參加國際天文學聯合會的75國2500名天文學家在布拉格經過一周的熱烈討論,24日為天文學界數十年來關於行星定義做出回應,投票通過取消冥王星的行星資格,這讓1930年被發現以來就被列為太陽系第九大行星的冥王星,正式被踢出太陽系行星群之列。
IAU的決議聲明,「(太陽系)8大行星為:水星,地球,金星,火星,木星,土星,天王星和海王星。」
冥王星是從太陽數來第九顆、目前已知離太陽最遠的行星,也是太陽系最小的行星,甚至太陽系中有七顆衛星都還比它大(分別是月球、木衛一、木衛二、木衛三、木衛四、土衛六及海衛一)!冥王星的平均軌道半徑為591,352萬公里 (39.5AU);直徑為2,274公里;質量是1.27x1022公斤。
由天王星及海王星的公轉軌道異常,可預測出在海王星之外應該還有一顆行星的存在,於是美國亞歷桑那洲羅威爾天文台 (Lowell Observatory) 的 Clyde W. Tombaugh 在經過非常綿密的研究和搜尋之後,終於在1930年找到了冥王星;但是這顆新行星的公轉根本和預測軌道不合,只在觀測當時很接近預測的位置,再早一點或晚一點就不可能在預測位置上找到它了,所以說冥王星的發現真是意料之外的幸運。
在冥王星被發現之後不久,大家就知道它實在是小得不足以解釋其它行星軌道的異常,因而接下來就是找尋所謂的「10號行星」(Planet X),可是始終一無所獲;當航海家2號量測出海王星真正的質量之後,發現已找不到任何的軌道異常-其實根本沒有第10顆行星。
冥王星是太陽系中唯一沒有任何探測船造訪過的行星,即使在哈伯太空望遠鏡的鏡頭中也只能勉強分辨出其表面最明顯的特徵而已 (左圖及頁首圖)。所幸冥王星有一顆衛星冥衛一。冥衛一 (右圖右) 在1978年被發現時,它的軌道面很接近觀測視向,所以我們可以觀察它與冥王星彼此交互發生食象的過程。仔細計算哪個星體的什麼部分在何時被遮擋,再配合觀測出的亮度變化曲線,天文學家因而能建構出這兩顆星體表面明暗分布的粗略圖像。
我們對冥王星大小的瞭解並不是很準確,美國航太總署噴射推進實驗室 (JPL) 推估它的半徑是1,137±8公里,誤差幾達1%。
利用冥衛一的公轉半徑和周期,以及刻卜勒第三定律,我們可以對冥王星及冥衛一的總質量算得很精確,然而這兩顆星體的個別質量可就難決定了!我們必須先確定二者以共同質量中心彼此互繞的運動狀態,這需要更精密的觀測,然而它們實在是太小又太遠,目前即使是用哈伯太空望遠鏡觀測仍十分困難,只知道兩顆星體的質量比大概是介於0.084至0.157之間。雖然還有更多的觀測在進行中,但恐怕終究還是得派個探測船去好好測量一番。
冥王星是太陽系中第二高反差率的昀體,僅次於土衛八,探索如此高反差現象的成因正是冥王星快車號任務的重要目標之一。
有些人主張冥王星不應算是行星,而是大的小行星或彗星,也許它根本就是柯伊伯帶 (Kuiper Belt) 中最大的星體,這些看法頗有道理,但是歷史上冥王星早已名列行星之列,未來恐怕還是不會有什麼變更。
冥王星的公轉軌道非常怪異,有一段時期它會比海王星還要接近太陽,最近一次是在1979年1月至2999年2月11日之間。冥王星的自轉方向也與大部分的行星相反。
冥王星的公轉周期已經與海王星處於3:2的共振狀態,也就是說它的公轉周期是海王星的1.5倍。相較於其它行星的公轉軌道面大致落在同一個平面上,冥王星的軌道面是非常傾斜的,因此雖然看起來它的軌道好像與海王星的交錯而過,但事實上在三度空間中二者的軌道並未交會,所以兩顆行星永遠不會發生碰撞。
如同天王星一樣,冥王星的赤道與公轉軌道面呈高角度交會。
我們並不十分確定冥王星的表面溫度如何,可能是介於35至45K (-228至-238℃) 之間。
冥王星的組成仍未知,但由其約為2的比重可知它可能是由70%的岩石質和30%的水冰所組成,與海衛一非常相似。它表面的明亮區域可能是覆蓋著氮冰及少量固態甲烷與一氧化碳;而暗黑區域是怎麼回事則是更不清楚了,也許是一些簡單的有機物或是由宇宙射線引發的光化學反應所造成。
我們對冥王星的大氣只有一點點瞭解,它可能主要是由氮氣組成,再加上一些一氧化碳與甲烷;表面大氣壓力極小,只有零點幾個帕,而且可能只在近日點附近時是以氣態存在,其它時候都凍成冰。在近日點附近時,冥王星的大氣似乎會有部分逸散至太空中,而可能與冥衛一發生交互作用,冥王星快車號任務就是想要在冥王星大氣尚未凍結的時期抵達。
冥王星和海衛一公轉軌道的特殊表現以及二者之間組成的相似性,意味著它們的過去似有某種關連。以往天文學家猜測冥王星曾經是海王星的衛星之一,但現在看起來好像不是這麼回事;目前最盛行的想法是海衛一曾經和冥王星一樣獨立繞太陽公轉,後來才被海王星所捕捉。也許海衛一、冥王星和冥衛一都曾是現已被逐往歐特雲 (Oort cloud) 的小星體族群成員之一,當然,冥衛一也有可能是冥王星與其它天體碰撞的產物,就像是月球一樣。
用業餘的天文望遠鏡可以看到冥王星,但並不容易就是了。有些網站可以顯示冥王星及其它行星在天空的現在位置,但一些可能用得上的詳細圖表就不是那麼好找了,這在一些星圖軟體如Starry Night中才有。
