宇宙中到底有多少颗行星?

宙中到底有多少颗行星?

宇宙中到底有多少颗行星?几年前,这个问题的答案几乎尽人皆知一9颗。现 如今,答案却充满了争议。天文学家在太阳系外围的极寒地带发现了数颗与冥王星大 小相当的岩石天体,并在更加遥远的恒星周围找到了数百颗行星。一石激起千层浪, 这要求天文学家必须重新审视行星的定义。目前,他们的结论是:太阳系中共有8颗 真正的行星,还有几颗类似冥王星的矮行星。

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在史前时期,人类就已经知道了行星与恒星的区别。“行星”的英 文是planet,源于希腊语的“漫游者”一词。顾名思义,行星在夜空中 不断移动,而背景是永远保持位置不变的恒星。日复一日,恒星构成 了固定的图案,称为星座。它们一起围绕着南北极缓慢地旋转,每颗 恒星一天的移动轨迹是一个圆圈。然而,与恒星相比,行星每天的位置 都会沿一条斜线偏移少许。所有行星围绕太阳旋转时均处在相同的平面 内,这个平面称为黄道面,投影到空中呈一条直线。

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人类几千年前就认识了水星、金星、火星、土星和木星这几大行 星。它们通常比周围的星体明亮,容易用肉眼观察。行星逆行的现象更 为它们增添了几分神秘色彩。17世纪,望远镜的发明给人们带来了更 多惊奇的发现:土星周围围绕着美丽的圆环,木星拥有一大家子卫星, 而火星表面布满了深色的沟渠。

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X行星然而,英国天文学家威廉·赫歇尔于1781年发现了天王 星,动摇了人们长期以来笃信的“事实”。由于它的亮度和移动速度均 不及其他已知行星,天王星最初被认定为一颗流浪恒星。赫歇尔经过仔 细的追踪最终证明,该星体同样是围绕着太阳运动的,从而把它划人了

行星的行列。赫歇尔因此声名大噪,又因为他以当时英国 国王乔治三世的名号为之命名,所以国王对他也恩宠有加。

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更多的发现接踵而至。由于天王星的运行轨道与根据 太阳引力计算出的轨道有偏离,于是人们推测,在天王星 外还有一个对它造成干扰的天体。几位天文学家对预测的 位置进行了仔细的观察,想找到那位“不速之客”。终于在 1846年,法国天文学家奥本·尚·约瑟夫·勒维耶领先英国 天文学家约翰·柯西·亚当斯一步,宣告发现了海王星。

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到了 1930年,冥王星的存在也获得了确认。与海王星的状况相同, 太阳系最外部的几颗行星的运行轨迹与预测略有偏差,这意味着还存在 更远的天体。当时,人们把这颗星外之星称为“X行星”。在比对不同时 间拍摄的天空照片时,美国罗威尔天文台的克莱德·威廉·汤博发现了 它的踪迹,它因为位置变动而露出了庐山真面目。但它的最终命名却源 于一名还在上学的小女孩儿一来自英国牛津的雯奈蒂亚·博内。她受 神话故事中冥界之神普鲁托的名字启发,为该天体取名冥王星(Pluto)。

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在当时,冥王星的发现还引发了一阵文化热潮,从动画片 中的卡通狗到新发现的化学元素钚都和它扯上了关系。

罢黜冥王星太阳系拥有九大行星,这种说法一直维 持了 75年,直至加州理工学院的迈克尔·布朗教授和他的 同事们发现,冥王星并非独一无二的。在太阳系寒冷的边 界、冥王星公转轨道的附近已经发现的一些体积可观的天 体中,布朗教授和同事们恰巧找出了一颗体积甚至超过了 冥王星的天体,并命名为厄里斯星(Eris),中文译为阋神 星。这令天文学界进退维谷。布朗的发现应该被认定为第 十大行星吗?

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在冥王星与阋神星周围的其他冰质天体又是什么呢?这令冥王星的 行星地位遭到了质疑。在太阳系的外部区域布满了覆盖着冰层的天体, 冥王星与阋神星仅仅是其中两颗体积最大的天体。此外,在其他地方也 发现了类似大小的岩石质小行星,比如直径为950千米的谷神星。1801

年,在寻找海王星的过程中,天文学家在火星与木星之 间发现了谷神星。

IAU (国际天文学联合会)是天文学界的专业机

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构。2005年,为了决定冥王星的命运,IAU下设的一 个委员会召开了会议。布朗和一些天文学家希望保留冥王星文化意义上 的行星地位,同时认为阋神星同样应被认定为行星。而其他天文学家则 认为在海王星外围的所有冰质天体都不是真正的行星。在2006年举行 的一次会议上,天文学家进行了表决,确定了行星的新定义。但在当 时,行星的概念仍然没有完全统一。有些人大惑不解,认为这就好比要 说清大陆的定义:如果澳大利亚是一个大陆的话,那么格陵兰岛是不是 呢?欧洲大陆和亚洲大陆的分界线又在哪里呢?然而,天体物理学家达 成了一系列共识。

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行星被定义为围绕太阳运动、质量足够大、自身引力使得其外形呈 球状,并已经把周围区域清除干净的天体。根据上述原则,冥王星并不 属于行星的范畴,因为它没有清除掉其轨道周围的其他天体。因此,冥 王星、厄里斯星与谷神星均被定义为矮行星。除卫星以外,其他体积稍 小的天体仍有待细化。

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太阳之外行星的定义是针对我们的太阳系而言的。但是,该定义 可能同样适用于太阳系之外的系统。现如今,在太阳系之外,已经发现 了数百颗围绕着其他恒星运动的行星。这些行星之所以被发现,主要是 因为它们给各自所围绕的恒星施加了引力。它们中的大多数都与木星类 似,是由气体组成的庞然大物,质量很大。然而,最新发射的航天器,如2009年升空的开普勒太空望远镜,正在争先恐后地在其他恒星周围搜 寻着类似地球的小型行星。

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另一个引发争议的定义当属恒星的定义。恒星是像太阳一样的气体 星球,由于质量足够大,已经在内核中引起了核聚变反应,由此产生的 能量使得恒星自身能够发光。但行星大小的气体星球(比如木星)与体 积最小、最昏暗的恒星(比如褐矮星)之间的差别并不明显。在太空中, 内部没有发生核聚变的恒星与不受约束、自由游弋的行星可能随处可见。

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