矮行星()指行星系中不完全符合行星定义但也不是衛星的行星質量天體。太阳系中的矮行星直接環繞着太陽公转,其自身的質量和重力足以達成流體靜力平衡的球體形狀,但不足以像八顆标准行星一般能獨佔軌道。
他們可能有着活躍的地質活動,這一推測於2015年分別被前往穀神星和冥王星的曙光號和新視野號任務證實了這一推測,因此行星地質學家對矮行星特別感興趣。天文學家普遍认为,現時至少有九大候選矮行星——按照大小的粗略順序,分別是冥王星、阋神星、妊神星、鸟神星、共工星、创神星、賽德娜、穀神星和亡神星。如考慮到十顆最大的候選者,則加上薩拉西亞()。在這十顆天體中,有兩顆曾被太空探測器造訪(冥王星和穀神星),另外七顆都至少有一顆已知的衛星(鬩神星、妊神星、鳥神星、共工星、創神星、亡神星和薩拉西亞),這使得它們的質量和密度得以確定。質量和密度反過來可以被擬合到天體物理模型中,試圖確定這些天體的性質。只有賽德娜既沒有訪問過,也沒有任何已知的衛星,這使得準確估計質量變得十分困難。一些天文學家認為的候選者還包括許多較小的天體,但現在還沒有達成共識,只是認為這些天體很有可能是矮行星。
「矮行星」這個名詞是行星科學家阿蘭·斯特恩創造的,作為太陽系行星質量天體的三種分類之一:行星、矮行星、和。因此,矮行星被認為是行星的一類。然而,在2006年,國際天文學聯合會(IAU)將這一概念作為「次」行星天體的一類,是圍繞太陽運行的三重分類的一部分:行星、矮行星和太陽系小天體,但自2006年以來,國際天文學聯合會和大多數天文學家都將它們排除在行星名册之外。
概念的歷史發展
及其衛星冥衛一的合成誇張彩色影像。]]
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從1801年開始,天文學家在火星和木星之間發現了穀神星和之後幾十年來被發現的小行星,都被認為是行星。從那時到1851年左右,當行星數量達到23顆時,天文學家開始使用小行星(來自希臘語,意思是「類星」或「星形」)來表示這些較小的天體,並開始將它們區分為「微小行星」而不是「大行星」或「主要行星」。
隨著1930年冥王星的發現,大多數天文學家認為太陽系有九顆主要行星,以及數千個明顯較小的天體(小行星和彗星)。在將近50年的時間裏,冥王星被認為比水星還大,但隨著1978年發現冥王星的衛星冥衛一(),得以精確量測冥王星的質量後,確定其質量比最初估計的要小得多。冥王星的質量大約是水星的二十分之一,使它成為迄今為止最小的行星。儘管它的質量仍然是小行星帶中最大的天體穀神星的十倍多,但它的質量只有地球的衛星月球的五分之一。此外,由於具有一些不尋常的特徵,如大的軌道離心率和高的軌道傾角,很明顯,它與其他任何行星都是不同類的天體。
在20世紀90年代,天文學家開始在與冥王星(現在被稱為古柏帶)相同區域,甚至更遠的區發現天體。其中許多具有與冥王星相同的幾個關鍵軌道特徵,冥王星開始被視為是一類新天體:冥族小天體()中最大的成員。很明顯的,要麼這些天體中較大的也必須被歸類為行星,要麼冥王星必須被重新分類,就像穀神星在發現更多小行星後被重新分類一樣。這導致一些天文學家不再將冥王星稱為行星。一些術語,包括「次行星」和「类行星」,開始被用於現在被稱為矮行星的天體。天文學家也相信,如果冥王星繼續被歸類為行星,那麼在發現更多和冥王星類似大小的天體後,行星的數量會開始迅速增長。
鬩神星(,)於2005年1月被發現;它被認為比冥王星略大,一些報導非正式地將其稱為「第十顆行星」。因此,這一問題在國際天文學聯合會2006年8月的 第26屆會員大會中成為一個激烈辯論的問題。最初的提案草案將冥衛一、鬩神星和穀神星列入行星名單。在許多天文學家反對這一提議後,烏拉圭天文學家朱麗歐·安潔·費南德茲和提出了一個替代方案:他們提出了一個中間類別,用於大到可以是圓形的物體,但不能清空軌道附近其它微行星等小天體。除了將冥衛一從名單中删除外,新提案將冥王星、穀神星和鬩神星從名單中刪除,原因為它們都還沒有能力清除軌道中的物體。
國際天文學聯合會最後的決議是在保留5A提案軌道環繞太陽的三類天體系統。他們是:
儘管人們對圍繞其它恆星運行的行星分類提出了擔憂,但這個問題沒有得到解决; 相對的,有人建議只有當矮行星大小的天體開始被觀測到時才研議這一點同年7月14日,新視野號探測器飛掠冥王星系統。
名稱
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矮行星這個名詞本身就有些爭議,它意味著這些天體就像矮恒星是恆星一樣,骨子裡還是一顆行星;這是提升了斯特恩當初為太陽系創造這個名詞的概念。更早的名詞planetoid(類行星)在英文當中就沒有這樣的涵義,並且也合於天文學家用在國際天文學聯合會的定義。布朗表示「planetoid(類行星)」是一個較理想的字眼,並且幾年來也都是使用相同的名詞,而使用矮行星代表這類非行星的天體有些「愚蠢」,但它卻出自於國際天文學聯合會試圖恢復冥王星地位所鋪陳的第三次會議第二項決議案中。事實上,在草案5A的決議中,是稱這些中間的天體為類行星。但是在全體會議投票時,一致同意改稱為「矮行星」。第二項的5B決議案,定義矮行星是行星的子分類,斯特恩本來很希望能將原本的行星稱為古典行星(classical planets,或稱經典天體)。在這樣的安排下,被駁回的12顆行星提案,將有8顆是「古典行星」,和4顆是矮行星。然而,5B案被否決而5A案卻獲得通過。
