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為什麽冥王星現在不是銀河系九行之壹?

國際天文學聯合會大會重新規定了太陽系的三種天體:行星、矮行星和太陽系的小天體。本屆國會重新定義了地球。簡單來說,我用中文總結為三句話,就是“繞太陽運行,近球形,軌道清晰”,很好記。說明行星有三個標準:繞太陽轉很好理解,這個不多說了;近似球形意味著行星的質量應該足夠大,在自身重力作用下呈球形或近似球形;空軌道是指所有的近圓軌道都在黃道面上,它們的軌道不會與附近的其他行星發生幹涉。有讀者問,衛星幹擾怎麽辦?衛星幹擾是衛星的事,彗星幹擾是彗星的事,但星球本身不會幹擾其他星球。

從這三個標準來看,只有八大行星:水、金、土、火、木、土、天王星、海王星。因為冥王星的軌道有壹部分在海王星的軌道上,所以大約需要20個地球年。所以排除了冥王星,而這個標準定下來之後,以後無論發現多大的天體,只要不符合這三個就不能稱之為行星。

這說明我們的天文學在進步,而且是理性多於感性,歷史上的很多誤解和不當表述都得到了糾正,更有利於我們進壹步發展天文學。

記者:那麽如何理解另外兩類名詞呢?

李菁:這裏需要解釋壹個中國壹直存在的專有名詞。我們中國人習慣用“大”字來稱呼“八大行星”。其實這是不對的。行星就是行星,國際上的專業術語沒有“大”和“小”的區別,只是兩個不同的詞。過去我們用“大”字來區分行星,這是中國人的特點。但是現在,重新定義行星後,已經沒有小行星這種東西了,也就沒必要再稱之為“大”行星了。所以以後要盡量避免用“大”和“小”來稱呼行星。

除了行星,還有矮行星。就是我們過去所說的“小”行星。指圍繞太陽運行的軌道,近似球形,但軌道並不空。包括谷神星、澤娜、冥王星等。,現在國際天文學聯合會也公布了矮行星名單,有9顆恒星。隨著科技的進步,越來越多的天體被發現,矮行星的數量也會與日俱增。

記者:那麽隨著科技的進步,未來會發現比冥王星大的行星嗎?

李靜:冥王星被發現後,科學家們開始搜尋“X行星”。這裏的“X”有兩層意思:壹是未知星球;第二個是代表數字10。因為當時冥王星是第九大行星,所以要尋找同級別的10行星。科學家在傾角為正負15度的黃道平面上搜尋了40年,壹無所獲。如果這樣的天體真的存在,那麽它的軌道壹定偏離了黃道面,傾角遠大於15度。那樣的話,它就不是行星了,因為它的軌道肯定不會是空的,在其他行星的軌道上會有壹段軌道。所以我們的結論是,不會再有行星了。

記者:請再解釋壹下太陽系的小天體。

李晶:這是壹個很好的判斷,只要它圍繞太陽運行。過去太陽系的小天體是壹個統稱,現在指的是壹類繞太陽運行的天體,沒有近球形,軌道不空。這個群體要大得多。19年底,400多。今天,太陽系中發現的小天體超過60萬個。這個數字很驚人,也說明了我們的科技進步。

筆尖計算冥王星。

記者:請問李老師,冥王星為什麽會在行星隊?

李晶:這個要從頭說起。科學家偶然發現了天王星,並將其命名為第七顆行星。天文學家經過計算,認為應該存在類似的大型天體。海王星發現於1846年,被命名為第八大行星。科學家們計算出除了海王星之外應該還有壹個類似的天體,並計算了它的軌道。經過不懈的努力,終於在1930找到了冥王星。

記者:我理解海王星和冥王星是用筆算出來的。此前,科學家已經預測到了。

李靜:也可以這麽說。因為1930之前人們壹直興奮地期待著。因此,人們很自然地認為它是第九行星。同時根據天王星和海王星的想法,給了它壹個仙女的名字,就是大地之神,中文叫“冥王星”。

但令科學家完全驚訝的是,它的質量太小,亮度太低。當時,壹些科學家認為它不是壹顆行星。1951年,壹位荷蘭天文學家提出了壹個假說,海王星外有壹個彗星庫,平行於黃道面,圍繞黃道面有壹個帶,這個帶中有幾百萬、幾千萬個冰型天體,冥王星只是其中之壹。

記者:什麽是黃道?

