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矮行星,或稱「侏儒行星」,體積介於行星和小行星之間,圍繞太陽運轉,質量足以克服固體應力以達到流體靜力平衡(近於圓球)形狀,沒有清空所在軌道上的其他天體,同時不是衛星。矮行星是一個新的分類。定義的標準尚不明確。矮行星質量和大小的上下限,在國際天文聯會會員大會的5A決議案中並沒有規範,沒有嚴謹的上限,即使一個比水星還大的天體,若未能將鄰近軌道的小天體清除掉,也許仍然會被歸類為矮行星。下限則是以能否達到流體靜力平衡的形狀概念來規範,但是對這類物體的大小和形狀尚未定義完成。2006年8月24日,冥王星被天文學家視為矮行星,不屬於九大行星。

1 矮行星 -術語簡介

矮行星矮行星

在2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學大會中確認了矮行星的稱謂與定義,決議文對矮行星的描述如下:1、以軌道繞著太陽的天體;2、有足夠的質量以自身的重力克服固體應力,使其達到流體靜力學平衡的形狀(幾乎是球形的);3、未能清除在近似軌道上的其它小天體;4、不是行星的衛星,或是其它非恆星的天體。

在行星的基本定義上,科學家們大致上認同這樣的說法:直接圍繞恆星運行的天體,由於自身重力作用具有球狀外形,但是也不能大到足夠讓其內部發生核子融合。

矮行星是太陽系外圍較小的天體,或稱為小行星。在行星的基本定義上,科學家們大致上認同這樣的說法:直接圍繞恆星運行的天體,由於自身重力作用具有球狀外形,但是也不能大到足夠讓其內部發生核子融合。

但是實際上,最終的定義會比這複雜得多,有的天文學家傾向於把太陽系外圍較小的天體稱作「矮行星」,而另外一些人則願意把它們叫做「小行星」,或者「柯伊伯帶行星」,還有一些人則根本不想用到行星這個詞。

相信矮行星的數目會很多,隨著觀測的不斷進步,會越來越多。在布拉格舉行的國際天文學協會第26次會議上,國際天文學協會術語委員會已正式決定以後不再稱冥王星為「行星」,而是稱其為「矮行星」。

2 矮行星 -家族成員

冥王星

矮行星矮行星

冥王星曾被認為是離太陽最遠的一顆大行星,它繞太陽運行一周曆時248年之久,平均速度每秒只有 3.0英里.它距離太陽大約40天文單位,其表面溫度大概是-348攝氏度。關於冥王星的直徑大小問題尚未定論,儘管已經估計其最大值為3600英里(有人也測定它並不比月亮大,即在2170英里以下).這一估計的依據是冥王星的細小視圓面在天空中運行時對恆星的掩食情況。大小是地球的6分之一與5分之一之間,質量只有地球的2000分之一。

卡戎星

卡戎星是1978年華盛頓美國海軍天文台的天文學家詹姆士'克裏斯蒂發現的。直到現在,它仍被看成冥王星的一顆衛星。在冥王星赤道上空約1.9萬公里的圓形軌道上運轉,其運行周期與冥王星自轉周期相等。近年來的觀測表明,「卡戎」其實與冥王星構成了雙行星系統,同步圍繞太陽旋轉。另外,「卡戎」的直徑超過1000公里,質量約為190億億噸,大約是冥王星的一半,其密度與冥王星相似。有專家推測,遠古時冥王星與一顆龐大天體發生了碰撞,導致一大塊碎片從中分離出來,最後形成了「卡戎」。

齊娜星

相對於200多年前發現的穀神星和近30年前發現的卡戎,齊娜是一個完全陌生的新來者,她是在2003年被發現的。齊娜的公轉軌道是個很扁的橢圓,它公轉一周需要560年,離太陽最近的距離是38個天文單位,最遠時為97個天文單位。天文學家目前認為,齊娜的直徑約2300公里至2500公里,只比冥王星略大。科學家說,齊娜的大氣可能由甲烷和氮組成,現在它離太陽太遠,大氣都結成了冰;當它運動到近日點時,表面溫度將有所升高,甲烷和氮會重新變成氣態。至於其內部結構,現在還只能猜測,有可能是冰和岩石的混合物,與冥王星類似。齊娜有一顆衛星,科學家暫時稱之為加布里埃爾,他是好戰公主齊娜的隨從。這些非正式的名字最終都將被正式名稱取代。

穀神星

穀神星(1 Ceres)是人們最早發現的第一顆小行星,由義大利人皮亞齊於1801年1月1日發現。其平均直徑為952公里,是小行星帶中最大最重的天體。穀神星4.6個地球年才繞太陽公轉一周。

3 矮行星 -基本特徵

矮行星冥王星慘被降格為矮行星

矮行星它們的特點是外幔和表面由冰凍的水和氣體元素組成的一些低熔點的化合物組成,有的其中混雜著的一些由重元素化合物組成的岩石質的礦物質,厚度占星體半徑的比例相對較大,但所占星體相對質量卻不大,內部可能有一個岩石質佔主要物質組成部分的核心,占星體質量的絕大部分,星體體積和總質量不大,平均密度較小,一些大行星的衛星也具有這種類似冰矮星的結構。

像木衛二、三、四,土衛一、六等,對於行星級的冰矮星來講,最大的是齊娜,直徑大約2400公里,最小的卡絨,直徑約800公里左右。像穀神星這樣的距太陽較近的行星,表面的冰物質主要是水,而冥王星和卡絨的表面冰物質主要是水和熔點更低的甲烷、氮、一氧化碳等物質。過去曾將這些矮行星算作小行星中的一類,直到2006年才將它們從一般小行星中分離出來,划作單獨的一類,稱為矮行星,並把冥王星和冥衛一歸入其中。

