命運多舛的冥王星

文章:黑咖啡

參考文獻:維基百科

當有人問你太陽系一共有幾大行星時,如果你還回答九大行星那你就落伍了。為什麼落伍呢?從小到大我們學校的教科書裡不是這樣寫的嗎?是的!在2006年以前的確是九大行星,但是2006年以後就不是了。

2006年8月24日一群天文科學家,在捷克的布拉格舉行了國際天文聯合會(IAU),會議主席正式宣布,「冥王星」從太陽系第九大行星除名並降級為「矮行星」,換句話說自2006年開始太陽系只有八大行星,然而到底是甚麼原因讓「冥王星」被踢出九大行星的行列呢?

在討論「冥王星」被排除於九大行星之前,讓我們先了解一下「冥王星」當年是如何被發現及進入九大行星的行列,這個故事我們要從100多年前開始說起。19世紀美國有一位百萬富豪名叫帕希瓦爾·羅威爾(Percival Lowell),他本身不但是一位成功的企業家,同時也是一位業餘的天文愛好者,最後還成為美國藝術與科學學院的院士。有一天他讀到一本名叫《火星》的書,書中提到「火星」上有運河,還有其他人造的農業灌溉渠道,因此就對「火星」深度的著迷,為了能清楚的觀察「火星」他就在亞利桑納州的「旗竿鎮」建立了羅威爾天文台(Lowell Observatory),漸漸地羅威爾就將其重心從商業轉移到了天文觀測上。

早在19世紀時,天文學家們就發現到「天王星」的軌道有些不尋常,經過多年的觀察及計算後,天文學家們認為「天王星」附近應該還有一顆行星,而這顆行星的引力正影響著「天王星」的運行,果不其然,在1846年真的就被他們找到了這顆行星「海王星」,因此「海王星」就成為了太陽系的第八大行星。但發現「海王星」的2年後,天文學家們又發現「海王星」的軌道也有被干擾的情形發生,於是他們猜測應該還有另外的星體在干擾著「海王星」的運行,於是就將這顆尚未發現的未知行星取名為「X行星」。

為了解開這個謎團,天文學家們日以繼夜的觀察「海王星」旁的天際,試圖去尋找這顆「X行星」。而此時的羅威爾除了觀測火星外,也參與尋找第九顆行星的計畫,但是直到1916年羅威爾去世為止,第九顆行星一直沒有被發現。

果然在1930年時,一位在羅威爾天文台工作的年青人湯博(Clyde Tombaugh),他利用天體觀測用的望遠鏡在每個晚上拍攝天空中同一個區域的天際,然後再將拍攝到的照片做交叉比對時,發現一個小小的亮點移動了位置,在接下來的一段日子裡他鎖定這顆星體來觀測,確認這個星體確實有在移動,於是這顆「X行星」就在同年的3月13日被公諸於世。這個天文學上重大的發現立刻成當年世界各地的頭版新聞,由於這顆「X行星」是由羅威爾天文台所發現的,因此羅威爾天文台就公開徵求對這個星體命名,而該天文台從許多的建議名稱中,最後選定「Pluto」冥王這個名字,因為這個字的開頭PL和羅威爾天文台的起造人帕西瓦爾·羅威爾(Percival Lowell)名字的縮寫是一樣的,而此時全世界皆為找到了太陽系的第九大行星而興奮不已,因此太陽系有九大行星就成為日後自然科學教科書的統一概念,也是後來自然科學的基本常識。

然而好景不常,到了100多年後的2006年,「冥王星」第九大行星的地位終於不保,被國際天文學會降級成為「矮行星」。因為「冥王星」的軌道被計算出來後,科學家們就發現它和其他的行星相當不同,由於太陽系其他行星是以接近圓形的軌道來繞太陽運行,可是「冥王星」的軌道卻是呈現橢圓形狀,而且它離太陽最近和最遠的距離分別是29.7 AU和49.3 AU(AU是地球到太陽的平均距離)。當「冥王星」距離太陽最近的時候,甚至比「海王星」還要靠近太陽週邊。但是太陽系裡的其他行星幾乎都在黃道面上繞著太陽運行,而「冥王星」的軌道卻偏離黃道面達17度。除了軌道與眾不同外,「冥王星」的星體質量還比其他行星小。1978年天文學家發現「冥王星」的最大衛星「夏戎(Charon)」,並且透過「夏戎」繞著「冥王星」的軌道,科學家計算出「冥王星」的質量僅為地球的0.2%。

1992年天文學家在「海王星」外發現另一個星體,並被編號為「1992 QB1」,到了2017年天文學家已陸陸續續在「海王星」外發現了超過2000顆的這類星體,這些星體被泛稱為「海王星」的外星體(Trans-Neptunian object, TNO),這些星體的軌道和冥王星類似,都是呈現橢圓形,因而就有天文學家認為「冥王星」可能只是「海王星」外星體中最大的一顆而已。

冥王星到底算不算做是一顆行星呢?而國際天文聯合會是如何定義行星的,那麼我們就先來看行星的定義(參考維基百科):

1.行星必須繞著太陽而運行。

2.有足夠的質量能維持流體靜力平衡(接近球體的形狀)。

3.行星能夠清除軌道附近上的其他天體。

冥王星雖然符合第一和第二個定義,但是卻不符合第三個條件,因為冥王星的軌道上有許多的海王星外天體,因此冥王星就被降級為「矮行星」。至於未來「冥王星」是否有翻身的時候,就要看國際天文聯合會是否會行星做出新的定義了。

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