什么是矮行星
编辑矮行星是具有行星质量的物体,它不控制其空间环境(如真实或经典行星),也不是天然卫星。也就是说,它在太阳的直接轨道上运行,并且质量足以成为一颗行星——因为它的引力使它保持在流体静力(通常几乎是球形)的形状——但它不能从类似的物体上移除其轨道的周长。矮行星的原型是冥王星。行星地质学家对矮行星的兴趣在于,它们是潜在的独特且地质活跃的天体,2015年新视野号冥王星任务证实了这一预测。
太阳系中矮行星的数量是未知的。这是因为确定一个物体是否处于流体静力平衡需要航天器仔细观察。迄今为止已知的六个最大的天体要么被航天器(冥王星和谷神星)访问过,要么至少有一颗已知的卫星(冥王星、厄里斯、豪梅亚、梅克梅克、中宫、考瓦尔),从而可以确定它们的质量,从而估计它们的密度。反过来,质量和密度可以适应流体静力平衡模型。
行星科学家艾伦·斯特恩(Alan Stern)创造了矮行星一词,作为太阳系中行星质量体三重分类的一部分:经典(八大)、矮行星和月球行星。因此,矮行星被描绘成一类行星,顾名思义。然而,在 2006 年,该术语被国际天文学联合会 (IAU) 采用为一类亚行星天体,作为绕太阳运行的天体三维重新分类的一部分。发现厄里斯的决定,一个比冥王星大但仍然比经典行星小得多的跨海王星天体,是在发现许多其他与冥王星大小相媲美的天体之后做出的,因此冥王星被重新审视。斯特恩和许多行星地质学家因此将矮行星与经典行星区分开来,但自2006年以来,国际天文学联合会和大多数天文学家已将鸢尾花和冥王星等天体完全排除在行星列表之外。她赞扬并批评了重新定义行星物体构成的过程。
矮行星概念史
编辑从1801年开始,天文学家在火星和木星之间发现了谷神星和其他物体,几十年来一直被认为是行星。从那时到1851年左右,当时有23颗行星,天文学家开始使用小行星这个词来指代较小的物体,然后停止将它们命名为行星或将其归类为行星。
随着1930年冥王星的发现,大多数天文学家认为太阳系包含九颗行星,以及数千个较小的物体(小行星和彗星)。在将近50年的时间里,冥王星被认为比水星大[,但随着1978年冥王星卫星沙龙的发现,人们有可能准确地测量冥王星的质量,并确定它比最初的估计要小得多。冥王星的质量大约是水星的二十分之一,使冥王星成为有史以来最小的行星。虽然它仍然比小行星带中最大的天体谷神星大十倍,但它的质量只有地球月球的五分之一。此外,由于一些不寻常的特征,例如大的轨道像差和高轨道倾斜,很明显它是与其他任何行星不同类型的物体。
在九十年代,天文学家开始在与冥王星(现在称为柯伊伯带)相同的空间区域发现物体,有些很遥远。这些天体中有许多与冥王星的许多主要轨道特征相同,冥王星开始被视为一类新天体中最大的成员。很明显,这些天体较大的天体也应该被归类为行星,或者冥王星应该被重新分类,就像谷神星在发现其他小行星后被重新分类一样。这导致一些天文学家不再将冥王星称为行星。许多术语,包括亚行星和小行星,开始被用来指代现在被称为矮行星的物体。天文学家也相信,如果冥王星仍然被归类为行星,将会发现更多冥王星大小的物体,并且行星的数量将开始迅速增长。
厄里斯(当时称为UB313 2003)于2005年1月被发现;它被认为比冥王星略大,一些非正式的报道表明它是第十颗行星。因此,该问题成为2006年8月国际天文学联合会大会期间激烈辩论的主题。国际天文学联合会(IAU)提案的初稿将沙龙、厄里斯和谷神星列入行星名单。在许多天文学家反对这一提议之后,乌拉圭天文学家胡利奥·安赫尔·费尔南德斯(Julio Ángel Fernández)和贡萨洛·坦科迪(Gonzalo Tancordi)提出了一种替代方案:他们提出了一个中间类,用于大到足够圆的物体,但没有将微型行星从轨道上移开。在沙龙被从名单中删除后,新提案还删除了冥王星、谷神星和厄里斯,因为它们没有将这些物体从轨道上移除。
国际天文学联合会已经确定,太阳系中的行星和其他物体(卫星除外)分为以下三类:
- 行星A是一个围绕太阳运行的天体,它有足够的质量来承受自身的引力来克服物体的刚性力,使其呈现流体静力(半圆形)平衡的形状,从其轨道上去除杂质。
- “矮行星”是围绕太阳运行的天体,它的质量足以让自己的引力克服天体的刚力,因此它呈现出流体静力平衡(几乎是圆形)的形状B,没有能力控制其轨道周围的邻近物体,也不是天然的月球。
- 除卫星外,所有其他围绕太阳运行的物体(C)必须统称为“太阳系小天体”。
国际天文学联合会(IAU)没有建立指定边界天体的程序,将此类规定留给天文学家。然而,后来制定了指导方针,根据该指导方针,国际天文学联合会委员会将监督潜在矮行星的命名:未命名的海王星天体,其绝对亮度大于+1(因此最小直径为838公里,相当于几何白色1)[,由矮行星命名委员会命名。当时(直到2019年),唯一符合命名标准的物体是Haomiya和Mikmek。这五个天体——2006年考虑的三个天体(冥王星、谷神星和厄里斯)以及2008年命名的两个天体(Haumea和Mikmec)——通常被命名当局视为太阳系的矮行星。然而,其中只有一个冥王星被观测到足够详细,以验证其目前的形状是否符合流体静力平衡的预期。谷神星接近平衡,但一些重力异常仍然无法解释。
另一方面,天文学界通常将最大的后海王星天体称为矮行星。例如,喷气推进实验室/美国宇航局在2016年的观测后将中宫描述为一颗矮行星,西南研究所的西蒙·波特(Simon Porter)在2018年谈到了“八颗巨型矮行星[TNO]”,指的是冥王星、厄里斯、胡米亚、米克梅克、君宗、卡沃尔、塞德娜和奥库斯。
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