在人類(lèi)探索宇宙的漫長(zhǎng)歷程中,關(guān)于太陽(yáng)系行星的認(rèn)知不斷演變。曾幾何時(shí),在課本和大眾的認(rèn)知里,冥王星穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)著太陽(yáng)系第九大行星的席位,承載著無(wú)數(shù)人對(duì)遙遠(yuǎn)星空的好奇與遐想。
然而,如果你向如今的小朋友詢(xún)問(wèn)太陽(yáng)系行星的數(shù)量,他們會(huì)毫不猶豫地告訴你,太陽(yáng)系只有八大行星,曾經(jīng)的 “老九” 冥王星早已被 “除名”。這一戲劇性的轉(zhuǎn)變背后,究竟隱藏著怎樣的科學(xué)故事?
確實(shí)如此,2006 年對(duì)于冥王星而言,是命運(yùn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在這一年,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)召開(kāi)大會(huì),經(jīng)過(guò)激烈的討論和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C,冥王星被正式踢出了太陽(yáng)系九大行星的行列,降級(jí)為矮行星。這一決定在科學(xué)界乃至全球范圍內(nèi)引發(fā)了巨大的震動(dòng),也讓無(wú)數(shù)人開(kāi)始重新審視這個(gè)曾經(jīng)熟悉的遙遠(yuǎn)天體。
為何冥王星會(huì)遭遇如此 “殘酷” 的降級(jí)命運(yùn)?究其原因,在于冥王星實(shí)在太過(guò) “奇葩”,甚至讓人感到有些 “可怕”,與太陽(yáng)系其他八大行星相比,它顯得格格不入,宛如一個(gè)來(lái)自異世界的 “闖入者”。
從空間位置來(lái)看,冥王星與太陽(yáng)之間的距離堪稱(chēng)遙遠(yuǎn)得令人咋舌。其平均距離大約為 60 億公里,如此漫長(zhǎng)的距離,使得冥王星接收到的太陽(yáng)輻射極其微弱,表面溫度常年維持在極低的水平,大約為 - 229℃,堪稱(chēng)太陽(yáng)系中的 “極寒之地”。
更值得注意的是,冥王星的公轉(zhuǎn)軌道呈現(xiàn)出獨(dú)特的形態(tài),近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的距離相差懸殊。近日點(diǎn)時(shí),冥王星距離太陽(yáng)大約 44 億公里,而遠(yuǎn)日點(diǎn)則達(dá)到了驚人的 73 億公里。這種巨大的差異,使得冥王星的運(yùn)行軌道看起來(lái)極為 “橢圓”,與八大行星近乎圓形的軌道形成了鮮明的對(duì)比。
以我們所熟知的地球?yàn)槔厍虻慕拯c(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的距離比值達(dá)到了 0.97,這一數(shù)據(jù)充分表明地球圍繞太陽(yáng)的運(yùn)行軌道近似圓形,運(yùn)行軌跡相對(duì)穩(wěn)定、規(guī)則。
而冥王星的軌道離心率高達(dá) 0.249,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他行星,這種 “另類(lèi)” 的軌道形態(tài),讓冥王星在太陽(yáng)系中顯得格外突兀,仿佛是一個(gè)不按常理出牌的 “叛逆者”,難以融入其他行星的 “群體”。
然而,“另類(lèi)” 的軌道僅僅是冥王星眾多 “與眾不同” 之處的冰山一角。更令人驚訝的是,冥王星的運(yùn)行軌道竟然會(huì)與海王星的軌道發(fā)生重疊,存在交叉區(qū)域。在長(zhǎng)達(dá) 20 年的時(shí)間里,冥王星的一部分運(yùn)行軌道與太陽(yáng)的距離甚至比海王星還要近。這種奇特的現(xiàn)象在太陽(yáng)系中獨(dú)一無(wú)二,完全打破了人們對(duì)行星軌道運(yùn)行規(guī)律的常規(guī)認(rèn)知。試想,在浩瀚的太陽(yáng)系中,兩顆行星的軌道竟然會(huì)出現(xiàn)重疊,這是多么不可思議的事情!
