我天文学家:定论太阳系十行星为时过早

人民网记者 武卫政

2005年08月03日14:01  

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  美国人发现太阳系第十大行星的消息传出后,我国科学家认为目前下定论为时过早―――

  7月29日,美国加州理工学院行星天文学家麦克·布朗等人宣布,他们在冥王星外发现了太阳系第十大行星,消息一出,立刻引起广泛关注。8月2日,中国国家天文台研究员李竞在接受记者采访时认为,根据这一星体的实际情况,目前还不能确认它就是太阳系第十大行星。

  ■ 这一星体的认定理由值得怀疑

  “太阳系有很多普遍规律,其中一个规律就是,除冥王星外的八大行星,几乎都在一个平面上围绕太阳公转,叫做共面性,同时,它们围绕太阳公转的轨道近似圆形,叫近圆性。”李竞说,“而新发现的这个星体并不具备这两个基本条件,首先,它的轨道平面与地球公转轨道平面(即黄道面)相交成44度角,与共面性相去甚远;其次,它的轨道为椭圆形,不是近圆。”

  “除此之外,这一星体的基本资料还非常粗略,据此根本不能认定它就是第十大行星。”李竞说,布朗等人是根据观测到的这一星体的亮度,估算出它的大小,再根据大小估算质量。当然,根据亮度可以估算大小,但是对于不发光的天体而言,就得知道它表面的反照率。现在,他们并不清楚这个星体的反照率,据此估算其大小、质量,就有很大的误差。“确定一个天体,质量是一个非常重要的参数。有了精确的质量,才能算准轨道。”

  “再者,他们说它的公转轨道周期是560年,这个数据也是粗略的。”李竞说,天文学家是根据天体在一定时间内运动的弧长来计算轨道长度的,观测时间越长,天体从一个点到另一个点的弧就越长,轨道越容易算准。而这个星体刚刚被发现,已知的轨道弧很短,而且观测点也不多,据此算出的轨道和周期是不准确的。“只有进一步观测,积累丰富的资料,才能全面了解这个星体的真相,最终确认它的身份。”李竞强调。

  ■ 这是正常观测中的偶然发现

  “实际上,自上世纪90年代起,天文学界就对寻找太阳系第十大行星失去了热情。”李竞说,“我认为,这次布朗等人的发现并不是刻意追求的结果,而是正常观测之中的偶然发现。”

  李竞介绍,当年天王星被发现之后,天文学家认为还有一个天体在影响天王星,于是发现了海王星,后来觉得可能还有一个天体在影响海王星,于是找到了冥王星。这时候,天文学家发现,冥王星质量太小,根本不足以影响海王星和天王星。他们就推测,是不是还有一个更大的行星在影响它们?随即就进行下一步探测,当时称为寻找“Ⅹ”星。这个“Ⅹ”有两层含义,一是表示未知数,二是它正好是罗马数字中的“10”,所以也就是找第十大行星。结果都没找到,反倒找到了一大批小行星、星系等“副产品”。

  1989年,美国的空间探测器“旅行者二号”考察了木星、土星、天王星、海王星之后,传回了近距离观测天王星和海王星的资料,表明过去地面观测推算出来的基本参数存在很大误差。按照新的数据推算两颗星的轨道,发现它们受别的天体影响很小。这时候,天文学界恍然大悟:原来的思路有问题!既然这样,就没有必要非得再去寻找一个所谓影响天王星和海王星的大行星。

  “为什么布朗等人的发现是偶然的呢?因为按照常识,没有人会到与黄道相交44度角的天区范围内寻找大行星。”李竞说,“他们发现这颗星体比冥王星大,就往第十大行星上想,并且为了制造轰动效应,抢先发布了消息。公众切不可被它误导。”

  ■ 可能只是环状星带里的一个小行星

  布朗等人说,这一星体位于太阳系外围的柯伊伯带,那么,柯伊伯带是怎么回事呢?

  李竞介绍说,1951年,美籍荷兰天文学家柯伊伯提出一个假说,在海王星之外有一个环状星带,里面有很多小天体。后来科学家真的发现在海王星之外存在这样一个小行星带,人们就叫它柯伊伯带。

  柯伊伯带确认之后,天文学家马上就提出一个问题,冥王星是什么?事实上,冥王星并不符合大行星的规律:它与黄道面的交角是17度,不共面;它的轨道是椭圆,不近圆。同时,冥王星很小,直径只有月亮的1/3、地球的1/6,质量是地球的1/500。现在天文学界几乎形成共识,认为冥王星的位置是在柯伊伯带,它是这一星带中较大的小行星。

  什么样的行星才算是大行星呢?李竞介绍,一般而言,大行星分为两种,一种是类地行星,一种是类木行星。以质量论,类地行星在一个地球质量上下,类木行星在几十个到几百个地球质量之间。相比之下,冥王星只是一个卫星级的行星。“确切地说,新发现的这个星体只不过是柯伊伯带里比冥王星大的一个小行星。”

  ■ 太阳系行星的发现(延伸阅读)

  太阳系有九大行星,地球之外的其他八大行星被发现的时间顺序分别是:水星、金星、火星、木星,因其距离地球近,亮度较高,在古代已经被人类目测发现。土星也是古人发现的,但其“光环”是17世纪时天文学家用望远镜确认的。天王星,由旅居英国的德国人威廉·赫歇尔于1781年发现。海王星,由德国人伽勒于1846年发现。冥王星,由美国人汤博于1930年发现。

  《人民日报》 (2005年08月03日 第十一版)

(责任编辑:马丽)
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