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冥王星出局之谜 揭示"开除"冥王星之来龙去脉
2006年9月6日 17:04
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  最近,在天文学界发生了一个使世人震惊的事件。这就是冥王星被“开除”了,不再是太阳系九大行星之一了。这件事在学术界仍有争议。有的科学家说,应该将其开除,有的则反对,各执一词。美国《新闻周刊》4日一期刊登文章,详细介绍了这种分歧的来龙去脉。文章摘要如下。

  还算幸运,克莱德·汤博没看到这一天。这个1930年发现太阳系第九颗行星的堪萨斯农家男孩于1997年1月离开人世,享年90岁。今年1月,汤博又一次“离开”这个世界:“新地平线”号太空探测器把他的骨灰送入太空。但是,就在“新地平线”号飞速穿过小行星带要在2015年和冥王星相会时,地球上的一群天文学家却宣布,它的目的地现在属于另一类天体:矮行星。汤博93岁的妻子帕特里夏说,汤博生前就知道类似的事情正在酝酿。她还说,如果他活到今天,作为一个科学家,他能理解这个决定。但是,就她而言,她承认自己有点失望。她对《亚利桑那明星日报
》记者说:“我觉得自己好像降级了。本来我是冥王星发现者的妻子,现在却成了某颗矮行星发现者的妻子。”

  地位一直受到怀疑

  汤博的妻子为此烦恼,这并不奇怪。但是,其他人呢?全世界为什么都对这个远到几乎看不见的星球如此关注?这个由岩石和固态氮构成的小小天体在太阳系如此偏僻的角落,与太阳的距离为36亿英里,几乎是地日距离的40倍。自发现以后的76年,它运行的距离甚至还不到自身轨道周长的1/3。当然,冥王星本身的“命运”不会受什么影响。这个人为决定影响的主要将是教科书出版者、天文馆的礼品店和占星家。

  我们自认为了解太阳系;但是,太阳系的变化速度却超过大多数人的理解。对太阳系的重新认识早在20世纪70年代就开始了。

  令人悲哀的事实是,自发现以来,冥王星的行星地位就一直受到怀疑,这种地位多多少少是错误授予的。冥王星是九大行星中体积最小的一个,而且比那八颗行星要小得多。冥王星直径仅为2300公里左右,比地球的卫星还小。它的轨道也非常特别,与其它八颗行星运转的轨道有一个角度。

  “齐娜”发现引起争议

  起初,没人真正了解冥王星的大小。有些计算显示,冥王星与地球大小相仿,所以称之为行星没有引起争议。但是,随着人们了解到更多事实,天文学家开始质疑它是否与那八颗行星属于一个类别。有些人甚至想把它称作“彗星”。彗星体积通常比行星小得多,由冰和尘埃构成,在扁心率很高的轨道上围绕太阳运行。

  美国自然历史博物馆罗斯地球和太空中心天体物理学博物馆馆长迈克尔·沙拉说:“无论你认为冥王星是不是行星,每位天体物理学家都在为‘新地平线’号的太空之行欢呼。我们从未到过矮行星。它是什么样?表面平坦吗?是像一个冰块,还是有显示放射线或火山活动的裂缝?”冥王星的轨道穿越柯伊伯带,那是一个环形的岩石带,就在天文学家刚刚开始探索的太阳系边缘。

  他们要在那里发现行星和生命起源的线索。喷气推进实验室的行星天文学家理查德·泰里莱说:“过去,那简直是不可能发生的事情。我们生活在地球上,地球有生命,这似乎是许多奇迹,而且是一个接一个发生的。现在,我们知道,这些情况都非常普通。”10年来,人类对宇宙认识的最大改变之一就是发现了其它恒星也有行星围之运转。鉴于这一点,太阳系的形成就格外引人关注。天文学家已经发现100多颗这样的行星,其中有些可能存在生命。