冥王星的衛星
Charon ( "KAIR en" ) is Pluto's only known satellite:
orbit: 19,640 km from Pluto
diameter: 1172 km
mass: 1.90e21 kg
Charon is named for the mythological figure who ferried the dead across the River Styx into Hades (the underworld).
(Though officially named for the mythological figure, Charon's discoverer was also naming it in honor of his wife, Charlene. Thus, those in the know pronounce it with the first syllable sounding like 'shard' ("SHAHR en").
Charon was discovered in 1978 by Jim Christy. Prior to that it was thought that Pluto was much larger since the images of Charon and Pluto were blurred together.
Charon is unusual in that it is the largest moon with respect to its primary planet in the Solar System (a distinction once held by Earth's Moon). Some prefer to think of Pluto/Charon as a double planet rather than a planet and a moon.
Charon's radius is not well known. JPL's value of 586 has an error margin of +/-13, more than two percent. Its mass and density are also poorly known.
Pluto and Charon are also unique in that not only does Charon rotate synchronously but Pluto does, too: they both keep the same face toward one another. (This makes the phases of Charon as seen from Pluto very interesting.)
Charon's composition is unknown, but its low density (about 2 gm/cm3) indicates that it may be similar to Saturn's icy moons (i.e. Rhea). Its surface seems to be covered with water ice.
Unlike Pluto, Charon does not have large albedo features, though it may have smaller ones that have not been resolved.
It has been proposed that Charon was formed by a giant impact similar to the one that formed Earth's Moon.
It is doubtful that Charon has a significant atmosphere.
據最新資料,在捷克布拉格召開的國際天文學聯合會大會,確定太陽系行星的定義,並決定將冥王星剔除在九大行星外,降格為矮行星;亦確認太陽系只有八顆行星,令太陽系九大行星的概念要改寫。
“行星”的新定義是指圍繞太陽運轉、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、並且能夠清除其軌道附近其他物體的天體,同時其運行軌道與周圍衛星軌道範圍清楚區分,以及本身不是其他行星的衛星。按照新的定義,太陽系行星中水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星都符合要求,它們都是在1900年以前被發現的。大會又否決將冥王星以外的八大行星 , 冠名為「經典行星」 , 也放棄將太陽系的行星數目, 增加至十二顆.
