為什麼水星也很小卻可以稱為大行星,冥王星卻不行?

楞香媽咪

冥王星被稱為九大行星從一開始就是個錯誤。

因為第一次發現冥王星的時候,是1930年。那個時候觀測技術什麼的都很不成熟,只是捕捉到了影相,根本算不清除冥王星的軌道和大小。

所以當時的條件根本不知道冥王星軌道是個什麼樣,僅僅是估算了一下大小。早知道當時估算的質量是冥王星和地球是一樣大的。

你想想,再當時根本沒有任何太空探測器的時候,對海王星外情況一抹黑的情況下,突然發現一個這麼大的天體,當然會被成為第九大行星了。

而且冥王星名聲大的令一個因素是,人類第一次進入了媒體時代,1930年代,已經有大量的報紙,廣播電臺在運營了,所以第九大行星在科學家還沒弄清楚的情況下,瞬間就已經家喻戶曉了。

只可惜之後天文學家越對冥王星觀測越覺得他不靠譜。

首先是質量越測量越小,一直到1978年才計算出和今天差不多的大小,僅僅是地球質量的0.2% ,和當初計算的差距太大了。

其次是隨著科學進步,發展冥王星軌道太怪異了。如下圖(紅色軌道):



這個軌道明顯和其他八個差別很大嘛。

所以其實早就有人對冥王星的身份表示懷疑了。很多天文館在冥王星降級之前都已經在太陽系模型中不畫冥王星了。或者是強行把冥王星軌道化成和其他八個在一個平面。

不過這些還都可以忍,直到我們發現了柯伊伯帶和鬩神星。因為柯伊伯帶有一大批和冥王星類似的天體,尤其是鬩神星,甚至比冥王星還大。

所以,從邏輯上講,如果冥王星為第九大行星,那就得承認鬩神星是地十大,然後柯伊伯帶的一批天體呢?第十一,第十二?這樣就亂了套了。

所以最終天文學會決定,精確定義行星。

要注意,天文學會實際上做的事是精確定義了行星的標準,並沒有閒的沒事幹,跑去專門把冥王星降級了。

因為以前根本沒有人定義到底啥才是個行星,大家憑著感覺就隨便命名了,這未免也太不專業了。好了,現在有了明確的定義,必須滿足三個標準:

一 天體的軌道必須圍繞太陽運轉

二 該天體必須有足夠的質量通過自身引力成為球形

三 這顆天體是它的軌道里最大的那顆8天體

必須同時滿足這三條才能稱之為行星。太陽系的其他八個行星,不管是水星,還是木星都符合這三條標準。

但是冥王星不符合第三條標準,因為冥王星軌道上最大的那個天體是海王星。

這三條標準時非常合理的,第一條排除了各大行星的衛星。所以木衛三,你雖然很大,但誰叫你繞著木星轉呢?

第二條排除了各種彗星和小行星,太小了還夠不成一個星球。

第三天就排除了柯伊伯帶的各類天體。

這樣太陽系中的各種天體,行星,矮行星,衛星,彗星和小行星不都有清晰的分類了,難道不好麼?


順便提一句,說冥王星還有爭議的,我覺得你們還是洗洗睡了,這個事情已經翻篇了,天文學家已經不再關心這個問題了,就和現在已經沒有物理學家不會再去談論相對論到底是不是正確,是不是還有以太一個道理。

因為現在天文學家都在積極尋找真正的第九大行星是否存在。根據預測,在太陽系邊緣很可能還有一顆質量是地球十倍的天體。這個天體如果真的存在,就有可能成為第九大行星。而且最近因為有了新的證據,是不是真的能找到第九大行星,很可能過段時間就會有消息,


shawn25

因為按照行星的定義需要同時滿足這麼幾個條件:

  • 環繞太陽運行
  • 自身足夠大,可以在重力作用下達到流體靜力學的穩定的圓球形
  • 能夠清除自身軌道附近物體


自從冥王星被發現之後,一直就有許多天文學家認為它不符合行星的標準,主要就是這個“小”,它的直徑只有2370km,而水星直徑足足是它兩倍還多——4800km,冥王星甚至比月亮都要小。而且它的軌道很詭異——和太陽系其他行星不同,冥王星的軌道是傾斜於其他行星運行的平面的。

但是在當時的觀測來看,似乎又找不到把它開除出行星的理由:它雖然是最小的行星,但也形成了一個圓形;它雖然軌道詭異,但確實是圍繞太陽做圓周運動。而且最關鍵的是,當時並沒有發現它的軌道上還有什麼其他的星體。


