是純淨的水冰嗎?
冥王星保守它的秘密已有四十五億年之久。 但幾個月後,一些勇敢的人類將拉開冥王星的帷幕並說:“你好,冥王星,我們在這裡。” 冥王星將開始與我們分享她的秘密。 當她這樣做時,就像穀神星一樣,我們對冥王星的熟悉將幫助我們認識到冥王星現在、過去、並且一直都是一顆行星,儘管它很小。
我們只有一次第一次造訪穀神星和冥王星。 今年。 3月6日和7月15日。 在這個矮行星令人難以置信的一年。 準備好參加派對吧。 穀神星和冥王星要回家了。