新定義中亦有其他列明: 同樣具有足夠品質、呈圓球形,但不能清除其軌道附近其他物體的天體被稱為“矮行星”(dwarf planet)。冥王星是一顆矮行星。其他圍繞太陽運轉但不符合上述條件的物體被統稱為“太陽系小天體”。
冥王星被降格為二等行星,而包括齊娜, 查隆及穀神星在內的三夥星體亦與冥王星一起歸類為''矮行星'',並升級為二等行星.
Q:為什麼冥王星不再被列為行星?有何理據?合理嗎?
A:其實冥王星不再被列為行星,是相當合理的:
(一) 完全是一個天文學上的錯誤,才把它當作大行星:1930年美國天文學家湯博發現冥王星﹐當時錯估了冥王星的質量﹐以為冥王星比地球還大﹐所以命名為大行星。然而﹐經過近30年的進一步觀測﹐發現它的直徑只有2300公里﹐無論直徑及質量都比月球還要小(質量只是月球5份之一.如果它可以算是行星, 那麼月球也可算是行星 (月球也可算行星因而在近日也引起爭辯).但當等到冥王星的大小被真正確認﹐“冥王星是大行星”早已被寫入教科書﹐深入民心, 以後也就將錯就錯了。
(二) 冥王星的質量遠比其他行星小﹐甚至在衛星世界中它也只能排在第七﹑第八位左右。
(三) 新的行星定義中的一句: ‘同時其運行軌道與周圍衛星軌道範圍清楚區分’。冥王星主要就是因為部分軌道與海王星重疊, 不合符新的定義而遭除名. 因冥王星所處的軌道正正在海王星之外,屬於太陽系週邊的柯伊伯帶,而這個區域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。但它附合新定義中其他兩黠: ‘圍繞太陽運轉’、 ‘以自身引力足以克服其應力而使天體呈圓球狀’,即符合了 ‘矮行星’而非 ‘行星’定義.
(四) 在冥王星發現後,天文學家又陸續發現柯伊伯帶有更多圍繞太陽運行的大天體。比如,美國天文學家布朗發現的“2003UB313”(即齊娜),就是一個直徑和質量都超過冥王星的天體.它的出現就引起部份天文學家爭議: 如果要把冥王星叫作行星, 那麼在其附近的庫柏帶也至少有42個星體符合資格,就連星體齊娜 (直徑2400~2500公里) 也比它更大, 更有資格當行星. 布朗等人的發因而使傳統行星定義遭遇巨大挑戰。國際天文學聯合會大會希望透過新行星定義,意在彌合傳統的行星概念與新發現的差距。
(五) 其實冥王星也只是庫柏帶中一個較大的星體, 周間還有為數不少與它相似或者更大的星體; 如果要把她們全部當作行星, 這就使行星的定義很含糊,故這是不可能的.
第一位是齊娜,第二位是冥王星,可見齊娜比較大
(六) 冥王星的軌道也與其他8行星很不同,太陽系其他行星的軌道大多接近圓形,但是冥王星的軌道是細長,偏離率很大的橢圓形,其軌道亦是最扁。環繞太陽一周需要247.9地球年. 表示橢圓形與正圓形之差異程度的數值是離心率。離心率越大則橢圓越細長。地球公轉軌道的離心率是0. 02,冥王星離心率是0. 25。冥王星最接近太陽時,距離太陽約30天文單位。最遠離太陽時,距離太陽約50天文單位。冥王星的軌道也偏斜黃道面達17度,為太陽系中偏斜最厲害的行星。它在上世紀80年代曾進入海王星軌道,使海王星變成最遠的行星!!
