当前位置: 华文世界 > 科学

探索太阳系的边缘:阋神星!它的发现让太阳系发生了重大改变

2024-08-27科学

这张照片拍摄于2003年10月21日,画面中的那个移动的亮点是一颗名为阋神星的跨海王星天体,正是这颗天体导致了冥王星失去了其行星的地位。

关于海王星的发现

1846年,勒维耶和亚当斯两位法国天文学家通过开普勒定律和牛顿力学的计算,发现天王星的运动轨迹非常异常,推测需要额外的引力作用才能解释这一现象,从而猜测天王星外可能还有其他行星。

关于勒维耶

当时普遍的看法认为太阳系只有七大行星,最远的就是天王星。

因此,提出天王星之外还有行星的观点在当时看来几乎是难以置信的,几乎无人相信。

尽管如此,勒维耶依旧相信自己的计算,他预测了这颗未知天体的质量和可能位置,并将这些数据告知了柏林天文台的天文学家约翰-迦勒。

约翰-迦勒

1846年9月24日,迦勒根据勒维耶提供的预测位置成功发现了这颗天体。次日,即9月25日,柏林天文台宣布了这一重大发现,这颗新天体被称为我们现在知的第八大行星——海王星。

这个预测的位置用方框标记,实际发现的位置用圆圈标记。

这是人类首次通过数学计算预测发现的天体,可称为人类理论与自然法则的完美实验。

因此,天文学家们对此次发现感到非常兴奋,因为这次发现验证了我们的理论,验证了我们对自然规律的理解,证明了我们的理论是准确的。

在确认海王星之后,天文学家进一步计算发现,仅靠海王星的引力无法完全解释天王星的运动异常,因此推测海王星外可能还存在其他行星。

这就是所谓的海王星外的天体。

由此,寻找第九行星的热潮再次兴起。

寻找第九行星

当时所有天文学家都在寻找第九行星,但没人预料到,这颗行星竟由一位才工作不久、年仅24岁的天文学家发现,这位年轻的天文学家名叫汤博。

汤博

1929年汤博加入了洛厄尔天文台,在那里工作不到一年,1930年2月,他发现了一个微弱的移动亮点,位置恰好与之前预测的第九行星位置一致,因此他猜测可能找到了第九行星。

天文台收到这一消息后进行了进一步的验证,并在1930年3月公布了这一发现,第九行星被发现了,随后被命名为冥王星。

冥王星的发现照片

至此,太阳系的边界再次扩展,太阳系的行星数量从八大行星变为九大行星。

但是,随着阋神星的发现,九大行星的称号发生了变化。2006年,由于冥王星被降级了。

柯伊伯带

冥王星被发现后,1951年,天文学家柯伊伯预测海王星外围应存在一些冰质天体,类似小行星带,围绕太阳系。

柯伊伯

自从这个预测之后,天文学家又开始了新的寻找。

1992年,朱伊特和刘珍妮首先发现了一颗编号为1992QB1的天体,这是继冥王星及其卫星卡戎之后的又一发现,它的直径约160公里,虽然小,不足以威胁冥王星的行星地位,但它的发现逐渐揭示了柯伊伯带的存在。

1992QB1

自1992QB1发现以来,从1993年开始,天文学家相继发现更多的跨海王星天体,并且数量持续增加,从而证实了柯伊伯带的存在。

这使得我们对太阳系的结构认识变得更加精细。

同时,也引发了新的问题。

后续发现的天体应如何分类?

因为这些新发现的天体都很小,与传统行星有很大区别,所以问题并不突出。

但随着阋神星的出现,我们不得不重新考虑。

行星的新定义

2005年7月,由迈克尔-布朗领导的研究团队在审查2003年的数据时发现了一颗质量比冥王星还大的天体,位于冥王星之外,2005年10月发现其有卫星,距离主天体约37000公里,虽远但未及卡戎大。

阋神星及其卫星的照片

阋神星的质量大于冥王星,并且拥有卫星,也绕太阳公转,那么它是不是第十大行星?

在此情况下,天文学家对天体分类感到疑惑。

按照传统特征分类,那未来是否会有第11行星、第12行星?

这显然是无法控制的混乱。

因此,天文学家不得不重新思考行星的定义,究竟什么样的天体才能被归为行星?

哈勃拍摄的阋神星

2006年8月,国际天文联合会给出了新的行星定义:行星需要满足三个条件:1. 绕恒星公转;2. 质量足够大,能在自身重力下形成球形;3. 能够清除其轨道上的其他类似大小的天体。

根据这一新定义,冥王星和这个新发现的天体都不满足第三个条件,无法清除自己的轨道,因此不能被定义为行星,那么它们被归类为什么呢?

天文联合会给出了新的分类——矮行星。

2006年9月,这个新发现的天体被正式命名为阋神星,与冥王星一样,被归为矮行星。

至此,太阳系再无九大行星,只剩下八大行星。

而决定更改行星定义的,正是阋神星的发现。

我是一名热爱天文学的科普创作者,希望大家能继续关注并支持我的工作。