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您現在的位置: > 二級建造師 > 太陽系為何就知道太陽系中有神秘的X行星呢?

太陽系為何就知道太陽系中有神秘的X行星呢?

來源:網絡整理 2023-02-12 16:59:27

小時候我們就知道太陽系中有九大行星,這可是小學的時候普及最深的知識,當時我們已經把這九大行星的名字背得是滾瓜爛熟。

但是不知道從何時起,太陽系又成了八大行星,有一顆行星被無情地提出了行星行列,這個天體就是冥王星。

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其實冥王星不是行星到今天已經十四年了,有些人一開始還無法接受這個事實,因為九大行星已經太深入人心了,這個可以稱贊一下,科學知識普及得太到位了。

但是很多人并不是很清楚為什么要將冥王星排除在行星行列之外,今天我們就再次了解下冥王星,看看它的到底是哪里出了問題。

也順便了解下冥王星相比于其他行星到底有多奇怪,或者說是有多可怕?

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其實從冥王星的命名上看,我們就能感受到當時它被發現的時候人們對這顆天體的敬畏之情,它的名字是羅馬神話中掌管地域的死神(Pluto),當然翻譯過來就是我們的冥王,也跟地獄有關。

由于這顆天體距離我們非常遙遠,在海王星的軌道之外,距離地球平均在60億公里,就算是人類最初發現了這顆天體的存在,由于對其成像也非常模糊,所以對它充滿了很多的未知。

除了未知帶來的神秘之外,在冥王星被發現之前,在天文學界有長達30年的時間一直在尋找神秘的X行星。所以冥王星在被發現以后,人們大為震驚,可以說轟動了整個科學界。

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這也是為啥當時冥王星被宣傳、普及的那么深刻,基本上所有人知道了人類發現了第九行星。

那么問題是天文學家為何就知道太陽系中有神秘的X行星呢?

這其實還得從海王星說起,這顆名副其實的行星還有一個美稱“筆尖上的行星”,因為這顆行星的發現并不是人類通過觀察發現的,而是通過牛頓力學算出來的。

我們知道太陽系中行星運動的軌道不僅會受到太陽引力的影響,而且還會受到周圍天體引力的影響;

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在1821年人們就發現了天王星(這是人類通過望遠鏡在1781年發現的)的軌道存在異常,就算是把一直的所有行星的引力考慮在內都無法解釋天王星在其軌道上突然的加速和減速。

所以科學家認為,如果牛頓大神的理論沒錯的話,那么應該在天王星的軌道之外還存在一顆行星,果真科學家不僅預言了這顆行星,還準確的算出了這顆行星的軌道。

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它就是海王星,這簡直太神奇了!這就是科學的魔力,具有預測未知的能力。在海王星(1846年)被發現以后,它的軌道也跟天王星一樣,存在無法解釋的異常。

不過這次的異常并不是那么明顯,但科學家依然覺得在它的軌道之外應該還有一顆行星,所以神秘X行星這個想法就進入了人們的視野。

但這次并沒有那么順利,原因我們現在知道,海王星之外其實就是一些矮行星和柯伊伯帶,但當時人們并不清楚,就開始尋找所謂的X行星。

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這一找就是幾十年,這顆未知行星的神秘感一直在人們心中發酵,果真在1930年不負眾望,冥王星出現了,幾十年的懸案看似要塵埃落定了。

但這顆天體并不像其他行星那樣,在人們隨后幾十年對它的觀察中發現,它似乎有些不正常。所以冥王星一直在人們心中就存在爭議。

冥王星奇怪、可怕、異常的地方。

首先人們最初對它質量的估計就是錯誤的,因為雖然我們找到了神秘的X行星,但是找這顆行星的理論基礎是錯誤的,能找到它只是運氣而已。

我們當時對海王星之外的世界一點都不了解,并且把海王星軌道的異常全算在的冥王星的頭上,因此最初估算出來它的質量和地球一樣大。這簡直錯得離譜了,其實冥王星的直徑比月球還小。

