这篇文章的作者是大卫·A·温特劳布,天文学教授范德比尔特大学,最初由对话。
谷神星是太阳系中最大的天体腰带和 NASA 的黎明宇宙飞船将于 2015 年 3 月 6 日抵达这颗矮行星。冥王星是柯伊伯带中最大的天体,美国宇航局 (NASA)新视野航天器将于2015年7月15日抵达这颗矮行星。
这两件事将使 2015 年成为太阳系探索和发现激动人心的一年。 但这个故事不仅仅只是科学。 我预计 2015 年,基于我们对这两个天体的新认识,普遍共识将回归冥王星,并将谷神星添加到我们的太阳系行星家族中。
2006 年,国际天文学联合会 (IAU) 内一小撮憎恨冥王星的人努力将冥王星投向冥王星。2006 年,在 IAU 约 10,000 名国际注册会员中,只有 237 人投票支持冥王星。决议重新定义冥王星被称为“矮行星”,而 157 人投了反对票; 其他 9,500 名成员没有出席在布拉格举行的国际天文学联合会大会闭幕会议,会上投票决定将冥王星降级。 然而冥王星的官方行星地位被剥夺了。
谷神星和冥王星都是球体,就像, 地球,和。 这是商定的行星定义的一部分。 它们都绕着一颗恒星——太阳运行,就像,,和海王星。 这也是广泛接受的行星定义的一部分。
然而,与较大的行星不同,根据国际天文学联合会的定义,谷神星和冥王星一样,“尚未清除其轨道周围的区域”。 显然,小行星带是谷神星的邻居,而柯伊伯带是冥王星的邻居——尽管还没有行星邻居的定义,而且对于“清理邻居”的含义还没有达成一致的理解。 此外,对于为什么需要“清理邻近地区”才能将一个物体视为行星,目前还没有达成广泛的共识。
一些行星天文学家认为,如果地球位于柯伊伯带中,它将无法清除其邻近区域,因此根据国际天文学联合会的定义,它不会被视为行星; 显然位置很重要。 这里有行星,那里没有行星。 我认为位置并不重要;重要的是。 相反,对象本身的内在属性应该更重要。 我们就这样被带回到谷神星和冥王星。
我们很快就会见证,谷神星和冥王星都是人类航天器从未造访过的,它们都在不断发展、改变着世界。 昨天,谷神星和冥王星对我们太阳系来说还是陌生人、遥远的、几乎不为人所知的小成员。 然而,到今年年底,我们将用我们的热情和注意力倾注这两个对象,我们将欢迎它们进入我们的怀抱。 我们几乎肯定会再次称它们为行星。
谷神星,暂时是一颗行星
谷神星是在 1801 年元旦被意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐 (Giuseppe Piazzi) 发现的,他是一个被称为“天体警察”的国际天文学家团队的成员,该团队当时正在寻找一颗谷神星。据称失踪的行星在火星和木星轨道之间。 当谷神星被发现时,立即被认为是一颗行星,这是当时已知的第八颗行星(海王星和冥王星都尚未被发现)。
但几年之内,小行星带中的其他天体被发现,谷神星似乎不再那么引人注目。 1802年,伟大的天文学家威廉·赫歇尔建议谷神星和智神星以及任何其他较小的太阳系天体应该被称为小行星——意思是像恒星一样的。 在望远镜图像中,它们非常小,看起来像恒星一样呈点状,而不是像行星一样呈盘状。 因此,在冥王星被发现的一个多世纪之前,谷神星就已经被冥王星发现了。
但谷神星仍然很突出。 它是迄今为止最大的小行星,直径近 1,000 公里(直径是第二大小行星灶神星的两倍),尽管形状不是完美的球形。
正如地球和其他行星内部发生的情况一样,行星科学家认为很久以前,谷神星中较稠密的物质与较轻的物质分离并下沉形成了核心。
天文学家认为谷神星富含水——谷神星的三分之一可能是水——并且可能有稀薄的大气层。 其表面明亮的白色斑点甚至可能是巨大的冰冻湖泊。 事实上,谷神星可能拥有与地球一样多的淡水,拥有类似地球的极冠,甚至可能拥有地下液态海洋层,就像木星的卫星欧罗巴和土星的卫星土卫二一样。
从本月开始,我们将开始更多地了解这些诱人的可能性。 随着我们对谷神星的了解和熟悉程度不断增加,我们将不再能够确定有意义的标准来继续将谷神星归类为非行星。 谷神星仍将是一颗小行星,但到 2015 年我们将了解到矮行星也是行星。
冥王星短暂的行星统治
1930 年,当克莱德·汤博 (Clyde Tombaugh) 发现冥王星时,许多天文学家确信海王星之外有一颗大行星围绕太阳运行。 相反,他们发现了冥王星,虽然它的大小是谷神星的两倍多,直径为 2,300 公里,但与地球和海王星相比,冥王星很小。 冥王星也有一个不寻常的轨道,因为它穿过海王星的轨道,尽管它永远不会与海王星相撞。
冥王星的现代麻烦始于 1992 年,当时天文学家大卫·朱伊特和简·卢在现在被称为柯伊伯带的太阳系区域发现了第一个天体。 谷神星所在的小行星带主要由在火星和木星轨道之间围绕太阳运行的房屋和山脉大小的岩石组成,而柯伊伯带主要由围绕太阳运行的房屋和山脉大小的冰块组成。太阳超出海王星轨道。 事实证明,冥王星是柯伊伯带中最大的天体之一。
那么冥王星是什么?
冥王星是太阳系中最后一颗未经探索的行星。 柯伊伯带可能包含数百个其他行星世界,如冥王星。 这些可能是太阳系中数量最多的世界; 它们的总表面积可能是所有固体表面行星中最大的。 冥王星有一颗大卫星卡戎和至少四颗小卫星:尼克斯、九头蛇、科贝罗斯和冥河。 当冥王星绕太阳运行 248 年期间变暖和变冷时,它的大气层会膨胀和收缩。 表面可能富含水冰,富含甲烷、氮气和一氧化碳霜; 这些冰可能含有复杂的有机分子。
新视野号任务准备回答我们关于冥王星的无数问题。 它是如何形成的? 气氛是由什么构成的? 表面是什么样的? 冥王星有磁场吗? 月亮是什么样的? 冥王星有地下海洋吗? 冥王星卫星卡戎表面是纯净的水冰吗?
冥王星保守它的秘密已有四十五亿年之久。 但几个月后,一些勇敢的人类将拉开冥王星的帷幕并说:“你好,冥王星,我们在这里。” 冥王星将开始与我们分享她的秘密。 当她这样做时,就像谷神星一样,我们对冥王星的熟悉将帮助我们认识到冥王星现在、过去、并且一直都是一颗行星,尽管它很小。
我们只有一次第一次访问谷神星和冥王星。 今年。 3月6日和7月15日。在你的一生中。 在这个矮行星令人难以置信的一年里。 准备好参加派对吧。 谷神星和冥王星要回家了。