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第十大行星
2003年10月,加州理工學(xué)院麥克·布朗教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊觀測到了一顆位于太陽系外圍柯伊伯帶的天體。2005年1月,經(jīng)過再次分析,布朗判斷該天體的體積比冥王星還大。布朗原本決定直到精確地計算出它的尺寸和軌道后再將發(fā)現(xiàn)“第十大行星”的消息告知于大眾。但2005年7月28日,另一個西班牙天文學(xué)家小組宣布在柯伊伯帶發(fā)現(xiàn)了高亮度的星體,同時布朗的小組發(fā)現(xiàn)保存研究資料的網(wǎng)站被黑客侵入。迫于無奈,布朗不得不在7月29日倉促發(fā)布消息。至此,全世界才認識了這顆被暫時命名為2003-UB313(齊娜)的新星。
目錄 簡介 簡介
消息發(fā)布
網(wǎng)站被黑客入侵后,布朗迫于無奈,布朗不得不在7月29日倉促發(fā)布消息。他在 電話 里向新聞界宣布:“ 拿起你們的筆,從今天開始改寫 教科書 。 ”
行星信息
這顆被暫時命名為 2003-UB313 ( 齊娜 )的新星———它與太陽的最遠距離是 冥王星 的3倍,顏色灰暗,表面寒冷,軌道呈 橢圓形 ,個頭卻比冥王星還大。
天文學(xué)家是通過2003-UB313的亮度,也就是它反射 太陽 光的多少,來判斷其尺寸的。天體的 亮度 除了與天體 反射面積 (意義等同于該星體的半徑/體積)有關(guān),還受星球的表面材質(zhì)(決定了星體表面的 反照率 )影響。例如,第4號小行星灶神星體積雖小,但 反照率 很高,因此有時甚至可用肉眼觀察到(亮度相當于6等星)。因此在確定其真實材質(zhì)之前,科學(xué)家假設(shè)出不同的表面 反照率 模型,通過計算對該天體的大小進行了推測,結(jié)論是,它必定比冥王星大。從 地球 上觀測,這顆新星是柯伊伯帶中亮度第三的星體。如果按照100%反射光線,它的直徑也有2210公里。如果反射率為90%,直徑就達到2330公里,同直徑約為2400公里的冥王星相當。如果反射率為60%,直徑則為2860公里。若 反射率 與 冥衛(wèi)一 類似(38%), 直徑 就為3550公里, 是冥王星大小的1.5倍 。
運行信息
此外,2003-UB313的橢圓 軌道 也比冥王星更“ 扁 ”:其 公轉(zhuǎn)周期 長達560年, 遠日點 離太陽97 天文單位 (1天文單位約為1.5億公里,相當于 太陽 到 地球 的距離); 近日點 卻只有38 天文單位 。 軌道平面 與地球等行星軌道平面的夾角達到近 45度 之大(冥王星與地球等 八大行星 的夾角為17 度)?茖W(xué)家猜測,有可能是它屢次靠近 海王星 ,運行軌道受到影響,以至于成了明顯的橢圓形。布朗說,正因為這些特性才導(dǎo)致2003-UB313時至今日才被人發(fā)現(xiàn)。
同 冥王星 一樣,2003-UB313也位于遙遠的 柯伊伯帶 (KuiperBelt)。1951年,天文學(xué)家 柯伊伯 提出,在太陽系外圍可能有一大群小 天體 繞太陽運行。1992年,天文學(xué)家在海王星以外發(fā)現(xiàn)了一個直徑200公里左右的暗淡天體,編號為1992-QB1,為柯伊伯的上述觀點提供了直接證據(jù),“柯伊伯帶”從此不再只是假設(shè),它位于 海王星 軌道以外,擁有幾萬個或可能更多天體,由冰和巖石組成?茖W(xué)家相信,這些天體是早期太陽系中物質(zhì)凝聚成各大 行星 的過程中剩下來的殘渣。
發(fā)現(xiàn)過程
人們曾經(jīng)認為,柯伊伯帶只有 小行星 和 彗星 出沒,但是被發(fā)現(xiàn)的 大型柯伊伯帶天體 ( KBO )越來越多,體積的記錄也迅速被刷新。而布朗等人組成的研究小組就曾發(fā)現(xiàn)比 冥衛(wèi)一 更大的“ 夸歐爾 ”(Quaoar),以及尺寸更大、曾被疑為第十行星的“ 塞德娜 ”(Sedna)。
現(xiàn)在他們終于發(fā)現(xiàn)了體積超過 冥王星 ,可能成為太陽系第十大行星的2003-UB313.改寫教科書?
