（說(shuō)歷史的女人——第1361期）
宇宙之大，幾乎無(wú)邊無(wú)際。人們?yōu)榱朔奖阊芯坑钪妫阉鼊澐殖稍S多區(qū)域，比如銀河系、太陽(yáng)系、地月系等。我們?nèi)祟惖牡厍蚴菍儆阢y河系中的太陽(yáng)系的。長(zhǎng)期以來(lái)，在太陽(yáng)系這個(gè)大家庭中，一直被認(rèn)為有九大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。教科書(shū)上也是這么寫(xiě)的。但到2006年，太陽(yáng)系九大行星被改為八大行星，沒(méi)有冥王星了。那么九個(gè)行星為何變成八個(gè)了？冥王星哪去了？它哪也沒(méi)去，還在天上，用天文專家的定義，可以形象地說(shuō)，它變“矮”了，沒(méi)有資格同其他八大行星并稱了。欲知詳情，本期解讀。
（一）冥王星的發(fā)現(xiàn)和命名
“行星”這個(gè)說(shuō)法起源于希臘語(yǔ)，原意指太陽(yáng)系中的“漫游者”。之前，人們以為太陽(yáng)系只有6顆行星，即地球和金、木、水、火、土五行星。19世紀(jì)以后，天文學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了天王星和海王星。這樣太陽(yáng)系就成了八大行星。但到1930年，這個(gè)說(shuō)法被改變。
1930年2月18日，美國(guó)天文學(xué)家克萊德·湯博用天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的天體，電報(bào)哈佛大學(xué)天文臺(tái)后轟動(dòng)世界。因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)時(shí)的科研條件，科學(xué)家按這顆天體的特征，比如質(zhì)量、體積、運(yùn)行軌道等，它符合一個(gè)大行星的特征，所以這個(gè)天體在數(shù)月之后就被命名為太陽(yáng)系第九大行星，即冥王星。
這顆星的命名，源于英國(guó)牛津的一個(gè)10歲小女孩威妮夏·伯尼，她是牛津大學(xué)博德利圖書(shū)館館員梅丹的孫女。小伯尼喜歡讀書(shū)，因?qū)帕_馬神話的興趣，她建議以羅馬神話中的冥界之神普魯托命名此行星。再說(shuō)，此星身處太陽(yáng)系軌道外層，太陽(yáng)輻射微弱，星球表面環(huán)境幽暗陰冷，用傳說(shuō)中的冥界來(lái)形容也頗為形象。此建議很快被世界天文界討論通過(guò)，該天體正式于1930年7月12日被命名為普魯托。小伯尼也因此得到爺爺梅丹的16英鎊的獎(jiǎng)勵(lì)。
普魯托星在中國(guó)統(tǒng)稱冥王星。自它被吸入太陽(yáng)系大行星行列中以后，世界上便有了幾乎家喻戶曉的“九大行星”的說(shuō)法。然而，似乎“冥冥”之中自有天意，就像哈雷彗星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間為 76 年一樣，不多不少，經(jīng)過(guò)76年以后，冥王星的“星光”指數(shù)驟然下降，它慘遭降級(jí)，被“驅(qū)逐”出太陽(yáng)系行星的行列，自此太陽(yáng)系僅余“八大行星”了。那么冥王星為何有如此的命運(yùn)？
（二）冥王星被降級(jí)的理由
這件事發(fā)生在公元2006年。這年8月24日，在捷克首都布拉格，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)（IAU）召開(kāi)第26屆大會(huì)，會(huì)上經(jīng)2500多名來(lái)自世界各國(guó)的天文學(xué)家通過(guò)投票表決，九大行星之一的冥王星被除名，不再將其視為行星，確認(rèn)了太陽(yáng)系八大行星之說(shuō)。那么位居太陽(yáng)系9大行星末席長(zhǎng)達(dá)76年的冥王星為何“慘遭降級(jí)”，被驅(qū)逐出了行星家族呢？
國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)當(dāng)然是有理由的。多年來(lái)，天文學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)冥王星與太陽(yáng)系其他行星的一些不同之處。冥王星所處的軌道在海王星之外，屬于太陽(yáng)系外圍的柯伊伯帶，這個(gè)區(qū)域一直是太陽(yáng)系小行星和彗星誕生的地方。20世紀(jì)90年代以來(lái)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶有更多圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的大天體。比如，美國(guó)天文學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的“2003UB313”，這顆星的直徑和質(zhì)量都超過(guò)了冥王星。