所以說人們在很長一段時間其實對它一點都不了解。

除了質量問題以外,它的軌道也很奇怪。太陽系其他行星的軌道基本上都處在統一平面上,因為行星形成在行星盤中,就算是軌道有傾角也都是小小幾度的差異。

但冥王星不是這樣,它的軌道平面和太陽的赤道平面夾角達到了17度,整個看起來像下圖這樣。

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這就讓人覺得它不像是跟其他行星一起在行星盤中形成的,不然不會有這樣的軌道,所以人們就猜測它可能是外來物體,甚至有人懷疑它就是海王星的衛星,只不過發生了逃逸探測器約會小行星,又繞著太陽開始轉。

除了軌道傾角以外,它軌道的偏心率大得離譜,達到了0.2482,這是個啥概念,這個偏心率就導致了冥王星在近日點的時候距離太陽為44億公里,遠日點距離太陽74億公里。

這個差距非常大,它繞太陽一圈要248年,但是其中有20年的時間,冥王星處在海王星軌道的內側,也就是比海王星離太陽還要近,作為一顆行星,這簡直有點奇葩了。

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接下來就是冥王星可怕和極端的例子了。冥王星距離太陽如此之遠,足以見得這顆天體表面的環境了,由于質量非常小,它的表面上只保留一層稀薄的氣體,主要是氮氣和甲烷。

壓力基本上和真空無異,而且表面異常寒冷在-220℃左右,這樣的世界可以說對生命來說是一個可怕的地獄。

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更加極端的事情是,冥王星自己都是小不點,但它卻有一個衛星卡戎,這顆衛星的質量達到了冥王星的八分之一,在距離冥王星2萬公里的地方繞著冥王星轉,由于衛星較大的質量,所以冥王星自己也被甩動了起來。

而且這兩顆天體已經互相被潮汐鎖定,顯示兩個面對面跳舞的演員。這一點可以說在太陽系絕無僅有,而且這也是潮汐鎖定最為極端的例子,沒有之一。

如果你待在冥王星上,你就會看到卡戎無論何時都掛在控制探測器約會小行星,像是一個裝飾品一樣。

但是就算是冥王星有以上異常的地方,那也不至于把人家提出行星行列,因為在2006年以前我們對行星的定義還比較模糊,沒有比較嚴格的規定,但必須滿足一條就是繞著太陽轉。

而讓冥王星地位不保的最大原因是,人們對海王星以外世界的了解,發現了更多像冥王星這樣的天體,如果繼續認為它們是行星,那么太陽系中估計現在已經至少有13大行星了,往后還會更多。

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最終讓人們下定決心從新定義行星,討論將冥王星踢出行星行列最后的因素是,在2005年我們發現了鬩神星它比冥王星還大。

除了鬩神星,還有上圖中的哪些天體。天文學家終于受不了了,于是在2006年召開了一個大會,討論了8天的時間,從新定義了行星。

當然這個定義就是針對冥王星的,因此它和它的小伙伴們就被排除在外了,重新定義為矮行星,而那些不是球星的、且繞著太陽運轉的天體就被定義為小行星了。

雖然冥王星不再是一顆行星,但是人類對它的探索的熱情一點都沒有減弱。

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2006年NASA向冥王星發射了新視野號探測器,主要的目的就是探索冥王星和它的衛星,以及更加神秘的柯伊伯帶。

2015年,新視野號探測器對冥王星進行了為期6個月的探測,成為首個探測這顆冰冷矮星的航天器。也正因為這次探索,人們對冥王星才有了十分細致的了解。

現在在網上搜索冥王星,你就會看到關于它非常細致的介紹,各種數據十分詳細。

自2019年以來,“新視野號”一直在探索柯伊伯帶,預計將持續到2021年。

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