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為冥王星正名?天文學家認為冥王星比火星更生機勃勃 降級是因錯誤推理

9月
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2018

2018年9月13日23時 今日科學 前瞻網

前瞻網

在冥王星被降級十多年後,一項新的研究重新惹起了關於冥王星是否是行星的爭論。

奧蘭多中佛羅里達大學的一項新研究稱,冥王星失去行星地位的原因是「無效的」。

2006年,由全球天文學專家組成的國際天文學聯合會(International Astronomical Union)為一顆行星制定了定義,要求它「清理」自己的軌道,或者換句話說,成為其軌道上最大的引力來源。

由於海王星的引力影響到它的鄰近行星冥王星,而冥王星與柯伊伯帶的冰凍氣體和物體共享其軌道,這意味著冥王星不擁有行星的地位。

然而,這項新的研究回顧了過去200年的科學文獻,發現只有一份發表於1802年的論文使用了行星的清軌要求來分類,而且它是基於過去被證明是錯誤的推理。

佛羅里達大學空間研究所(Florida Space Institute)的UCF行星科學家菲利普·梅茨格(Philip Metzger)說,國際天文學聯合會的定義是,行星科學的基本目標,即行星,應該是基於一個無人在其研究中使用的概念來定義的。

「它還會漏掉太陽系中第二複雜有趣的行星。」

梅茨格說,土星的「泰坦」和木星的「歐羅巴」等衛星從伽利略時代起就被行星科學家們例行公事地稱為行星。

地球物理定義

科學家們提出了一種基於「世界本身的物理學」來定義行星的新方法。

根據提議的地球物理定義:「行星是一個從未經歷過核聚變的亞恆星質量體,它有足夠的自引力,可以呈現一個由三軸橢球體充分描述的球體形狀,而不管其軌道參數如何。」

或者,簡單地說,「太空中比恆星小的圓形物體。」

「我們現在有一個清單,上面有100多個行星科學家最近用這個詞來違反IAU定義的例子,但他們這麼做是因為它在功能上有用。」

這是一個草率的定義,他們沒有說清自己的軌道是什麼意思。如果你從字面上理解,那麼就沒有行星了,因為沒有行星能脫離軌道。

據梅茨格說,文獻綜述顯示,行星和其他天體(如小行星)的真正區別發生在20世紀50年代初,當時傑拉德·庫伊伯(Gerard Kuiper)發表了一篇論文,根據它們的形成方式做出了區分。

然而,他相信,即使這個原因也不再被認為是決定天體是否為行星的因素。

研究的合著者Kirby Runyon,及約翰霍普金斯大學應用物理實驗室都表示IAU的定義是錯誤的,因為文獻綜述表明清理軌道並不是一個用於區分小行星和行星的標準,不像IAU於2006年製作行星的定義時所聲稱的那樣。

Runyon說,我們證明了這是一個錯誤的歷史主張。他說,因此,將同樣的推理應用於冥王星是錯誤的。

Metzger說,行星的定義應該基於其固有屬性,而不是能夠改變的屬性,比如行星軌道的動力學。

Metzger說,動力不是恆定的,而是不斷變化的。因此,它們不是物體的基本描述,它們只是當前時間裡物體的表現。

相反,Metzger建議根據行星是否足夠大,使其重力使其成為球形來對其進行分類。

Metzger說,這不僅僅是一個武斷的定義。

「事實證明,這是一個行星體進化過程中的一個重要里程碑,因為很明顯,當它發生時,就會在行星體內引發活躍的地質活動。」

例如,冥王星有一個地下海洋,多層大氣,有機化合物,古代湖泊和多衛星存在的證據,他說。

Metzger說,它比火星更有活力、更生機勃勃。

「地球是唯一一個地質情況更為複雜的行星。」

而且,它說明了一種已經在使用的實踐。

「為了強調內在屬性,我們的地球物理定義直接基於世界本身的物理學,而不是它與外部物體相互作用的物理學。」作者解釋說。

新視野號的下一個目標

2015年7月,美國國家航空和宇宙航行局(NASA)的「新視野號」(New Horizons)任務完成了一次歷史性的飛行,飛越了冥王星。

哈勃太空望遠鏡的數據顯示,2014年的MU69,一個小型柯伊伯帶天體(KBO),距離冥王星約10億英里(16億公里),如果不是比冥王星更紅的話,也和冥王星一樣紅。

這是新視野號將於2019年1月1日觀測到的這顆遙遠天體表面特性的第一個線索。

過去兩年里,「新視野號」(New Horizons)太空飛行器上的哈勃(Hubble)和照相機都瞄準了KBOs。「新視野號」利用柯伊伯帶(Kuiper Belt)的獨特優勢,在這個幾乎無人涉足的地區觀察了近12個小世界。

MU69實際上是測量其顏色的最小的KBO,科學家們用這些數據證實了這個物體是柯伊伯帶中所謂的寒冷經典區域的一部分,柯伊伯帶被認為包含了太陽系中一些最古老、最史前的物質。

美國西南研究院(Southwest Research Institute)新視野(New Horizons)博士後研究員贊加里(Amanda Zangari)說,「紅色告訴我們柯伊伯帶2014年MU69號天體的類型。」

「數據證實,在2019年元旦那天,新視野號將會觀測到行星的一個古老構造。」


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