【太阳系】冥王星为什么被踢出九大行星

【太阳系】冥王星为什么被踢出九大行星

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精华笔记

今天我们来讲一个非常有趣的话题,就是冥王星为什么被踢出了九大行星之列?我记得我小时候课堂里教的都是太阳系里有九大行星,挨个列举一下,从距离太阳由近到远,分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星以及冥王星,冥王星是最外面的一颗星。那么在2008年的时候冥王星就被踢出了九大行星之列,太阳系就只剩下八大行星。冥王星被踢出去之后被降格为一颗矮行星,叫dwarf planet。这集我们就来讲讲看冥王星为什么会被踢出去?一言以蔽之,就是因为它小所以被踢出去了,但光小还是不够的。


我们来看看冥王星到底有多小?首先我觉得冥王星被踢出去一点都不冤,因为它实在是太小了,还没有月亮大,冥王星的体积是月球的1/3,质量只有月球的1/6。也就是说如果你体重是一百斤的话,如果跑到冥王星上,找一个秤称一下,大概只有6、7斤重,你在冥王星上跳一下就能跳几十米高。


| 冥王星和月球、地球等星球的对比


但是光小是不够的,月球比冥王星大,那月球怎么就不是个行星呢?这就涉及到如何来定义一颗行星的问题。光看大小的话有好多星球都比冥王星大,比方说木星,它就有好几颗卫星是非常大的,最大的是木卫三。这里我们可以开个小差,木卫三这颗卫星我们其实提到过,因为伽利略曾经通过观察木星的卫星推翻了地心说。但是在中国的古代,战国时期有一个叫甘德的天文学家,他其实比伽利略早了2000年,就已经发现了木星是有卫星的。


那一个天体如何才能被定义为行星,就是所谓的planet呢?首先第一个标准就是它的公转轨道的中心一定得是一颗恒星,它必须得绕一颗恒星旋转才有可能成为一颗行星。因此月亮和木星的卫星就必定不是行星了,即便它们的质量比冥王星大,也不可能成为一颗行星。


第二个条件就是这个星球必须得是个球形,不然的话按照第一条标准彗星都是绕着太阳转的,只不过它的轨道比较狭长而已,但彗星它是块大石头,不是一个球。我在讲彗星那一集的最后问过一个问题,就是你觉得彗星为什么是块大石头,而不是个球形?本质上是因为它的质量不够大。质量不够大就代表它自身的引力不够强,引力不够强,就没有办法自己把自己压缩成一个球状。只有当它的引力足够大,星球上所有的物质都向内收缩,并且各向同性的,才能够把自己盘成一个球形。而彗星这样的天体就是块大石头,体积也不够大,质量也不够大,导致它没有那么强大的引力,所以彗星它不是一颗行星。


那么第三个条件是,这个天体在自己的公转轨道上,一定得是最大的。在它公转的轨道上不可以有另外一颗天体的质量,可以挑战它的地位。冥王星的问题就出在这第三个条件上。冥王星其实是满足头两个条件的:第一,它是绕着一颗恒星运动的,也就是太阳;第二,它也是一颗球形的天体。而问题就在于冥王星的轨道其实是非常满的,它的周围并不空旷。冥王星的轨道上其实有一个盘状区域,这个区域叫做柯伊伯带,柯伊伯是一个天文学家的名字。我们一说起太阳系都是太阳和八大行星,感觉好像太阳系就只有太阳跟八大行星一样,但其实太阳系中有非常多的天体,有很多小天体像一个带状一样分散在太阳的周围。这个柯伊伯带,就是其中一个比较主流的小天体带,柯伊伯带中其实有非常多的天体,数目是以10万计的。所以说冥王星的轨道附近非常热闹,它并不是自己轨道上最大的一个天体。



| 太阳系中的柯伊伯带


其实最早人们把冥王星列入九大行星之列,是因为没有发现它周围有更大的天体,但是随着观测技术不断进步,就有越来越多新的天体被发现。比方说冥王星的轨道附近,有一颗叫做阋神星的星球。阋神就是古希腊神话当中的纠纷、争吵之神,这个神是专门管别人吵架的,如果两个人起了纠纷,可能就是被阋神星垂青了,这个阋神星就要比冥王星大。除此之外还有几棵跟冥王星差不多大的星球,比方说鸟神星,比方说妊神星,妊神星估计就是保佑生育的神,妊辰纹的