此外,冥王星軌道的傾斜度也大得驚人,達(dá)到了 17 度。相比之下,八大行星中軌道傾斜度最大的水星,其傾斜角也僅有 7 度。這意味著冥王星在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),仿佛是在一個(gè) “歪歪扭扭” 的軌道上運(yùn)行,與其他行星近乎處于同一平面的軌道截然不同。這種獨(dú)特的軌道傾斜角度,進(jìn)一步加劇了冥王星的 “不合群” 特質(zhì),讓它在太陽(yáng)系的行星家族中顯得愈發(fā)孤立。
除了軌道的特殊性,冥王星所處的位置也堪稱(chēng) “不佳”。它的運(yùn)行軌道幾乎完全位于雜亂無(wú)章的柯伊伯帶??乱敛畮翘?yáng)系邊緣的一個(gè)神秘區(qū)域,這里彌漫著大量的隕石、小行星以及矮行星,宛如一個(gè)充滿未知與危險(xiǎn)的 “星際垃圾場(chǎng)”。在這個(gè)廣袤而又混亂的區(qū)域中,天文學(xué)家們不斷有新的發(fā)現(xiàn)。2005 年,鬩神星的發(fā)現(xiàn)更是成為了壓垮冥王星 “行星地位” 的最后一根稻草。
鬩神星的個(gè)頭比冥王星還要大,其直徑約為 2326 公里,而冥王星的直徑約為 2370 公里,兩者大小相差無(wú)幾。鬩神星的出現(xiàn),讓天文學(xué)家們陷入了兩難的境地:如果冥王星能夠被定義為行星,那么比它更大的鬩神星為何不能享有同樣的地位?這顯然不符合科學(xué)定義的一致性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
鬩神星仿佛在向科學(xué)界 “抗議”:“如果冥王星是行星,我為啥不能是行星?我差在哪里?” 正是在這種背景下,天文學(xué)家們對(duì)行星的定義產(chǎn)生了深刻的反思,也更加堅(jiān)定了對(duì)冥王星進(jìn)行降級(jí)的決心。
不僅如此,冥王星與其衛(wèi)星之間的關(guān)系也顛覆了人們對(duì)行星 - 衛(wèi)星系統(tǒng)的傳統(tǒng)認(rèn)知。冥王星的質(zhì)量小得可憐,僅僅只有地球的 0.24%,甚至不及月球質(zhì)量的六分之一。以冥王星最大的衛(wèi)星冥衛(wèi)一卡戎為例,卡戎的直徑約為 1208 公里,與冥王星相比,兩者的大小差距并不懸殊。
這種質(zhì)量和大小的相近,使得冥王星與卡戎更像是一對(duì)相互依偎的 “伴星”,而非傳統(tǒng)意義上主從關(guān)系分明的行星與衛(wèi)星。在引力的作用下,冥王星和卡戎彼此環(huán)繞,共同圍繞著它們之間的一個(gè)公共質(zhì)心旋轉(zhuǎn),仿佛在跳著一曲獨(dú)特的 “宇宙之舞”。
基于以上種種令人驚訝的發(fā)現(xiàn),2006 年,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)的天文學(xué)家們經(jīng)過(guò)深入的討論和激烈的辯論,最終達(dá)成一致決定:重新定義行星。
根據(jù)新的定義,一個(gè)天體要想成為行星,必須滿足三個(gè)關(guān)鍵條件:其一,必須圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn);其二,質(zhì)量要足夠大,能夠通過(guò)自身的引力使天體呈近似球形;其三,也是最為重要的一點(diǎn),必須清理掉其軌道內(nèi)的其他天體,并且不能與其他行星的軌道重合。在這三個(gè)條件中,天體質(zhì)量并非決定性因素,例如水星,雖然其質(zhì)量還沒(méi)有月球大,但它成功清理掉了軌道內(nèi)的其他天體,且軌道與其他行星沒(méi)有重合,因此依然被認(rèn)定為行星。
反觀冥王星,它雖然滿足了圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)和近似球形這兩個(gè)條件,但在最為關(guān)鍵的 “清理軌道” 這一點(diǎn)上,卻存在著明顯的缺陷。由于身處柯伊伯帶,冥王星周?chē)椴贾姸嗟男⌒行牵踔吝€有比它自身更大的鬩神星。以冥王星微弱的質(zhì)量,根本無(wú)法憑借自身的引力將這些天體清除或 “驅(qū)逐”,也無(wú)法在軌道區(qū)域內(nèi)建立起絕對(duì)的統(tǒng)治地位。
