好奇的孩子：為什么冥王星到底是行星還是白矮星這一問題如此重要？

一幅顯示了在空間背景下冥王星的新視野圖像。（圖片來源：shutterstock）

這篇文章最初發(fā)表在全球性網(wǎng)站-解釋型新聞網(wǎng)（the conversation)上。該出版物為太空網(wǎng)的專家之聲意見與見解專欄（Expert Voices）Op-Ed & Insights提供了文章。

里賈納大學(xué)天文學(xué)系助教薩曼莎勞勒

“冥王星到底是行星還是矮行星這一問題為什么如此重要？我認(rèn)為因為這一問題增加了太陽系的神秘色彩。在我們太空中有行星，恒星，或者是其他像衛(wèi)星或者彗星一樣的天體。但是白矮星是一個不太一樣的名字，這個名字讓我感到更加困惑。“——安大略省基奇納，11歲的提米。

“彗星，”“恒星，”“行星”這些種類的名字會立即告訴你它們所描述的重要的東西。

我們的太陽系由太陽，行星（繞太陽運行）和許多小天體（繞太陽運行或行星運行）組成。根據(jù)這些小天體軌道的形狀和大小，它們被劃分為更細(xì)的種類。

在1801年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了谷神星，它最初被劃分為行星一類。但通過測量發(fā)現(xiàn)它比已知的其他行星都小得多。很快，在非常靠近谷神星的軌道上發(fā)現(xiàn)了許多較小的物體。這些小天體被重新定義為一個新的種類——小行星。在那之后，我們已經(jīng)在小行星帶探測到了成百上千這樣的的小行星。

宇航局新視野號最令人驚嘆的照片是“飛越冥王星周年紀(jì)念。”

新發(fā)現(xiàn)

在太陽系中，更遙遠(yuǎn)的小天體上也有著與谷神星相似的發(fā)現(xiàn)和重分類的過程。

比如1930年發(fā)現(xiàn)的冥王星，在發(fā)現(xiàn)它以后的幾十年里都被認(rèn)為是太陽系的第九大行星。但是天文學(xué)家很快認(rèn)識到冥王星不同于太陽系其他八大行星，例如冥王星位于一個傾斜的軌道上，這個軌道的路徑比其他行星的要短許多。

多年來，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)越來越多的小型類行星物體穿過冥王星的軌道。這些小型類行星物體現(xiàn)在被定義為柯伊伯帶天體?？雌饋?，比起行星，冥王星更貼近柯伊伯帶天體這一類。

2005年，在外太陽系發(fā)現(xiàn)了一個比冥王星更大質(zhì)量的新天體——鬩神星。這使得天文學(xué)家們開始思考鬩神星和冥王星到底屬于哪一類天體。天文學(xué)家們認(rèn)為這是一個意義重大的決定，所以在2006年，國際天文學(xué)聯(lián)合會舉行了投票表決。最終結(jié)果是，與其把冥王星降級為一個普通的老柯伊伯帶天體，不如重新定義一個新的小天體類群——“矮行星”。冥王星和鬩神星都屬于矮行星。

（從宇航局的黎明號宇宙飛船上看到的谷神星） （圖片來源：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS、DLR/IDA）

行星的形成

巨大的塵埃和氣體坍塌在年輕恒星周圍形成了太陽系，具體形成過程仍在探索中。我們用望遠(yuǎn)鏡想去看清楚遙遠(yuǎn)太陽系到底如何形成的，但是它們太遠(yuǎn)了，我們很難直接看到行星的形成過程。

星子(微行星)，最先開始是圍繞著年輕恒星運行的圓盤上的一團塵埃。然后，星子會抓住附近的石塊、塵埃，有時甚至是更小的星子。隨著它們的增大，引力會變得更強。當(dāng)它們的直徑達到幾百公里時，它們就有足夠的重力將自己拉成圓形，這就是行星的形成。

上面兩張照片顯示了宇航局哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的檔案圖像中發(fā)現(xiàn)的年輕恒星周圍的碎片盤。每幅圖像下面的插圖都描繪了碎片圓盤的方向。(圖片來源：（NASA/ESA，R. Soummer，Ann Feild（STScI））

通過測量太陽系中的類似白矮星的小天體，與計算機模擬結(jié)果進行比較是觀察我們太陽系形成的另一種方法。我們當(dāng)前的理論支持的說法是在我們的太陽系中一定有許多白矮星。

小行星帶的谷神星，柯伊伯帶的冥王星，鬩神星和其他十幾個天體大到足以屬于矮行星。這意味著，雖然它們是足夠大到可以變成圓的星子，但它們并沒有發(fā)展出足夠強的引力來抓住它們軌道附近的所有其他星子。

其他太陽系

天文學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)測量了5000多顆系外行星（即其他太陽系中的行星）。我們雖然在很長一段時間內(nèi)無法測量太陽系外的矮行星，但我們在自己的太陽系中發(fā)現(xiàn)的矮行星可以告訴我們所有行星是如何形成的。

BY:Samantha Lawler

FY:櫻木

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