医治白癜风的专家 https://baike.baidu.com/item/刘云涛/21900249当我们把太阳系中已知的物体按顺序排列时,天文学家(和行星科学家)对行星的定义比以往任何时候都更有分歧。如果你还活在年,你可能还记得天文学上的一个重大事件:国际天文学联合会(IAU)自己重新定义了行星的含义。从水星到海王星,太阳系的九颗经典行星中有八颗还在,而其中最小、距离最远的冥王星已经不在了。它被降级为“矮行星”,引起了全世界的沮丧,这让各地的深成论者非常懊恼。大多数人没有意识到的是,直到13年前这个决议做出之前,根本没有一个普遍认同的行星定义。在《科学美国人》杂志上,克里斯·佩皮以一个有趣的视角讨论了这个决定命运的决定是如何在当时做出的。但在很多方面,这个定义产生的问题比它解决的问题还要多。下面是行星真正含义背后的故事。仙女座星系是本星系群中最大的星系,它与银河系相邻,显得又小又不起眼,但这是因为它的距离:大约万光年。在地球的夜空中,月亮、星星和行星、银河系和各种星云都清晰可见。当你看着夜空中的光点时,很容易就能看到外面有很多种类的物体。这是月球,在所有天体中显然是独一无二的。这里有星云:看起来像云的模糊的、延伸的物体,只是它们在外观上从不移动或改变。这是银河系,一个巨大的剪影,由明暗条纹组成,横跨整个天空。偶尔,也会有彗星和其他稍纵即逝的景象在相对较短的时间内来来去去。但最普遍的是点缀夜空的光点:恒星和行星。几千年前,星星就被认为是彼此不同的,它们一闪一闪的,并保持着相同的相对位置,一夜又一夜,而行星则不是一闪一闪的,一夜又一夜地在天空中游荡。16世纪最大的谜团之一是行星如何以明显的逆行方式运动。这可以解释通过托勒密的地心模型(L),或哥白尼的日心(R)。然而,正确的细节任意精度理论的进步是需要我们对规则的理解底层观察到的现象,最终导致了开普勒定律和牛顿的万有引力理论。几代人以来,没有必要进一步编纂任何法典。当时只有屈指可数的几颗行星:水星、金星、火星、木星和土星。即使在哥白尼之后,开普勒和伽利略也出现了,他们证明了日心说的正确性,金星的相位,木星的卫星,这仅仅证明了地球并不比其他任何行星更重要——至少在天文学上是这样的。随着更大、更先进的望远镜、摄影技术的应用,以及现代计算机系统、ccd和自适应光学的兴起,天文学不断发展,这一切都增加了我们的知识和我们所能观察到的东西。天王星的发现带来了第七颗行星。谷神星暂时成为第8颗,尽管火星和木星之间的小天体洪流使人们普遍认识到,这些天体本身就是一个新类别:小行星。海王星成为第8颗永久行星,冥王星在20世纪成为第9颗。克莱德·汤博年鉴定冥王星的原始图像。这个微弱的小点相对于背景恒星的运动非常轻微,但足以让我们成功地重建它的轨道。几乎整个20世纪,这就是我们太阳系的故事。我们有九颗行星,冥王星是离群点:更小,更远,和其他行星非常不同。然而,随着天文学的进步,修正我们对事物的看法将成为一种必然。30年前关于宇宙的一些悬而未决的问题将不得不指向一个更好的分类方案。考虑以下的奥秘:除了太阳以外,其他恒星是否也有围绕它们运行的行星?它们也应该被视为行星吗?如果我们的太阳系以前有行星围绕太阳运行,但由于引力相互作用而被抛出,那么这些孤立的星球应该被认为是行星吗?除了海王星之外,在我们的太阳系中还有其他天体吗?冥王星是其中的典型吗?从年到年,这些问题中的大多数——以及我们可能问过的许多其他问题——现在都有了明确的、科学的答案。年的轨道为RR,与其他已知的气态巨星和柯伊伯带天体相比。请注意冥王星与太阳系八大行星相比的相对重要性,以及它与柯伊伯带其他天体相比的重要性。我们已经观测了太阳系外的大片区域,在那里我们发现了数以百计的跨海王星天体。它们的颜色各不相同(有些更红,有些更蓝),轨道性质也各不相同,而且它们似乎聚在一起形成了盘状结构:柯伊伯带。许多最大的物体的质量足以使它们自己达到流体静力平衡:由于质量、角动量和任何卫星的存在,一个巨大物体呈现出球形。其中之一——现在被称为厄里斯——甚至比冥王星还要大,而柯伊伯带的前天体特里同(Triton)也比冥王星更大更大,但早在寒武纪前就被海王星捕获。太阳系的大卫星与地球的大小相比。火星的大小和木星的木卫三差不多。请注意,几乎所有这些世界都将成为地球物理定义下的行星,但只有地球的月球在大小上可以与其母星相比;相比之下,这些气态巨星的大卫星显得苍白无力。与此同时,我们对行星形成的认识也有了巨大的进步。我们已经能够直接成像新形成的太阳系,发现了完整的原行星盘,其中有间隙、热点,以及其他行星在形成过程中存在的证据。与此同时,我们的模拟能力也相应增强,使我们能够了解烟灰线、霜线的存在,以及行星和卫星是如何形成的。行星的核心首先形成,随后早期太阳系外层的物质落在这些核心上,形成了行星的外壳。最后,如果一颗原行星具有正确的特性,它就能保持以氢和氦为主的挥发性大气,从而形成一个巨大的气体世界。早期行星合并、迁移或引力相互作用。