海王星以外的行星:
探索太陽系的邊緣
近年來,在太陽系的邊緣,海王星軌道外緣發現了一個許多天體聚集的神秘區域,這些遙遠的冰態矮行星是太陽系的小奇蹟。
2006年,國際天文學聯合會(IAU)做出了一個備受爭議的決定,決定將冥王星歸入一個新的類別,使其成為第一顆矮行星。許多人同意這種說法,但仍有爭議,直到今天,仍有一些人認為冥王星是太陽系的第九大行星。根據IAU的說法,冥王星被重新分類的原因之一,是它沒有清除臨近區域的物體,冥王星仍與許多其他物體共存於一個叫做柯伊伯帶的區域。
這個甜甜圈狀的柯伊伯帶位於海王星軌道外緣,由彗星、小行星和許多其他冥王星大小的物體組成。這意味著冥王星絕非是唯一的矮行星,不過還有多少這樣冰封的小奇蹟潛伏在那裡,其中又有多少被官方證實為矮行星呢?
目前,IAU僅將太陽系中的五個天體歸類為矮行星。然而除此之外,天文學家已經發現了許多可以被認為是矮行星的天體。據估計,在太陽系的遙遠區域可能散佈著數百個甚至更多的天體。這些難以捉摸的星球到底是什麼樣子仍然是個謎,我們掌握的大多數圖像只能告訴我們它們是顆粒狀的白點。新視野探測計劃的圓滿成功,為我們明確了冥王星的樣子,因此在柯伊伯帶發現的其他矮行星可能有類似的特徵。
到目前為止,唯一確認的另一顆矮行星是穀神星,它位於太陽系內部,處於火星和木星之間一個叫做小行星帶的區域。若要真正了解矮行星的奧妙,需要我們在已經探索過的領域更進一步,深入到太陽系的冰封邊緣,和我一起穿越大型行星,進入神秘的柯伊伯帶。
在2004年,一顆奇特的蛋狀矮行星被人們發現並被命名為哈烏美亞。人們對哈烏美亞的所有了解都是來自於哈勃和地面望遠鏡的觀察。因此,這是迄今為止最清晰的照片。哈烏美亞與太陽的距離是地球與太陽的距離的43倍,舉個例子,太陽光花大約八分鐘就可以到地球,然而到達哈烏美亞要花六個小時。它不同尋常的形狀是飛速旋轉的結果。
旋轉導致了哈烏美亞變成了橢圓形而不是圓形的,所以它看起來像是一個壓壞的雞蛋。他是太陽系中旋轉最快的大型物體之一,僅需要四個小時就可以完成一次旋轉。這就意味著哈烏美亞星球的白天只有四個小時。2017年,當這顆矮行星被一顆遙遠恆星的光芒照亮的時候,人們發現了圍繞它由冰組成的奇特光環和兩顆名為 妊衛一和妊衛二的小衛星。
儘管導致哈烏美亞旋轉如此之快並且擁有著冰環還是一個謎團,科學家們還是猜想這是數十億年前大爆炸的結果。哈烏美亞不是唯一在冥王星旁邊的矮行星,因為有一個明亮到令人印象深刻的物體被發現了。冥王星是地球上可觀測到在凱伯帶中最亮的天體,而這片區域第二亮的天體是一顆神秘的紅矮星叫做鳥神星。鳥身星第一次在2005年被觀測到。
它在太陽系的歷史上佔據了重要的地位,因為它是被發現的行星中使國際天文學聯合會重新考慮行星的定義並且創建了現在的矮行星。我們對鳥神星了解甚少,但是但是它的顏色是粟色的與冥王星有部分相似。這說明它的表面被冰凍的甲烷和乙烷覆蓋著,並且這些甲烷和乙烷很可能是由小顆粒的形式組成。與哈烏美亞一樣,鳥神星從來沒有被近距離觀察過因為他和太陽之間有著遙遠的距離。光需要6到20小時才能到達。這張由哈勃拍攝的圖像是最清晰的遙遠矮行星照片。儘管人們很難從這張照片中發現太多,但是你仔細看的話,還有一個幾乎看不見的天體在那個亮光上面,這就是鳥神星。
這顆暗點是一個別名叫做MK2的衛星,它體積小,亮度很低。由於被母星的眩光所遮掩,它已經有十多年沒有被發現了。我們需要觀測得更遠,甚至要一直到柯伊伯帶1的邊緣才能觀測到下一顆也是最後一顆官方確認的矮行星。2005年, 發現鳥神星2的同一團隊發現了一顆名為鬩神星3的緻密矮行星,它被認為是太陽系中的第十顆行星。
由於鬩神星與冥王星4有著驚人的相似之處,鬩神星的發現最終在冥王星行星地位的重新分類中扮演了重要角色。正如我前面提到的,今天科學界和公眾仍在繼續著冥王星在太陽系中行星地位的辯論,其中一些人可能更同意早些時候將太陽系中行星的數量從9個增加到12個。並且,冥王星和它的衛星卡戎5(冥衛一)被認為是一對孿生行星,穀神星6和鬩神星被允許進入主行星序列。但這一早期的想法遭到了反對,因此矮行星分類最終誕生了。
鬩神星雖然體積較小,但據估計其質量比冥王星高約28%。這顆行星是官方確認的離太陽最遠的矮行星,它位於柯伊伯帶的外緣,這片區域也被稱為離散盤7。事實上,這個神秘的世界非常遙遠,以至於陽光需要走九個多小時才能到達。因為其遙遠的距離,所以表面細節無法被觀測到。但天文學家已檢測到鬩神星上甲烷冰的存在,並相信它可能看起來與冥王星類似。這張由哈勃拍攝的照片顯示,鬩神星至少還有一顆衛星,名為迪絲諾美亞8(鬩衛一),是矮行星中的第二大衛星,體積僅次於冥王星的卡戎。
目前,國際天文學聯盟官方只承認冥王星、穀神星、妊神星9、鳥神星和鬩神星為矮行星。然而,還有四個神秘的星體被大多數科學界所認識,它們分別是亡神星10、賽德娜11(小行星90377)和共工星12,但這些尚未得到官方證實。對於其他太陽系中沒有被官方確認的矮行星以及其他神秘世界,我們將在柯伊伯帶之旅的第二部分中一探究竟。現在,隨著新技術的迅速普及,探索任務收集了更多關於太陽系的資料,我們對矮行星的理解正在逐步增加。當你開始發現海王星以外的這些小奇觀是多麼迷人時,無論冥王星、鬩神星還是迄今為止發現的任何其他矮行星是否應該被歸類為真正的行星,都將毫無意義。
但有一件事是肯定的,妊神星、鳥神星和鬩神星等矮行星的發現證明冥王星並不是柯伊伯帶中唯一值得未來訪問的絢麗世界。
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