當時隨著研究深入,人們逐漸發現,冥王星其實並不是自己獨佔一個軌道,它只是在柯伊伯帶內側運動,而柯伊伯帶裡直徑大於100Km的天體可能得有數十萬顆,尤其是03年被發現的鬩神星,初步觀測它的體積比冥王星還要大(後來的觀測又發現它的直徑比冥王星小了二三十公里)!這個天體的出現直接導致了冥王星地位的動搖。隨後一些曾經被認為是小行星的天體——比如1801年被發現的穀神星(和其他一些矮行星不同,它不在柯伊伯帶,而是在木星和火星之間的小行星帶裡)、後來發現的妊神星、鳥神星(Makemake)、創神星(Quaoar)、亡神星(Orcus)、塞德娜(Sedna)之類的都被重新測量了體積和軌道,最終得出的結論是:冥王星和柯伊伯帶裡的這些天體一起共享公轉軌道,而且冥王星的體積上和它們相比沒有質的區別,所以冥王星滿足不了“清除自身軌道附近物體”這個要求,被開除出行星序列。


“個頭小就沒有尊嚴嗎?”
“對,沒有”



不過總要給冥王星安排一個新的身份,所以同時又決定,冥王星、穀神星、鬩神星、鳥神星、妊神星五顆為矮行星,是一種低於行星,高於小行星的存在。

此外有的學者認為在柯伊伯帶之外可能還會有一顆真正的行星,是它導致了冥王星他們的軌道傾瀉,但是這個神秘行星是否真的存在還不好說。


一個男人在流浪

比起太陽系中的其他幾大行星,水星的尺寸確實不大,確切的說是直徑最小的行星,直徑約為4880千米。水星的尺寸甚至還比不上衛星,例如,木衛三和土衛六的直徑均大於水星,木衛四則與之相當。不過,雖然水星的尺寸較小,但仍然遠大於冥王星,水星的直徑比冥王星大兩倍。冥王星的尺寸確實太小了,就連地球唯一的天然衛星——月球也比它大,月球的直徑是冥王星的1.5倍。

不過,行星的定義並非完全取決於尺寸。根據國際天文學聯合會的行星定義,成為行星需要滿足三大條件:(1)圍繞恆星(在太陽系中指的是太陽)公轉;(2)質量足夠大,使其外觀能夠呈現為球形;(3)能夠清空公轉軌道附近的其他天體,並且它的個頭在該區域內最大。雖然冥王星圍繞太陽公轉,並且外觀呈現為球形,但由於冥王星的軌道會闖入海王星,並且也在柯依伯帶中與其他小天體的軌道相重合,所以冥王星不滿足第三條要求,故冥王星不再被認為是行星,而是被重新歸類為矮行星。反觀水星,雖然它的尺寸相對較小,但它均滿足行星的三大要素,所以水星被認為是行星。

就目前而言,太陽系中只有包括水星在內的八大行星。除此之外,還有包括冥王星在內的五個矮行星。根據2015年近距離飛掠冥王星的新地平線號探測器,冥王星的直徑在矮行星中最大。不久前,有研究表明太陽系中可能還存在第九大行星,甚至第十大行星。不過,它們均未得到證實。這是因為它們遠離太陽,我們在地球上很難直接觀測到。


火星一號

水星是距離太陽最近的一顆行星,它的半徑和質量確實很小,體積才是地球的大約二十分之一,而且也沒有環繞的衛星。

水星屬於類地行星,表面卻幾乎沒有大氣存在,表面和月球其實差不多,也很多平原和隕石的撞擊坑,水星上的平原和月球的月海比較相似。但水星的的平覺密度較大,一些科學家認為水星就類似於地球除去地殼和地幔以後的樣子,水星應該原先也具有這些結構,和較大的體積,只是在早期的發展過程中發生了劇烈的碰撞等情況,導致水星失去這些外部結構。

在2006年,國際天文協會,給出了行星的三個判定標準,首先要是圍繞恆星運轉的天體,其次,要有足夠大的質量和體積,最後,在該星體周圍沒有類似的天體,要具有獨特性。水星雖然不大,但還是非常符合以上的三條標準,所以水星穩居太陽系的行星行列。

然而冥王星的故事就比較離奇,從1930年早期的轟動發現,到後來人們意識到對冥王星的體積和質量估算是錯誤的。即使冥王星也擁有自己的五顆衛星,但它的軌道附近是亂糟糟的,有大量的天體被發現,冥王星也是隻是其中較大的一個而已。總之,在2006年的天文聯合會議,冥王星就被取消了行星的名號,改成矮行星。