当我们今天看太阳系时,我们看到的只有幸存者。今天,我们已经知道了多颗被证实的系外行星,其中有0多颗是在开普勒的数据中发现的。这些行星的大小范围从比木星大到比地球小。然而,由于开普勒望远镜的大小和任务的持续时间的限制,大多数行星都非常热,而且离恒星很近,只有很小的角距。TESS对它发现的第一颗行星也有同样的问题:它们的温度更高,轨道更近。只有通过专门的长周期观测(或直接成像),我们才能探测到周期较长的行星。多年)的轨道。此外,我们对系外行星系统的理解确实是爆炸式的。我们现在已经确定并证实了太阳以外的数千颗恒星周围的世界,这要归功于各种各样的技术,但最重要的是开普勒(Kepler)任务及其对凌日行星的研究。今天,我们可以看到这组庞大的数据,并认识到,在我们发现的所有世界中,绝大多数也是最容易发现的:近轨道行星,主要围绕低质量恒星。尽管如此,我们已经了解到地球有四类:那些没有大气层或稀薄大气层的低质量行星,包括类地行星,中等质量的世界可以保持更厚的大气层,从超级地球到类土星的世界,大质量的行星开始经历重力自压缩,包括类木星的行星,还有那些可以开始在其核心融合氢的重同位素的星球:褐矮星,对天文学家来说,褐矮星也被称为“失败的恒星”。行星的分类方案,如岩石,海王星,木星或星状。类地行星和类海王星之间的边界是模糊的,但是对候选的超级地球世界的直接成像应该能够让我们确定每个有问题的行星周围是否有一个气包层。请注意,这里有四种主要的“世界”分类,而流体静力平衡的边界依赖于质量,但只有地球物理大小的几个百分点左右。有了这些知识,我们该怎么办?我们应该在行星和非行星之间划哪条线?这是一个复杂的问题,没有简单的答案。一些人声称任何质量足以使自身达到流体静力平衡的物体都应该是行星。虽然这在行星科学家中是一个常见的位置,但它将为我们的太阳系增加颗行星,其中包括19颗卫星和87颗跨海王星天体。有人声称,任何与我们的八大行星形成类似的物体,无论其目前的位置如何,都应该是一颗行星。但是围绕恒星运行是一个有意义的、重要的标准,就像(潜在地)围绕一组物理参数运行一样。科学家们并不统一。在公里的范围内,有两颗行星,18或19颗卫星,1或2颗小行星,以及87颗跨海王星天体,其中大多数还没有名字。所有这些都是按比例显示的,请记住,对于大多数跨海王星天体来说,它们的大小只是大致知道的。据我们所知,冥王星将是这些行星中第十大行星。艾米丽·拉克达瓦拉的蒙太奇。然而,IAU在年做出的决定,可能是世界上最糟糕的。他们通过的决议认为,如果一个机构符合下列三项标准,它就是一颗行星。它需要处于流体静力平衡,或者有足够的重力把它拉成椭球形状。它需要绕太阳运行,而不是其他任何物体。它需要清除它的轨道上的任何小行星或行星竞争对手。换句话说,只有太阳才有行星,系外行星将被排除在外。“清理它的轨道”是含糊不清的,即使是我们自己的太阳系,也非常难以评估。但是有一个定义是有意义的,仅仅基于天文上可测量的参数。行星(上)和非行星(下)状态之间的科学界线,为轨道清除现象和一颗与太阳质量相等的恒星的三种可能定义。这个定义可以扩展到我们所能想象的每一个系外行星系统,以确定一个候选天体是否符合我们所定义的标准,是否被归类为一颗真正的行星。当然,大多数科学家都同意,让自己处于流体静力平衡状态是获得行星地位的必要条件,但这还远远不够。行星科学家可能满足于通过观察地球物理性质来确定一个世界的行星地位,但天文学家需要更多。Jean-LucMargot最近的一项研究提出了一个定义,任何物体如果满足以下条件,都应该被认为是行星。它们围绕母星运行。它们在质量和轨道距离方面控制着它们的轨道。它们将在不到亿年的时间里清除轨道上的任何碎片。如果不受任何外部影响,它们的轨道将是稳定的,只要它们的恒星存在。对于我们的太阳系来说,这将产生8颗行星,不依赖于观察不到的性质,并且可以很容易地扩展到系外行星系统。冥王星的大气层,当它飞进遥远的世界的日食阴影时,新地平线拍摄到的图像。大气中的薄雾清晰可见,这些云在这个寒冷的外部世界形成周期性的降雪。冥王星的大气随着它从近日点到远日点的移动而变化,并且可以通过周期性的掩星继续被监测。它可能是一个像火星一样有趣的地质世界。很多人都希望看到冥王星重新成为行星,而我从小就和行星冥王星一起长大,对这个观点非常赞同。但将冥王星纳入行星行列,必然会形成一个拥有远超九颗行星的太阳系。冥王星只是太阳系中第八大非行星,它显然比一般的柯伊伯带要大,但在其他方面却是柯伊伯带的典型成员。它再也不会是第九颗行星了。但这未必是件坏事。我们可能会走向这样一个世界:天文学家和行星科学家对什么是行星性有着截然不同的定义,但我们都在同一个宇宙中研究同样的物体。无论我们如何称呼对象——无论我们如何选择对它们进行分类——它们都不会降低其趣味性或研究价值。宇宙就是这样存在的。如何理解这一切,完全取决于人类对科学的努力。
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