(七) 其它的一些天體,例如小行星2060(喀戎)的軌道與冥王星十分相似。
(八) 有說冥王星擁有衛星—冥衛一(Charon,即新的矮行星之一),因此它該作行星論,但天文學家及後相繼發現小行星243(愛達)等部份小行星同樣皆有衛星,所以擁有衛星被認為不再是判定行星的標準
冥王星軌道與其他行星不同,呈橢圓形,亦有傾斜
(B)以下是一篇參考文章:
參加國際天文學聯合會的75國2500名天文學家在布拉格經過一周的熱烈討論,24日為天文學界數十年來關於行星定義做出回應,投票通過取消冥王星的行星資格,這讓1930年被發現以來就被列為太陽系第九大行星的冥王星,正式被踢出太陽系行星群之列。IAU的決議聲明,「(太陽系)8大行星為:水星,地球,金星,火星,木星,土星,天王星和海王星。」
會中通過將太陽系內的星體分成三大類別:
1.行星:必須是環繞恆星運行的圓球形星體,本身有足夠的質量使其重力能與應力平衡而維持近似圓球狀,同時其運行軌道與周圍衛星軌道範圍清楚區分。
2.矮行星:環繞恆星運行的圓球形星體,本身有足夠質量能與應力平衡而維持近似圓球狀,其運行軌道與周圍衛星未清楚區分,以及本身不是其他行星的衛星。
3.其他圍繞太陽運行的星體,如隕石,彗星,衛星等統稱為「太陽系小星體」。
根據新訂出的定義,冥王星因為部分軌道與海王星重疊而遭除名,被降級為矮行星﹔太陽系從今亦只有8大行星。
這樣的結果與一周前行星定義委員會提出的新定義草案截然不同,該份草案除了建議保留冥王星的資格,同時納入另外三顆新發現的類行星星體,讓太陽系增加為12大行星,不過這份草案引起更激烈的爭辯。如今,原本有希望加入行星之列的賽瑞斯星(又稱:榖神星),以及編號2003 UB313、暫名為齊娜的星體與冥王星同列為矮行星。
發現齊娜的加州理工學院天文學家布朗對這樣的結果感到滿意,他過去就主張,冥王星和類似冥王星的星體資格稱不上行星,上周新定義草案提出後,他也質疑,依照草案標準,庫柏帶至少有42個星體符合資格,就連地球的月亮質量都比冥王星大,而齊娜將成為矮行星中的最大星體
據最新資料,在捷克布拉格召開的國際天文學聯合會大會,確定太陽系行星的定義,並決定將冥王星剔除在九大行星外,降格為矮行星;亦確認太陽系只有八顆行星,令太陽系九大行星的概念要改寫。
“行星”的新定義是指圍繞太陽運轉、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、並且能夠清除其軌道附近其他物體的天體,同時其運行軌道與周圍衛星軌道範圍清楚區分,以及本身不是其他行星的衛星。按照新的定義,太陽系行星中水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星都符合要求,它們都是在1900年以前被發現的。大會又否決將冥王星以外的八大行星 , 冠名為「經典行星」 , 也放棄將太陽系的行星數目, 增加至十二顆.
新定義中亦有其他列明: 同樣具有足夠品質、呈圓球形,但不能清除其軌道附近其他物體的天體被稱為“矮行星”(dwarf planet)。冥王星是一顆矮行星。其他圍繞太陽運轉但不符合上述條件的物體被統稱為“太陽系小天體”。
冥王星被降格為二等行星,而包括齊娜, 查隆及穀神星在內的三夥星體亦與冥王星一起歸類為''矮行星'',並升級為二等行星.
Q:為什麼冥王星不再被列為行星?有何理據?合理嗎?
A:其實冥王星不再被列為行星,是相當合理的:
(一) 完全是一個天文學上的錯誤,才把它當作大行星:1930年美國天文學家湯博發現冥王星﹐當時錯估了冥王星的質量﹐以為冥王星比地球還大﹐所以命名為大行星。然而﹐經過近30年的進一步觀測﹐發現它的直徑只有2300公里﹐無論直徑及質量都比月球還要小(質量只是月球5份之一.如果它可以算是行星, 那麼月球也可算是行星 (月球也可算行星因而在近日也引起爭辯).但當等到冥王星的大小被真正確認﹐“冥王星是大行星”早已被寫入教科書﹐深入民心, 以後也就將錯就錯了。
(二) 冥王星的質量遠比其他行星小﹐甚至在衛星世界中它也只能排在第七﹑第八位左右。
(三) 新的行星定義中的一句: ‘同時其運行軌道與周圍衛星軌道範圍清楚區分’。冥王星主要就是因為部分軌道與海王星重疊, 不合符新的定義而遭除名. 因冥王星所處的軌道正正在海王星之外,屬於太陽系週邊的柯伊伯帶,而這個區域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。但它附合新定義中其他兩黠: ‘圍繞太陽運轉’、 ‘以自身引力足以克服其應力而使天體呈圓球狀’,即符合了 ‘矮行星’而非 ‘行星’定義.