李晶:從遠處看,太陽系看起來像壹個圓盤,類似於我們看到的飛碟。太陽在盤面中間,八大行星都在盤面上繞著太陽轉。天文學家把這個圓盤形成的面稱為黃道面,它在天球上的投影稱為黃道面。八大行星在這個平面上運動,冥王星也在這個平面上運動,但它與這個黃道平面的偏離角為17度,它的部分軌道在海王星的軌道上。這是八大行星都沒有的。

荷蘭天文學家的名字叫柯伊伯。柯伊伯認為這些小天體撞擊太陽系外圍時會變成彗星。這條帶被稱為柯伊伯帶。他預言海王星外會有壹個公轉周期短於200地球年的彗星庫。眾所周知,哈雷彗星就在海王星之外。這個預言在1992年得到了證實,在海王星外發現了壹個小天體,比冥王星小不了多少。

冥王星非常“不同”

記者:冥王星有多小?

李靜:1978年,由於光學望遠鏡的進步,天文學家發現冥王星原來有壹顆衛星。天文學家喜出望外,因為冥王星的衛星和冥王星被萬有引力束縛在壹起相互繞軌道運行,每壹顆的大小都可以計算出來。經過計算,冥王星真的很小,直徑只有地球的1/6多壹點;質量只有地球的2‰。這就更有理由認為冥王星不足以成為第九大行星。不僅僅是大小差異。其特點和結構也各不相同。眾所周知,太陽系中的水星、金星、地球、火星被稱為物質天體,是矽和巖石天體。木星、土星、天王星都是氣態天體,冥王星是被冰覆蓋的行星,但這個冰不壹定是水冰,而是壹些化學物質的冰。冥王星非常不同。

記者:為什麽現在冥王星被驅逐出行星?不僅僅是因為它小,對嗎

李菁:我不喜歡用“驅逐”這個詞,對冥王星不公平。我只能說,之前我們把冥王星放錯了位置,今天我們糾正了,把冥王星放回了正確的位置。我剛才說了,在1992年發現海王星之外的第壹個天體之後,天文學家發現了第二個和第三個...現在14年過去了,已經發現了1000多個海王星以外的天體。

冥王星繞太陽運行248個地球年。之前因為太遠沒有被發現,最近才移動到我們人類可以觀測到的範圍。在這種情況下,我們不能確定沒有大天體。2002年,科學家發現了Sedna,它只比冥王星小壹點點。2003年,另壹顆比冥王星大的天體“澤納”被發現。現在發現了比冥王星大的東西,而且它繞太陽運行不發光,符合行星的定義,妳有什麽理由認為它不是第10顆行星?很有可能在明年、後年甚至今年,會發現另壹顆比它更大或更相似的恒星。這樣,行星的隊伍就會不斷擴大。因此,天文學家認為有必要給行星壹個更精確的定義來規範它。

冥王星不是太陽的邊界。

記者:既然是國際天文學聯合會大會的決議,就壹定要遵守嗎?大會將冥王星列為矮行星。我們還認為它是壹顆行星嗎?

李靜:這是個好問題。許多國家不遵守聯合國的決議。為什麽壹個國際天文學聯合會必須遵守它們?

我可以告訴讀者,國際天文學聯合會的決議不具有約束力,但它具有權威性,這種權威性毋庸置疑。國際天文學聯合會於1919年成立,我國於1921年作為成員國加入。當時是中國第壹個所有學科的國際會員組織,緊隨其後。除了國外的會員,我國也有天文學家以個人身份加入成為會員,我就是其中之壹。因為天文學是壹門非常國際化的學科。比如時間單位,長度單位,所有的天文常數,天體名稱,都必須是國際通用的,國際統壹的。我們能不遵守嗎?我們自己創造壹個體系,雖然科學,但是和國際不統壹。我們怎麽交流?目前國際合作的趨勢越來越強,需要在網上觀測天體,交流需要的信息,必須遵守。

這正是我們科學家的遠見和智慧。現在國際天文學聯合會的決議是所有成員國自覺遵守的。可以在下次會議上提出意見並討論改進措施。

記者:說了這麽多,妳覺得太陽系的邊界在哪裏?

李晶:目前有不同的標準。壹種是利用已發現的柯伊伯帶作為太陽系外圍,其優勢在於包含短周期彗星。第二個定義是太陽的引力範圍,半徑約為1.5光年。這個太陽系的範圍太大了。還有壹個定義,這裏太陽的物理作用是太陽發出的輻射——以太陽風(高速帶電粒子)為界,太陽風頂部視為太陽系的邊緣,然後太陽風不再起作用。這個半徑與太陽的全盛期和太陽的靜止期有關。太陽系的物理功能是50個太陽單位(壹個太陽單位是太陽到地球的距離),太陽到地球的距離大約在柯伊伯帶。但仍在爭論中。

科學理解的星座理論

記者:現在很多年輕人都相信占星術。我有壹個相信星座的好朋友。他曾說冥王星不再是行星,會影響他的運氣。李老師,請從專業角度解釋壹下這個說法是否科學。

李靜:首先,我不是占星家。我不太懂占星術和星座的奧秘。我只能從天文知識的角度來解釋它們。

現在很多年輕人確實相信星座運氣理論。我想問這些人壹個問題。妳知道什麽是星座嗎?妳知道星座是怎麽來的嗎?