布朗等人的發(fā)現(xiàn)使傳統(tǒng)行星的定義遭遇巨大挑戰(zhàn)。如果冥王星屬于太陽(yáng)系里的大行星，那么這顆更大的天體“2003UB313”如何定位？于是，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)進(jìn)行了新的行星的定義。
究竟什么是行星呢？它指的是圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力，而使天體呈圓球狀，能夠清除其軌道附近其他物體的天體。
根據(jù)這個(gè)定義，行星要滿足三個(gè)條件：
一、以近似圓形的軌道圍繞恒星（太陽(yáng)系里指太陽(yáng)）運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、質(zhì)量足夠大，能依靠自身引力使天體呈圓球狀。
三、能夠逐漸清除其軌道附近的其他物體。
在太陽(yáng)系傳統(tǒng)的“九大行星”中，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星都符合這些要求。
咱們?cè)賮?lái)看看冥王星是否符合這三個(gè)條件。第一條似乎問(wèn)題不大，冥王星也是直接圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的，而且軌道也近似圓形。幾十年來(lái)天文學(xué)界一直存有爭(zhēng)論，認(rèn)為冥王星旋轉(zhuǎn)軌道為“過(guò)山車(chē)”狀，有點(diǎn)像不規(guī)則的鴨蛋形，和其余八大行星軌道相比，有點(diǎn)另類。但不管怎么說(shuō)，冥王星的運(yùn)行軌道還是類似圓形或者橢圓形的。這個(gè)條件，冥王星最終被確認(rèn)是符合的。
再看第二個(gè)條件：必須是質(zhì)量足夠大，能依靠自身引力使天體呈圓球狀。冥王星當(dāng)然是圓球狀，但它的質(zhì)量有多大呢？是否足夠大？
冥王星是1930年被發(fā)現(xiàn)的，在當(dāng)時(shí)天文學(xué)界的推測(cè)和理解下，冥王星成為第9顆大行星是順理成章的，因?yàn)樗馁|(zhì)量足夠大，甚至比地球還要大。但在隨后的觀測(cè)中，冥王星的質(zhì)量和體積都在不斷“縮水”，它“越變?cè)叫 保褐睆街挥?300公里，比月球還要小。在今天的認(rèn)識(shí)中，冥王星已經(jīng)比太陽(yáng)系中的7顆衛(wèi)星都要小了，比如2005年發(fā)現(xiàn)的鬩神星質(zhì)量就比冥王星多出27%。
所以，即便冥王星能依靠自身引力使自己像其他行星一樣呈圓球狀，但“個(gè)兒”不夠大，還不如月亮大，在眾行星中顯得寒磣，就不能稱其為行星了。
其實(shí)冥王星降級(jí)的主要原因是第三個(gè)條件，即能夠逐漸清除其軌道附近的其他物體。這個(gè)冥王星做不到。而且冥王星有一個(gè)衛(wèi)星（即冥衛(wèi)一）過(guò)于巨大，形成了雙行星系統(tǒng)。
最終，冥王星同在20世紀(jì)之后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的谷神星、齊娜星均被稱為“矮行星”，可以形象地認(rèn)為，冥王星變“矮了”。
國(guó)際天文學(xué)會(huì)最終把行星和太陽(yáng)系中的其他天體定義為三類，即行星、矮行星和“太陽(yáng)系小天體”。比如彗星等天體就被稱為“太陽(yáng)系小天體”。2006年9月7日，國(guó)際小行星中心把冥王星編號(hào)為小行星134340號(hào)。自此，冥王星的定位塵埃落定。
（三）冥王星有何特征？
就像2018年世界杯中，巴西隊(duì)被淘汰出四強(qiáng)，但仍不影響巴西足球的明星指數(shù)一樣；盡管冥王星被降級(jí)成為矮行星了，雖然變“矮”了，沒(méi)有進(jìn)入太陽(yáng)系“八強(qiáng)”，但它的“星光”指數(shù)仍然很大。冥王星是第一顆被發(fā)現(xiàn)的柯伊伯帶天體，它是太陽(yáng)系內(nèi)已知體積最大、質(zhì)量第二大的矮行星，質(zhì)量?jī)H次于位于離散盤(pán)中的鬩神星，體積是月球的三分之一，質(zhì)量是月球的六分之一。在直接圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的天體中，冥王星體積排名第9，質(zhì)量排名第10，其“實(shí)力”還是直逼八大行星的。
