(二)矮行星:
矮行星是2006年8月24日国际天文联会重新对太阳系内天体分类后新增加的一组独立天体,此定义仅适用于太阳系内。简单来说矮行星介乎于行星与太阳系小天体这两类之间,但会议后天文学家对此类天体定义仍有争论。
定义:
•以轨道绕着太阳的天体。
•有足够的质量以自身的重力克服固体应力,使其达到流体静力学平衡的形状(几乎是球形的)。
•未能清除在近似轨道上的其它小天体。
•不是行星的卫星,或是其它非恒星的天体。
会上随后并把三颗已知的天体:冥王星、原为1号小行星的谷神星与柯伊伯带天体阋神星划入矮行星之中;而该会未来亦会把外海王星天体或者小行星带的一些符合定义的太阳系天体划入矮行星之列。与行星定义的不同处只在矮行星未能清除在轨道上相邻的小天体,因而使冥王星从行星改列为矮行星,因为它未能清除柯伊伯带上邻近的小天体,而矮行星将选自传统中被认为是较小天体的小行星。符合这一定义的包括:冥王星,谷神星,阋神星(厄里斯,齐娜,2003UB313)。
( 图为冥王星和它的卫星卡戎)
冥王星:1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小(3475公里),等到冥王星的大小被确认,“冥王星是大行星”早已被写入教科书,以后也就将错就错了。
冥王星是此前太阳系中最远的行星,其轨道最扁,以致最近20年间冥王星离太阳比海王星还近。从发现它到现在,人们只看到它在轨道上走了不到1/4圈,因此过去对其知之甚少。
冥王星的质量远比其他行星小,甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。冥王星的表面温度很低,因而它上面绝大多数物质只能是固态或液态,即其冰幔特别厚,只有氢、氦、氖可能保持气态。如果上面有大气的话也只能由这三种元素组成。
冥王星个头太小,轨道太扁,而且轨道平面相对于地球轨道平面有很大的倾斜,而不像其他行星轨道基本上与地球轨道位于同一平面中。冥王星的轨道平面却与黄道平面呈很大夹角。其他行星的轨道几乎是完美的圆形,而冥王星的轨道是一个有很大偏心率的椭圆形,其近日点和远日点与太阳的距离相差30亿公里之多。
这些因素使一些科学家认为,冥王星根本就不是行星,太阳系应该只有“八大行星”。有人猜测,也许冥王星以外还有一颗未发现的行星。许多年来,不少科学家希望重演海王星和冥王星的发现历程,在太阳系边缘发现第10颗行星。
近几十年来陆续发现的许多柯伊伯带天体,使这个问题进一步激化。 柯伊伯带是太阳系外围的一个区域,那里有许多小天体绕太阳运行,可能是太阳系早期物质形成行星之后的剩余材料。第一个柯伊伯带天体于1992年被发现,现在其家族成员已经增加到几百个。
从2000年起,柯伊伯带天体直径最大记录不断被刷新。2004年,当一个叫“塞德娜”的天体以直径1700公里的尺寸直逼冥王星时,情况已经变得难以收拾。忍无可忍的国际天文学联合会成立了一个专门委员会来重新讨论行星的概念,看看是把这些新发现的大家伙接纳进行星家族,还是索性剥夺冥王星的行星地位。
阋神星(Eris),美国加州技术研究所的科学家2003年在太阳系的边缘发现了一颗行星,将其编号为UB313,命名“齐娜”,直到2005年7月才向外界公布了这一发现。该行星与太阳间的距离大约是冥王星和太阳间距离的3倍。发现者从其亮度判断,这颗行星的体积应该比冥王星大,但由于其位于太阳系的边际,体积很难判断。
德国波恩大学教授贝托尔蒂自2005年8月起带领研究小组观测“齐娜”。 通过计算,科学家推断出“齐娜”表面温度大约为零下248摄氏度,其直径大约为3000公里,比冥王星的直径大30%,轨道是冥王星到太阳距离的两倍。贝托尔蒂指出,根据“齐娜”的体积,它完全有资格被称作太阳系的第十大行星。上面图片中显示的阋神星是由美国夏威夷上的10米凯克望远镜拍摄的。跟冥王星一样,阋神星也有一颗卫星戴丝诺米娅。图中位于阋神星的右方。
矮行星冥王星和阋神星都是外海王星天体,其轨道为于海王星外的柯伊伯带。柯伊伯带是太阳系外围的一个区域,那里有许多小天体绕太阳运行,可能是太阳系早期物质形成行星之后的剩余材料。第一个柯伊伯带天体于1992年被发现,现在其家族成员已经增加到几百个。
谷神星:谷神星(1 Ceres)是火星与木星之间的小行星带中,人们最早发现的第一颗小行星,由意大利人皮亚齐于1801年1月1日发现。其平均直径为952公里,等于月球直径的1/4,质量约为月球的1/50,又被称为1号小行星。是小行星带中最大最重的天体。
2008年国际天文学会分别又增列了鸟神星Makemake(2005 FY9)及妊神星Haumea(2003 EL61)为矮行星,当前太阳系计有5颗矮行星。今后命名为矮行星的数量可能还会增加。
鸟神星(Makemake,马奇马奇)的直径大约是冥王星的四分之三。它没有卫星。鸟神星是由迈克尔·E·布朗领导的团队在2005年3月31日发现的;2005年7月29日,他们公布了该次发现。2008年6月11日,国际天文联合会将鸟神星列入类冥天体的候选者名单内。类冥天体是海王星轨道外的矮行星的专属分类,当时只有冥王星和阋神星属于这个分类。2008年7月,鸟神星正式被列为类冥天体。2008年7月11日,国际天文联合会将这颗天体定为矮行星,并以复活节岛拉帕努伊族原住民神话中的人类创造者与生殖之神马奇马奇为其命名。
妊神星(Haumea,哈乌美亚)的质量是冥王星质量的三分之一。2005年,迈克尔·E·布朗领导的加州理工学院团队在美国帕洛玛山天文台发现了该天体;2005年,奥尔蒂斯领导的团队在西班牙内华达山脉天文台亦发现了该天体,但后者的声明遭到质疑。2008年9月17日,国际天文联合会将这颗天体定为矮行星,并以夏威夷生育之神哈乌美亚为其命名。