矮行星的這種星體結構和它產生的地處太陽系外圍的低溫環境和自身的質量有關,一方面,太陽的溫度不足以將它們的由氣體元素組成的低熔點物質驅散,另一方面,它們自身原始質量較小,星體本身不能將氫氦等較輕的輕元素氣體束縛住。

但星體收縮產生的熱量也不能將較重一些的氣體元素組成的化合物如水和碳氫化合物等完全驅散,而會保留下一部分,同時它的足夠的引力又使它足可以形成分層的物質結構,使較輕的物質浮於較重的由重元素組成的岩石質物質的表面,並隨著星體以後的冷卻,在表面上凝固下來,因此,會形成具有這種物質結構的星體。

4 矮行星 -界定標準

矮行星矮行星

名稱 分類 直徑 質量

2005 FY9(Easterbunny) 類QB1天體 1600–2000公里(?) 不詳

Orcus 類冥天體 840-1880公里 6.2-7.0×1020千克

塞德娜 黃道離散天體 1180–1800公里 1.7-6.1 × 1021千克

2003 EL61(Santa) 類QB1天體 約1500公里 ~4.2 × 1021千克

誇歐爾 類QB1天體 989-1346公里(?) 1.0-2.6 × 1021千克

2002 TC302 黃道離散天體 ≤1200公里 不詳

伐樓拿 類QB1天體 ~936公里 ~5.9×1020千克

2002 UX25 類QB1天體 ~910公里 ~7.9×1020千克

2002 TX300 類QB1天體 <900公里 不詳

伊克西翁 類冥天體 <822公里 不詳

在過去,查龍(冥衛一)一直被視為冥王星的衛星,因為到現在都還沒有明確的規範來區分「雙星」(這裡指的是兩顆行星、矮行星或小行星)與附屬衛星。在第26屆國際天文聯會會員大會原來的決議草案(5)中,查龍可能成為矮行星,原因是:

查龍的大小與形狀滿足成為行星的條件。(在最後決議中,皆成為矮行星的必要條件)
查龍與冥王星的質量比,使得兩者的質心位置落在兩者之間的空間中,而非在冥王星表面內的一點。
然而,這個定義在最後決議文本中並未被保留,在未來也不知是否會被加入。若相似的定義被採納,查龍將成為矮行星的一員。

第二、第三和第四大的小行星(4號灶神星、2號智神星與10號健神星)也都可能成為矮行星,只要它們能達到流體靜力平衡的形狀(橢球體)。但目前還沒有足夠佐證資料。

大小與質量

矮行星質量和大小的上下限,在國際天文聯會會員大會的5A決議案中並沒有規範,沒有嚴謹的上限,即使一個比水星還大的天體,若未能將鄰近軌道的小天體清除掉,也許仍然會被歸類為矮行星。下限則是以能否達到流體靜力平衡的形狀概念來規範,但是對這類物體的大小和形狀尚未定義完成。在國際天文聯會的5號決議案原先建議的是質量大於5×1020公斤,直徑超過800公里,但是在最後決議的5A案中未予以保留,因此以觀測經驗為依據提供的建議是要根據對象的歷史變化和構成來作認定。根據部分天文學家的說法,新定義可能會使矮行星的數量增至超過45顆。

用行星指數界定矮行星

把行星指數28.18348

5 矮行星 -命名時間

矮行星矮行星

2006年國際天文聯合會對太陽系的成員做了定義,將「矮行星」定為新的天體分類,當時列有3顆,分別為穀神星神星、冥王星及Eris(2003 UB313)。2008年分別又增列了Makemake(2005 FY9)及Haumea(2003 EL61),目前計有5顆矮行星(2008/12/11)。

穀神星神星是西元1801年義大利的天文學家Piazzi所發現的,過去一直都被列為小行星,且為小行星群中體積最大的1顆,本體直徑為960 × 932公里,繞日公轉週期為4.60年,2006年的新行星定義之後改列為矮行星。

冥王星是西元1930年美國羅威爾天文台的天文學家C.W.Tombaugh所發現的,在過去一直被視為9大行星之一。它在行星中是最小的1顆,比我們月球還小,另其公轉軌道面相對於黃道的傾斜角17.1度遠比其他行星大,再加上公轉橢圓軌道偏心率為0.249,使得其近日點在海王星的軌道之內,因此數年以來冥王星算不算是行星的問題不斷被提出來討論,2006年的新行星定義之後將其改列為矮行星。

Eris(2003 UB313)於2003年由美國Palomar天文台的天文學家Mike Brown等所發現的,本體直徑約為2400公里比冥王星還大一些,因此發現后使得大家重新評估行星的定位問題。2006年的新行星定義之後將其列為矮行星之一,是目前體積最大的矮行星。

Makemake(2005 FY9)於2005年3月31日由美國Palomar天文台的天文學家Mike Brown的團隊所發現,被國際小行星中心編為第136472號小行星。2008年7月11日國際天文聯合會將其列為矮行星的第4顆。

Haumea(2003 EL61)於2005年7月29日由西班牙Sierra Nevada天文台天文學家J. L. Ortiz及其研究團隊在分析2003年過往資料時所發現。2006年9月7日被國際小行星中心編號為136108號小行星。2008年9月17日國際天文聯合會將此小行星歸類為第5顆矮行星,並以「Haumea」命名之。

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