(四) 在冥王星發現後,天文學家又陸續發現柯伊伯帶有更多圍繞太陽運行的大天體。比如,美國天文學家布朗發現的“2003UB313”(即齊娜),就是一個直徑和質量都超過冥王星的天體.它的出現就引起部份天文學家爭議: 如果要把冥王星叫作行星, 那麼在其附近的庫柏帶也至少有42個星體符合資格,就連星體齊娜 (直徑2400~2500公里) 也比它更大, 更有資格當行星. 布朗等人的發因而使傳統行星定義遭遇巨大挑戰。國際天文學聯合會大會希望透過新行星定義,意在彌合傳統的行星概念與新發現的差距。
(五) 其實冥王星也只是庫柏帶中一個較大的星體, 周間還有為數不少與它相似或者更大的星體; 如果要把她們全部當作行星, 這就使行星的定義很含糊,故這是不可能的.
第一位是齊娜,第二位是冥王星,可見齊娜比較大
(六) 冥王星的軌道也與其他8行星很不同,太陽系其他行星的軌道大多接近圓形,但是冥王星的軌道是細長,偏離率很大的橢圓形,其軌道亦是最扁。環繞太陽一周需要247.9地球年. 表示橢圓形與正圓形之差異程度的數值是離心率。離心率越大則橢圓越細長。地球公轉軌道的離心率是0. 02,冥王星離心率是0. 25。冥王星最接近太陽時,距離太陽約30天文單位。最遠離太陽時,距離太陽約50天文單位。冥王星的軌道也偏斜黃道面達17度,為太陽系中偏斜最厲害的行星。它在上世紀80年代曾進入海王星軌道,使海王星變成最遠的行星!!
(七) 其它的一些天體,例如小行星2060(喀戎)的軌道與冥王星十分相似。
(八) 有說冥王星擁有衛星—冥衛一(Charon,即新的矮行星之一),因此它該作行星論,但天文學家及後相繼發現小行星243(愛達)等部份小行星同樣皆有衛星,所以擁有衛星被認為不再是判定行星的標準
冥王星軌道與其他行星不同,呈橢圓形,亦有傾斜
(B)以下是一篇參考文章:
參加國際天文學聯合會的75國2500名天文學家在布拉格經過一周的熱烈討論,24日為天文學界數十年來關於行星定義做出回應,投票通過取消冥王星的行星資格,這讓1930年被發現以來就被列為太陽系第九大行星的冥王星,正式被踢出太陽系行星群之列。IAU的決議聲明,「(太陽系)8大行星為:水星,地球,金星,火星,木星,土星,天王星和海王星。」
會中通過將太陽系內的星體分成三大類別:
1.行星:必須是環繞恆星運行的圓球形星體,本身有足夠的質量使其重力能與應力平衡而維持近似圓球狀,同時其運行軌道與周圍衛星軌道範圍清楚區分。
2.矮行星:環繞恆星運行的圓球形星體,本身有足夠質量能與應力平衡而維持近似圓球狀,其運行軌道與周圍衛星未清楚區分,以及本身不是其他行星的衛星。
3.其他圍繞太陽運行的星體,如隕石,彗星,衛星等統稱為「太陽系小星體」。
根據新訂出的定義,冥王星因為部分軌道與海王星重疊而遭除名,被降級為矮行星﹔太陽系從今亦只有8大行星。
這樣的結果與一周前行星定義委員會提出的新定義草案截然不同,該份草案除了建議保留冥王星的資格,同時納入另外三顆新發現的類行星星體,讓太陽系增加為12大行星,不過這份草案引起更激烈的爭辯。如今,原本有希望加入行星之列的賽瑞斯星(又稱:榖神星),以及編號2003 UB313、暫名為齊娜的星體與冥王星同列為矮行星。
發現齊娜的加州理工學院天文學家布朗對這樣的結果感到滿意,他過去就主張,冥王星和類似冥王星的星體資格稱不上行星,上周新定義草案提出後,他也質疑,依照草案標準,庫柏帶至少有42個星體符合資格,就連地球的月亮質量都比冥王星大,而齊娜將成為矮行星中的最大星體