在太陽(yáng)系中，冥王星是距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的天體之一，太陽(yáng)光平均需要5.5小時(shí)才能到達(dá)那里。
冥王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈要花90465個(gè)地球天，即248個(gè)地球年。如果人生活在冥王星上，大部分都活不到一歲就死了。當(dāng)然這里的“歲”跟地球上的概念不一樣。
自人類發(fā)現(xiàn)冥王星以來(lái)，它才公轉(zhuǎn)了三分之一圈。這個(gè)速度相比其他天體似乎太慢了。占星術(shù)上說(shuō)“冥王星是最不可被預(yù)知的行星”，是因?yàn)樗诘厍蛏峡磥?lái)，還會(huì)逆行，每年逆一次，每次逆半年，確實(shí)不可思議。
冥王星的自轉(zhuǎn)周期是6.39天，即在冥王星上，太陽(yáng)每升起或者降落一次需要將近地球上的一個(gè)星期的時(shí)間。
它的軌道十分反常，有時(shí)候離太陽(yáng)近些，即近日點(diǎn)為 44億公里，比海王星離太陽(yáng)更近（比如從1979年1月開(kāi)始持續(xù)到1999年2月）；有時(shí)候離太陽(yáng)很遠(yuǎn)，即遠(yuǎn)日點(diǎn)可達(dá)73億公里。冥王星因此會(huì)周期性進(jìn)入海王星軌道內(nèi)側(cè)，其公轉(zhuǎn)周期剛好是海王星的1.5倍。
冥王星的軌道交角也遠(yuǎn)離于其他行星。因此盡管冥王星的軌道好像要穿越海王星的軌道，這兩顆星的軌道似乎要“相交”；每隔一段時(shí)間，冥王星和海王星會(huì)彼此接近，在黃道投影圖上兩顆行星的軌道會(huì)交叉的。但不必?fù)?dān)心它們會(huì)碰撞，因?yàn)樗鼈兊能壍榔矫娌⒉恢睾?，即使在交叉點(diǎn)附近，它們之間的距離仍然是很大的。它們會(huì)像行在立體交叉公路上的車(chē)輛一樣，各自飛馳而過(guò)。
冥王星主要由70%的巖石和30%的冰水混合而成的。上面非常寒冷，其表面溫度大概在-238℃到-218℃之間。2016年3月4日，美國(guó)航天局“新視野”號(hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)冥王星的頂部也是雪白的。 研究人員發(fā)現(xiàn)，在冥王星一塊深色區(qū)域中有條長(zhǎng)約420公里的山脈，山頂也被“有著異星情調(diào)的冰雪”覆蓋?？茖W(xué)家認(rèn)為，這些冰雪的主要成分不是水，而是冥王星大氣中的甲烷冷凝后降到山頂上的。
有關(guān)冥王星的大氣層的情況目前知道的還很少，但可能主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷組成。上面的大氣極其稀薄，地面壓強(qiáng)只有少量微帕。冥王星的大氣層可能只有在冥王星靠近近日點(diǎn)時(shí)才是氣體；在其余的冥王星的年份中，大氣層的氣體凝華成固體。也就是說(shuō)，冥王星在大部分時(shí)間內(nèi)，上空都被一層冰包圍著。
有趣的是，在冥王星表面有一個(gè)心形區(qū)域，被稱為“冥王之心”，它以冥王星的發(fā)現(xiàn)者克萊德·湯博的名字命名，叫“湯博區(qū)”。而在這片心形區(qū)域中，新地平線號(hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了冰原，這片冰原以人類發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的名字“斯普特尼克”來(lái)命名。
冥王星的大氣存在巨大的壓力差，這意味著在冥王星表面可能有過(guò)液體揮發(fā)現(xiàn)象，以前只在地球、火星等少有的幾顆太陽(yáng)系星球上觀測(cè)到這個(gè)現(xiàn)象。不像金星的天空是橙黃色的，冥王星上的天空跟地球一樣是藍(lán)色的。
由于冥王星上特別寒冷，而且沒(méi)有水，極其缺氧，這決定了它上面也沒(méi)有生命存在。不過(guò)，人類對(duì)冥王星的認(rèn)識(shí)還很膚淺，說(shuō)不定有朝一日也會(huì)發(fā)現(xiàn)上面的生命跡象。屆時(shí)，人類也將開(kāi)發(fā)這片荒原……
（文/說(shuō)歷史的女人·冰島啖冰）
參考資料：《冥王星探秘》《通往冥王星之路》等。
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