此外,冥王星與海王星軌道的重疊,更是直接違背了行星定義中 “軌道不能重合” 的要求。因此,從科學(xué)的角度來(lái)看,冥王星被踢出九大行星行列完全是理所當(dāng)然的事情,這一決定并非偶然,而是基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究和理性的判斷。
事實(shí)上,人類(lèi)對(duì)冥王星的探索歷程充滿了艱辛與曲折。由于冥王星距離太陽(yáng)太過(guò)遙遠(yuǎn),加上自身質(zhì)量微小,反射的光線極其微弱,天文學(xué)家們很難通過(guò)傳統(tǒng)的天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的觀察和研究。早在 19 世紀(jì)中葉,天文學(xué)家們就成功發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系的第八顆行星海王星,并且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),普遍認(rèn)為太陽(yáng)系僅有這八顆行星。
直到 1929 年,隨著天文觀測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,天文學(xué)家們借助更加先進(jìn)、強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡,才終于在浩瀚的星空中捕捉到了冥王星的身影,揭開(kāi)了它神秘的面紗。
然而,即使發(fā)現(xiàn)了冥王星的存在,在之后的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,天文學(xué)家們依然面臨著巨大的挑戰(zhàn),難以準(zhǔn)確弄清楚冥王星的各項(xiàng)參數(shù),其中最為棘手的問(wèn)題之一就是確定冥王星的大小。由于觀測(cè)條件的限制,當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家們甚至一度錯(cuò)誤地認(rèn)為冥王星與地球一樣大,這一誤解也讓冥王星在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)蒙上了一層更加神秘的色彩。
為了深入了解冥王星的真實(shí)面貌,天文學(xué)家們不斷努力,探索新的觀測(cè)技術(shù)和方法。直到 1989 年,美國(guó)航天局發(fā)射的水手 2 號(hào)探測(cè)器肩負(fù)著人類(lèi)的期望,踏上了探索冥王星的征程。
當(dāng)水手 2 號(hào)探測(cè)器成功靠近冥王星時(shí),它攜帶的先進(jìn)科學(xué)儀器終于捕捉到了大量珍貴的數(shù)據(jù),為天文學(xué)家們提供了前所未有的觀測(cè)視角。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析和研究,天文學(xué)家們終于準(zhǔn)確算出了冥王星的質(zhì)量,揭開(kāi)了這個(gè)困擾科學(xué)界多年的謎團(tuán)。
冥王星從太陽(yáng)系九大行星到矮行星的 “降級(jí)” 之路,不僅是人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系認(rèn)知的一次重大飛躍,更是科學(xué)不斷發(fā)展、進(jìn)步的生動(dòng)體現(xiàn)。隨著天文觀測(cè)技術(shù)的持續(xù)革新和科學(xué)研究的不斷深入,我們有理由相信,未來(lái)人類(lèi)將對(duì)冥王星以及太陽(yáng)系的其他神秘天體有更加深入、全面的了解,揭開(kāi)更多隱藏在宇宙深處的奧秘。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.