對于2003-UB313的行星身份,布朗信心十足,他說:“我們有百分之百的信心確認,它是太陽系外圍發(fā)現(xiàn)的第一個比冥王星大的天體。如果冥王星能被接受為一顆行星,那么2003-UB313更有資格。”
反對聲音
而反對的聲音也在同一時間出現(xiàn),有天文學(xué)家稱,如果2003-UB313算行星的話,那么其他和它差不多大小的天體都應(yīng)該被稱做行星,根據(jù)該邏輯,2003-UB313要排在一系列以前發(fā)現(xiàn)的“行星”——包括“ 塞德娜 ”之后,而不能稱為“ 第10大行星 ”。 美國 卡耐基學(xué)院行星組成理論家 阿蘭·波斯 稱,2003-UB313的發(fā)現(xiàn)是天文界的一大盛事,但他同樣認為不應(yīng)該將它稱為一顆行星。
波斯稱,海王星軌道之外的天體,包括冥王星都應(yīng)該被稱“ 柯伊伯帶行星 ”。波斯對記者表示:“將它們稱做行星的話,對太陽系中的其他大家伙來說,顯然太不公平了。”
反對者還提出,2003-UB313軌道平面與即 黃道面 相交成45度角,其軌道為橢圓形,不符合太陽系共面性和近圓性的普遍規(guī)律。而且,布朗等人根據(jù)亮度估大小,再據(jù)大小估質(zhì)量。但是真正要確定一個天體,要有精確的質(zhì)量,才能算準軌道。
對于新星的身份,資助布朗研究的 美國宇航局 也在其網(wǎng)站上稱“第十顆行星被發(fā)現(xiàn)”。但是宇航局的官員說,決定2003-UB313是不是太陽系“第十大行星”不是美國宇航局的工作,這該是 國際天文聯(lián)盟 的責任。
那么,“太陽系有 九大行星 ”的說法是否真的會被重寫?全世界教科書上的內(nèi)容需要更改嗎?至少,我們必須對太陽系結(jié)構(gòu)以及行星的概念進行重新研究。
再見“塞德娜”
再見“ 塞德娜 ”
事實上,布朗和他領(lǐng)導(dǎo)的小組已經(jīng)不是第一次對天文界提出難題了。2003年底,他的小組在距地球129億公里外,找到一顆紅色小行星2003-VB12.最初,布朗也一度提出它是太陽系的第十大行星,并依照 因紐特 神話傳說中 海洋女神 的名字,給它起名為“塞德娜”。
不過當確定其體積比冥王星小時,“塞德娜”加入 太陽系行星 家族的希望也破滅了。
“ 塞德娜 ”的主要成分是 冰 和 巖石 ,其體積大小約為冥王星的四分之三!叭履取币矂(chuàng)造了整個太陽系的最冷紀錄:估計其溫度為 零下240℃ ,同2003-UB313不相上下。它以一個較大的橢圓形軌道圍繞太陽運行,距離太陽最遠的距離超過135億公里。
有天文學(xué)家認為,“塞德娜”很可能是冥王星的同類,屬于起于海王星外、終結(jié)于冥王星外的冰石碎塊集中的柯伊伯帶?乱敛畮П徽J為是在太陽系誕生時遺留下來的,從1992年來人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約800個柯伊伯帶天體,其中有些天體的可預(yù)測軌道可以把它們帶到距太陽1500億公里處,這遠遠超過了 “塞德娜”的軌道。
由于其體積比冥王星小,“塞德娜”最終被正式歸類為“小行星”。在2003-UB313被發(fā)現(xiàn)之前,“塞德娜”一直是自1930年發(fā)現(xiàn)冥王星之后所發(fā)現(xiàn)的圍繞太陽運行的最大天體,比2002年發(fā)現(xiàn)的“夸瓦爾”(Quaoa...
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