  迫使人们讨论冥王星地位问题的是去年加州理工学院一位名叫迈克·布朗的天文学家的发现。自1998年后,布朗和他的同事一直多多少少在做汤博30年代做过的事情:反复拍摄天空的照片,寻找移动的物体。今年1月的一个早晨,他发现一个不同寻常的物体:这个物体特别明亮,所在轨道比冥王星还远得多。没有任何安装在地球上的望远镜能测量那么遥远的行星的大小。因此,布朗不得不等待,直到他有机会使用哈勃太空望远镜。今年4月,他有了答案:那个光点———正式名称为2003UB313但暂时昵称为“齐娜”———直径约为2400公里,比冥王星大5%左右。

  行星定义成为门槛

  突然,一代人从小到大所熟知的有关太阳系的说法遭到怀疑。布朗发现的是不是第十颗行星?看起来当然是这样,否则,冥王星为什么可以称作行星?没有理由认为,柯伊伯带里没有更多比冥王星还大的天体。它们也叫行星吗?如果是只比冥王星略小的天体,那该叫什么?这个事件使人们注意到,天文学家从未确定“行星”的含义。

  因此,国际天文学联合会起初提议,根据形状给行星的“身份”设立一个门槛。行星是由灰尘和岩石积聚而成,且有一定直径。因此,第一个标准是,行星必须是球形。但是,许多卫星也大到足以是球形;所以,定义的第二个部分是,行星必须围绕太阳而不是另一颗行星运转。

  根据这个定义,冥王星和UB313都包括在内;但还包括谷神星,1801年最初发现时曾被当作行星。此外,令人迷惑的是,这也将包括冥王星自己的卫星卡戎。

  太阳系中所有其它卫星都比它们的行星小得多。然而,卡戎的体积几乎相当于冥王星的一半。所以,在对冥王星轨道和卡戎轨道的数学描述中,这两个天体看起来实际是彼此环绕的。如果你想让冥王星继续留在行星行列,你必须把其它这些天体都包括在内。

  国际天文学联合会当时决定:太阳系的行星已经足够多了。他们或许预料到未来人们会就哪些天体可以算作行星发生无穷无尽的争执。因此,国际天文学联合会又加入了第三个条件:行星必须是在自己轨道中占主导地位的天体,这把较小的天体都排除在外,事实上划出了八大行星。小行星、柯伊伯带里的天体都不符合这个要求。冥王星也一样。它们现在都叫“矮行星”。

  “开除”决定令人震惊

  这公平吗?正确吗?那要看你问谁。罗斯中心的沙拉看来很高兴把冥王星“开除”。他说:“冥王星是一块不控制任何东西的冰。它的轨道从属于海王星的轨道。”失掉发现21世纪第一颗行星这一荣誉的布朗说,他个人感到悲哀,但这是一个正确的科学决定。

  但是,其他人却认为,这个决定令人震惊。有些人在冥王星身上有既得利益。比如参与“新地平线”号太空探索的学者。今后10年,他们将投身于对“矮”行星的研究。

  令人遗憾的是,就某些事情而言,规模的确重要,比如从国会获得拨款。至少一位著名天文学家说,“新地平线”号能在几年以前得到拨款是一种幸运。西南研究所是参与“新地平线”号研究工作的重要机构之一。该研究所的乔尔·帕克说,他认为,美国天文学家不会轻易接受这个投票结果。他还预言,国际天文学联合会2009年再次开会时或许会出现修正行星定义的行动。他主张给冥王星“特殊的双重国籍”:即是柯伊伯带的天体,又是行星,以承认它特定的文化地位。

  换句话说,我们喜欢冥王星。帕克说:“很多孩子喜欢冥王星,因为它有个可爱的名字。”泰里莱说:“我有两个孩子,一个6岁,一个9岁,向他们解释这一点让人为难,这个行星定义听起来就像是律师写的。”但是,行星学会执行会长路易斯·弗里德曼认为,孩子们不会在意少记一个行星的名字。他预言:“这不会让学生们烦恼。烦恼的是过去当过学生的我们。”

  如果人们似乎对行星的定义特别关注,原因也许正是我们就居住在这样一颗星球上。

  8月24日,在捷克首都布拉格举行的国际天文学联合会大会对太阳系行星重新下了定义,将原先九大行星之一的冥王星降级为“矮行星”。但据报道,最近有300多名天文学研究人员联合签署了一项声明,对将冥王星降级的行星定义提出质疑。


选稿:夏惠芬    来源:新华网    
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