在多數的語言中,都以等效的術語來翻譯英文中的「dwarf」:如法文、西班牙文、德文、俄文(羅馬化:karlikovaya planeta)、阿拉伯文(羅馬化:kaukab qazm)、中文、韓文왜소행성(矮小行星)、越南文(行星侏儒)等等。例外的則有日文的(;羅馬化:jun'wakusei)和拉丁文的(或取希臘文詞尾的),後者是(行星)的小稱,也暗喻比行星少了一些東西。
國際天文學聯合會在2006年的6A決議案中,認可冥王星是海王星外天體新的一族的原型。此類型的確切名稱與性質當時沒有指定,留給國際天文學聯合會在日後依據先前辯論達成的決議去討論,對這個類別的建議有類冥天體(plutonian objects)、和plutons,但這兩個名詞都沒有獲得採用。或許是來自地質學界的反對,因為plutons在地質學上的意思是深成岩,會造成混淆。部分原因是電子郵件的溝通不順暢,行星系統命名工作小組並未參與此一名稱的選擇。事實上,行星系統命名工作小組後來表決拒絕使用這個特定的名詞,並且這個名詞在天文學家之間也很少被使用。
特性
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{| style="background-color: #D4E2FC; margin: 24px auto 8px auto; border: 1px solid #8EB2F6; padding: 6px;"
|+ style="font-size: 1.2em;" |其他由布朗和坦克雷迪列出的矮行星
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{| class="wikitable" style="width: 100%; margin: 0;"
|+ 軌道屬性;此外,它三軸的尺寸也不符合流體靜力平衡。崔頓被認為是遭到海王星捕獲的矮行星。菲比也是被捕獲的天體,像灶神星一樣,也沒有達到流體靜力平衡,但在其發展早期可能曾經處於流體靜力平衡狀態。
探測
在2015年3月6日,曙光號成為第一艘環繞穀神星的太空船,開始在軌道上探測這顆矮行星鬩神星的發現者米高·E·布朗則認同把行星數目降至八的做法。
美國太空總署宣佈將會採用IAU所設下的新指引。不過,冥王星探測飛船新視野號的任務總監阿蘭·斯特恩卻反對IAU對行星的新定義。他認為,不應該把非行星天體稱為矮行星,也不應該用軌道屬性(而非內在屬性)來定義一種天體。所以,時至2011年,他仍然把冥王星稱作行星,並把穀神星、鬩神星等矮行星以及較大的衛星都當做額外的行星。。名詞planemo("planetary-mass object")就是行星、質量和天體三個單字的複合詞。
在IAU的行星定義的決議草案,考慮到冥王星和夏戎既滿足了矮行星的質量和形狀的要求,又圍繞著一個介於兩者之間(不在兩者中任何一顆的內部)的共同質心運轉,因此被視為矮行星的聯星系。質心的位置不只是取決於天體相對的大小,也與它們之間的距離有關;例如,木星和太陽軌道的質心就在太陽之外。
相關條目
註解
參考資料
外部連結
- NPR: [http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5631291 矮行星或許是最後的尊榮] (David Kestenbaum)
- [http://www.space.com/scienceastronomy/060816_planet_qanda.html 問與答:國際天文聯合會提出的行星定義] ,2006年8月16日
- BBC新聞:[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4798205.stm 問與答:新行星提案] ,2006年8月16日
- : [https://web.archive.org/web/20070224221409/http://www.canada.com/ottawacitizen/news/story.html?id=a9591aed-f19f-4ac3-a324-1f8bb46d9379&p=2 The case against Pluto] (P. Surdas Mohit) August 24, 2006
- , [https://web.archive.org/web/20070921162818/http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/minorplanets.php When Did the asteroids Become Minor Planets?]
- NASA: [https://web.archive.org/web/20100211161824/http://astronomy2009.nasa.gov/topics_sep.htm IYA 2009 Dwarf Planets]
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