除了这些星球之外,前一段时间冥王星周围还被发现了一颗伴星。什么叫伴星呢?正常情况下,比如像地球跟月球这种系统,还有像木星和木星的卫星这种系统,他们的关系是行星跟卫星的关系,因为月球的质量要比地球小很多,有一主一次的很明显的分别。所谓的伴星,就是当这两个星球的质量相对来说在一个数量级之内,它们其实是相互之间围绕着旋转,相互陪伴的关系,这就叫伴星。冥王星的这颗伴星叫卡戎,如果你对古希腊神话有所了解的话,尤其是小时候大家都看过的一个动画片,叫做圣斗士星矢,如果你看过冥界篇,剧情就是青铜五小强冲到冥界要跟冥王哈迪斯一决高下,他们首先要渡过一条河,叫冥河。冥河的摆渡人就叫卡戎,所以它跟冥王之间就是一个相互陪伴的关系。



| 新视野号探测器拍摄的卡戎(左)和冥王星


那么卡戎这颗伴星其实是1978年的时候被一个美国天文学家发现的,它的质量差不多是冥王星的10%以上,10%以上就可以被认为是属于一个数量级了,所谓的数量级的概念简单来说就是在十倍范围之内。卡戎的质量达到了冥王星的11.65%,所以它就被认为是一颗伴星。在这样的情况下,既然冥王星不是自己公转轨道上最大的一个星球,那它自然而然就不能成为一颗行星,因此冥王星就被踢出了九大行星之列。


除了以上我们说的三个非常重要的标准之外,其实还有一个判断行星的标准,就是它会不会有所谓的轨道清空现象。如果一颗行星的质量足够大的话,它在公转过程当中,周围的行星要么就被他吸引过去,掉落在这颗行星上面,跟它融合成一颗更大的行星,要么这颗星球会被太阳吸引过去。所以说一个正儿八经的行星,比方说像木星或者土星,它都有这样的轨道清空现象,除了拉格朗日点能有星球之外,附近的星球都应该被清空了。


但是我们刚才已经说了,冥王星的边上就是柯伊伯带,那里有数十万计的各种小天体,所以很明显冥王星不具备轨道清空的能力。它的轨道上有若干颗跟他差不多大,甚至比它还要大的天体,所以冥王星无法被定义为一颗行星,但它也不是一个随随便便的普通的天体,所以被定义为矮行星,dwarf planet。


总结一下,我们这一集主要讲了冥王星为什么会被踢出九大行星之列?我们有三个最重要的标准来判断一个星球是不是行星:第一,它得围绕着一颗恒星旋转;第二,它得是一个球形;第三,它得是自己公转轨道上最大的那一个天体,它才能被定义成一颗行星。


最后我想来请你做一点研究学习,我们之前已经提到过了很多星球的名字,比方说木星叫Jupiter,冥王星叫Pluto。我想请你猜一猜,你觉得行星的命名法则是什么样的?学习之后可以把它分享在留言区,让其他人也来一块参与讨论一下,学习一些新知识,非常期待你的留言。

以上内容来自专辑
用户评论
  • 爱你_j5

    那冥王星会和其他矮星相撞吗?假如他吧那里清空 合并了质量会有多少呢? 会有木星那么大吗? 会影响太阳系的平衡吗?

    严伯钧 回复 @爱你_j5: 离木星差太远了,太阳系目前来说比较稳定,但相撞也还是有可能的,只不过目前根据我们的观测还没发现什么时候会碰撞,短期之内应该不会。

  • 淘淘Owen

    塞德娜也是一个矮行星(英文:Sedna)

    严伯钧 回复 @淘淘Owen: 没错,太阳系内小行星还是挺多的。

  • 熊希羽神探

    金木水火土星。。为什么这样命名??

    严伯钧 回复 @熊希羽神探: 古人就是这么叫的,应该是根据阴阳五行。

  • 1774259kmwo

    天文学联合会不是在2006年吗?

    严伯钧 回复 @月色SSS: 可能制作年代在更早之前吧。

  • 岁月静好_jjr

    体积又小,离得又远,难道不会逃离太阳系吗

    严伯钧 回复 @岁月静好_jjr: 除非被什么东西撞一下获得了额外的动能否则不会,因为能量守恒,一朝被束缚,永远被束缚。

  • 雨宿_桥边红药

    我们吕孩子是看美少女战士学天文🙄🙄🙄命名来自希腊神话咯,是不是~

    严伯钧 回复 @雨宿_桥边红药:

  • 6又段

    从罗辑思维追到抖音又追到喜马拉雅,很爱听严伯钧的天体物理

  • 尴尬滴香蕉

    能讲一下鲁伯特之泪吗?

    严伯钧 回复 @尴尬滴香蕉: 这个概念我还没研究过,之后有机会讲

  • 烟雨_Ww

    自己盘自己,够狠

  • 孤独的听者Listener

    我有一个梦想就是登上冥王星😄