不過,還是有相當多一部分人認為冥王星也可以迴歸到九大行星的行列,它也基本滿足前兩條標準,而且位列行星那麼多年,對於第三條,很多行星也無法完全清除軌道附近的天體。

總之,學界爭論還在繼續,我們作為吃瓜群眾,還是銘記住這個充滿神秘故事的天體吧。


量子實驗室

對於這個問題,我們首先先來明確一下行星的定義:通常情況下我們把自身不發光,環繞著恆星進行運動的天體稱之為行星。要想判斷一個天體是否是行星,需要看看它是否滿足三個條件 :首先要確認該天體必須是圍繞著恆星進行運轉的;其次該天體的質量必須足夠大,以形成近似於圓球體的形狀;最後就是在該天體繞恆星進行公轉的軌道範圍內不能有比它更大的天體存在。滿足了這三個條件的天體,才能被稱之為行星。

我們可以從上面所說的各項條件中發現,質量的大小並不是決定某個天體是否是恆星的唯一條件。

接下來為了來具體分析分析為什麼水星是行星,而冥王星不是行星,我就來對水星和冥王星做一個簡單的比較:

水星是最接近太陽的一顆行星,其質量和體積與太陽系的其他行星相比確實是最小的,但與冥王星的質量和體積相比較,還是大的多的;其次水星滿足要成為行星的三個條件,而在冥王星繞太陽公轉的軌道上還發現了很多比它質量更大的天體,同時冥王星本身的質量就很小,僅有月球質量的六分之一。

在2006年冥王星正式被從太陽系九大行星裡除名,現如今我們所熟知的太陽系八大行星分別為:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。而冥王星則被列入矮行星的行列之中。因此水星雖然質量和體積都較小,但它確實是行星,而冥王星其實質量比水星要小的多,屬於矮行星。


地質知識分享局

2000-2006年期間科學技術發展迅速,人類到能夠看清更多更遠的天體,在冥王星之外的柯伊伯帶上發現10多顆天體符合當時行星認定標準的天體,於是在2006年的布拉格天文大會上重新修改行星的標準,有以下幾點要求:(1)能夠清除所在軌道和周圍軌道上的其它天體(2)圍繞太陽這樣的恆星運動(3)球形並且超過一定質量。而水星完全符合以上三條,並且水星的直徑是冥王星的2倍多,質量是冥王星的20倍以上,更有資格稱為行星,而題主在問題中所說的大行星指的是太陽系的八大行星,並不是說這個行星體積很大質量很大的意思。


科學薛定諤的貓

先回答:水星是行星(不是大行星,是八大行星中最小的),因為滿足判斷是否為行星的三大標準;冥王星是2006年被降為了矮行星,從九大行星中離開了。


①判斷行星的三大原則:是否環繞恆星運動;是否是球狀(就是要求質量體積是否合適,才能近似形成球體);它的公轉軌道,要是老大,禁止比它更大的星球存在。

我們來看看水星:首先它是距離太陽最近的一顆行星,平均距日距離是0.387個天文單位,圍繞太陽運轉,符合標準;其次它是類地行星的一個,是岩石行星,雖然很小,但是人家也很圓的,符合標準;最後在它的公轉軌道上,並沒有發現更大的天體了(也沒有衛星),符合標準。

②來看看冥王星是怎麼回事:首先它是1930年才被發現,被列為第九大行星。雖然它的軌道是歪,偏離黃道平面很多(而八大行星基本都在一個平面上運作),但也是圍繞了太陽運轉,所以符合;再看是不是球狀,雖然它的質量只有月亮的六分之一(真的小。。。)但是它也是球狀,所以符合條件;那它的公轉軌道呢?後來發現它的軌道會與海王星的軌道交遇,並且和柯伊伯帶中的許多天體重合軌道,因為不符合第三條規矩,就被降級為矮行星了。


賽先生科普

這個問題其實還是有很大爭議的,比如,如果太陽系在形成的過程裡沒有外來星體入侵,形成的各個行星的系內軌道應該是近似於平面的。但問題是,如果有某個天體入侵,使某個行星的軌道發生變化,包括橢球軸距和黃道面傾角變化,那麼這個行星還是行星麼,如果說不是,顯然是有爭議。從行星三定義來說,同樣的,海王星與冥王星有軌道交叉,如果某個時間發生軌道修正,誰能說的準最終結果呢?但從行星形成過程來講,海王星,冥王星,以及冥王星與柯伊伯帶相影響的星體,在這個集合里正處於新的演變過程,海王星也沒有完成清理動作。


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