冥外天體

冥王星軌道外面的天體簡稱冥外天體

冥外行星

2003年10月，加州理工學院麥克·布朗教授領導的團隊觀測到了一顆位於太陽系外圍柯伊伯帶的天體。2005年1月，經過再次分析，布朗判斷該天體的體積比冥王星還大。布朗原本決定直到精確地計算出它的尺寸和軌道後再將發現“第十大行星”的訊息告知於大眾。但2005年7月28日，另一個西班牙天文學家小組宣布在柯伊伯帶發現了高亮度的星體，同時布朗的小組發現保存研究資料的網站被黑客侵入。迫於無奈，布朗不得不在7月29日倉促發布訊息。他在電話里向新聞界宣布：“拿起你們的筆，從今天開始改寫教科書。”至此，全世界才認識了這顆被暫時命名為2003-UB313(齊娜)的新星———它與太陽的最遠距離是冥王星的3倍，顏色灰暗，表面寒冷，軌道呈橢圓形，個頭卻比冥王星還大。天文學家是通過2003-UB313的亮度，也就是它反射太陽光的多少，來判斷其尺寸的。天體的反射率除了與體積有關，還受星球的表面材質影響。因此在確定其真實材質之前，科學家根據不同的反射率對該天體的大小進行了推算，結論是，它必定比冥王星大。從地球上觀測，這顆新星是柯伊伯帶中亮度第三的星體。如果按照100%反射光線，它的直徑也有2210公里。如果反射率為90%，直徑就達到2330公里，同直徑約為2400公里的冥王星相當。如果反射率為60%，直徑則為2860公里。若反射率與冥衛一類似（38%），直徑就為3550公里，是冥王星大小的1.5倍。此外，2003-UB313的橢圓軌道也比冥王星更“扁”：2003-UB313其公轉周期長達560年，遠日點離太陽97天文單位（1天文單位約為1.5億公里，相當於太陽到地球的距離）；近日點卻只有38天文單位。軌道平面與地球等行星軌道平面的夾角達到近45度之大（冥王星與地球等八大行星的夾角為17 度）。科學家猜測，有可能是它屢次靠近海王星，運行軌道受到影響，以至於成了明顯的橢圓形。布朗說，正因為這些特性才導致2003-UB313時至今日才被人發現。同冥王星一樣，2003-UB313也位於遙遠的柯伊伯帶（KuiperBelt）。1951年，天文學家柯伊伯提出，在太陽系外圍可能有一大群小天體繞太陽運行。1992年，天文學家在海王星以外發現了一個直徑200公里左右的暗淡天體，編號為1992-QB1，為柯伊伯的上述觀點提供了直接證據，“柯伊伯帶”從此不再只是假設，它位於海王星軌道以外，擁有幾萬個或可能更多天體，由冰和岩石組成。科學家相信，這些天體是早期太陽系中物質凝聚成各大行星的過程中剩下來的殘渣。人們曾經認為，柯伊伯帶只有小行星和彗星出沒，但是被發現的大型柯伊伯帶天體（KBO）越來越多，體積的記錄也迅速被刷新。而布朗等人組成的研究小組就曾發現比冥衛一更大的“夸歐爾”（Quaoar），以及尺寸更大、曾被疑為第十行星的“塞德娜”（Sedna）。現在他們終於發現了體積超過冥王星，可能成為太陽系第十大行星的2003-UB313.改寫教科書？對於2003-UB313的行星身份，布朗信心十足，他說：“我們有百分之百的信心確認，它是太陽系外圍發現的第一個比冥王星大的天體。如果冥王星能被接受為一顆行星，那么2003-UB313更有資格。”而反對的聲音也在同一時間出現，有天文學家稱，如果2003-UB313算行星的話，那么其他和它差不多大小的天體都應該被稱做行星，根據該邏輯，2003-UB313要排在一系列以前發現的“行星”——包括“塞德娜”之後，而不能稱為“第10大行星”。美國卡耐基學院行星組成理論家阿蘭·波斯稱，2003-UB313的發現是天文界的一大盛事，但他同樣認為不應該將它稱為一顆行星。波斯稱，海王星軌道之外的天體，包括冥王星都應該被稱“柯伊伯帶行星”。波斯對記者表示：“將它們稱做行星的話，對太陽系中的其他大傢伙來說，顯然太不公平了。”反對者還提出，2003-UB313軌道平面與即黃道面相交成45度角，其軌道為橢圓形，不符合太陽系共面性和近圓性的普遍規律。而且，布朗等人根據亮度估大小，再據大小估質量。但是真正要確定一個天體，要有精確的質量，才能算準軌道。對於新星的身份，資助布朗研究的美國宇航局也在其網站上稱“第十顆行星被發現”。但是宇航局的官員說，決定2003-UB313是不是太陽系“第十大行星”不是美國宇航局的工作，這該是國際天文聯盟的責任。那么，“太陽系有九大行星”的說法是否真的會被重寫？全世界教科書上的內容需要更改嗎？至少，我們必須對太陽繫結構以及行星的概念進行重新研究。再見“塞德娜”事實上，布朗和他領導的小組已經不是第一次對天文界提出難題了。2003年底，他的小組在距地球129億公里外，找到一顆紅色小行星2003-VB12.最初，布朗也一度提出它是太陽系的第十大行星，並依照因紐特神話傳說中海洋女神的名字，給它起名為“塞德娜”。不過當確定其體積比冥王星小時，“塞德娜”加入太陽系行星家族的希望也破滅了。“塞德娜”的主要成分是冰和岩石，其體積大小約為冥王星的四分之三。“塞德娜”也創造了整個太陽系的最冷紀錄：估計其溫度為零下240℃，同2003-UB313不相上下。它以一個較大的橢圓形軌道圍繞太陽運行，距離太陽最遠的距離超過135億公里。有天文學家認為，“塞德娜”很可能是冥王星的同類，屬於起于海王星外、終結於冥王星外的冰石碎塊集中的柯伊伯帶。柯伊伯帶被認為是在太陽系誕生時遺留下來的，從1992年來人類已經發現了大約800個柯伊伯帶天體，其中有些天體的可預測軌道可以把它們帶到距太陽1500億公里處，這遠遠超過了 “塞德娜”的軌道。由於其體積比冥王星小，“塞德娜”最終被正式歸類為“小行星”。在2003-UB313被發現之前，“塞德娜”一直是自1930年發現冥王星之後所發現的圍繞太陽運行的最大天體，比2002年發現的“夸瓦爾”（Quaoar）小行星還要大一些。布朗稱：“我們認為這只是太陽系最原始的天體之一。”他表示因為行星應當比同一區域內的其他天體體積更大，因此無法將“塞德娜”歸於行星一類，不過他堅信會在“塞德娜”附近發現更大的天體。果然，比冥王星更大的柯伊伯帶天體2003-UB313的發現印證了他的預測。在因紐特人傳說中，“塞德娜”是創造北極海洋生物的造物女神，生活在海底冰窟裡面，這與2003-VB12寒冷的表面很搭配。布朗說，他也已經為2003-UB313擬好了名字，正等待國際天文學聯合會批准，但是拒絕向公眾透露。按照國際慣例，如果2003-UB313真能算作“第十大行星” 的話，它將被賦予西方神話中諸神之一的名字。外界猜測，古希臘神話中冥王的妻子珀爾塞福涅的名字應該是首選，珀爾塞福涅一年只有六個月陪著冥王，另外半年留在人間；而2003－UB313在一個公轉周期內只有一半時間在冥王星附近，另一半時間很遠。

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