如果這個問題回答不了,我建議這些年輕人不要簡單的把星座運勢和運氣聯系起來,這樣盲目就是迷信,迷信的危害很大。

記者:妳說得很對。請妳再解決壹下這兩個問題好嗎?

李靜:作為壹名科普科學家,我不希望看到年輕人因為迷信耽誤青春,進而害人害己。我有責任解釋清楚這些科學原理。

不知道冥王星屬於哪個星座。冥王星被發現時在雙子座,因為繞壹圈需要248個地球年。現在已經找到70多年了,轉了1/3次,已經離開雙子座了。如果回到雙子座,那就需要170年以上,也就是好幾代之後了。既然已經不在雙子座了,是不是行星又有什麽關系呢?就算是行星,行星也是壹直在運動的,今天和明天的位置不壹樣。這和命運有什麽關系?我們年輕的朋友是不是應該反思壹下,星座是如何決定人的未來的?

我先說說什麽是星座。

星座是相互距離不同的恒星,甚至是相互之間沒有任何引力聯系的恒星在天球上的投影形成的圖像。我們所看到的恒星距離我們幾十甚至幾百上千光年,距離我們地球最遠的行星以光速計算也就五個小時左右。所以行星和恒星之間沒有聯系。我們之所以會在某個星座看到冥王星,是因為冥王星投影在天球上。所以把冥王星和星座聯系起來是很牽強的。此外,星座會隨著時間而變化。我們現在看到的是壹個正方形,但是幾千萬年前這些恒星可能形成了壹個圓形。

先說歲差。地球的自轉軸是不斷旋轉的,自轉軸自轉壹周需要26000年。目前旋轉軸的方向是正北,所指的恒星是北極星。隨著地球的自轉,北極星會發生變化。2000年前西漢時期人們看到的北極星,並不是今天的北極星,而是另壹顆星。地球的自轉軸在做圓周運動,所以天球的坐標都在變化。我們規定地球坐標的起點是春分點(3月21)。因為地軸朝壹個方向向西旋轉,所以這個坐標的原點也在移動。

流行的占星算命起源於2000多年前的阿拉伯。當時認為太陽是繞著地球轉的,太陽在天空中走的路線叫黃道,分為12份,太陽每個月走壹份。他們稱這個為12復制宮殿。說出宮殿後面的星座。比如白羊座對應1宮,稱為白羊宮,等等。當時用12宮來對應人的出生月份和世間的吉兇。這是星座最原始的起源。

2000年後,由於歲差,地軸向西移動了30度,正好是壹座宮殿。換句話說,當年的宮名和今天的星座剛好壹個月的距離,也就是壹個宮位的距離。白羊宮(3月21-4月19)不是今天的白羊座,而是今天的雙魚座。雙魚宮(2月19-3月20日)是今天的水瓶座,以此類推。

記者:我明白了,今天大部分用星座運勢算運氣的人,可能都不知道這些科學道理,這說明他們很容易被騙,還會再騙。

李靜:事實上,他們並沒有作弊的意思。他們當然不明白這壹點。可能是“宮”字不常見,所以在無知中統壹成了“座”。難道不知道壹個字之差,就是整整壹個月。年輕人有好奇心是必要的,但壹定要有足夠的天文等知識,不要在無知中盲從,更不要相信那些鬼話。

背景

8月24日,國際天文學聯合會大會投票通過了行星的新定義。傳統九大行星之壹的冥王星不再被視為行星,而是被列為“矮行星”。關於太陽系中哪些星座是行星的爭論也暫時告壹段落。

根據國際天文學聯合會的新提議,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星被公認為太陽系的標準行星。引起人們關註的原始九大行星之壹,也是本次會議的焦點,冥王星最終被歸類為“矮行星”,成為太陽系中的二等公民。但國際天文學聯合會在投票中將壹顆與冥王星相似的矮行星定義為“類冥王星”,這也是對冥王星降級的壹種安慰。

對於壹顆“確認”了70多年的行星,突然被歸為“矮行星”系列,就像我們認識多年的壹個兄弟突然被算作猴子壹樣。國際天文學聯合會對行星的投票讓很多人表示不解。

壹些迷信占星術的人更是瘋狂,聲稱將冥王星排除在行星隊伍之外會改變命運。而“冥王星迷”甚至寫信給國際天文學聯合會,要求將冥王星定義為行星。這時候,新的爭論又開始了。

這壹切都圍繞著壹個中心——冥王星。應該如何認識冥王星?