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行星

行星

行星(英語:Planet、拉丁語:Planeta)通常指自身不發(fā)光,環(huán)繞著恒星的天體。其公轉方向常與所繞恒星的自轉方向相同。一般來說行星需具有一定質量,行星的質量要足夠的大且近似于圓球狀,自身不能像恒星那樣發(fā)生核聚變反應

中文名行星
定義圍繞太陽或其他恒星運行的質量不超過木星的較大天體。
英文名planet
 

       中文名稱:行星

       英文名稱:planet

       定義:圍繞太陽或其他恒星運行的質量不超過木星的較大天體。

       應用學科:天文學(一級學科);太陽系(二級學科)

傳統(tǒng)定義

行星行星通常指自身不發(fā)光,環(huán)繞著恒星的天體。其公轉方向常與所繞恒星的自轉方向相同。一般來說行星需具有一定質量,行星的質量要足夠的大(相對于月球)且近似于圓球狀,自身不能像恒星那樣發(fā)生核聚變反應。2007年5月,麻省理工學院一組太空科學研究隊發(fā)現了已知最熱的行星(攝氏2040度)。

隨著一些具有冥王星大小的天體被發(fā)現,“行星”一詞的科學定義似乎更形逼切。歷史上行星名字來自于它們的位置在天空中不固定,就好像它們在星空中行走一般。太陽系內肉眼可見的5顆行星水星、金星、火星、木星和土星早在史前就已經被人類發(fā)現了。16世紀后日心說取代了地心說,人類了解到地球本身也是一顆行星。望遠鏡被發(fā)明和萬有引力被發(fā)現后,人類又發(fā)現了天王星、海王星,冥王星(目前已被重分類為矮行星)還有為數不少的小行星。20世紀末人類在太陽系外的恒星系統(tǒng)中也發(fā)現了行星,截至2012年2月4日,人類已發(fā)現758顆太陽系外的行星。

新的定義

如何定義行星這一概念在天文學上一直是個備受爭議的問題。國際天文學聯合會大會2006年8月24日通過了“行星”的新定義,這一定義包括以下三點:

1、必須是圍繞恒星運轉的天體;

2、質量必須足夠大,來克服固體應力以達到流體靜力平衡的形狀(近于球體);

3、必須清除軌道附近區(qū)域,公轉軌道范圍內不能有比它更大的天體。

從古典時代的神圣的游星演化到科學時代的實在的實體,人們對行星的認識是隨著歷史在不停地進化的。行星的概念已經不僅延伸到太陽系,而且還到達了其他太陽系外系統(tǒng)。對行星定義的內在的模糊性已經導致了不少科學爭論。

從遠古時代起,五個肉眼可見的經典行星就已經被人們熟知,他們對神學、宗教宇宙學和古代天文學都有重要的影響。在古代,天文學家記錄了一些特定的光點是相對于其他星星如何移動跨越天空。古希臘人把這些光點叫做“πλ?νητε? ?στ?ρε?”(即planetes asteres,游星)或簡單的稱為“πλαν?τοι”(planētoi,漫游者),今天的英文名稱行星(planet)就是由此演化出來的。在古代希臘、中國、巴比倫和實際上所有前現代文明中,是人們幾乎普遍的相信,地球是宇宙的中心,并且所有的“行星”都圍繞著地球旋轉。會有這種認識的原因是,人們每天都看到星星圍繞著地球旋轉,而且看起來好像是常識的認為,地球是堅實且穩(wěn)定的,應該是靜止的而不是會移動的。

行星是如何形成的呢?在一個恒星邊上,可能吸收了比較多的宇宙灰塵聚集,拿太陽舉例:太陽大約在40億年前,就吸收很多灰塵,灰塵之間互相碰撞,粘到一起。長期以來,出現了大量的行星胚叫做星子,當時至少有幾十億的星子圍繞太陽運動。星子之間作用規(guī)律是:兩個星子如果大小差距懸殊,并且彼此的速度不大,碰撞以后,小星子就會被大星子吸引而被吃掉。這樣,大的星子越來越大。如果兩個星子大小差不多,彼此速度很大,他們碰撞后就會破裂,形成許多小塊,而后,這些小塊又陸續(xù)被大星子吃掉。這樣,星子越來越少。大行星就是當時比較大的星子,無數小行星就是當時互相吞并時期沒有被吃的幸運兒。

過去說法

       過去說法是:在太陽系形成初期,99%以上的物質向中心聚合成為太陽,周圍還有部分散在的物質碎片圍繞著太陽旋轉,經過很長一段時間的碰撞和引力作用,散在的碎片逐漸聚合成了九大行星,但那時的地球只是一團混沌的物質,又經過了幾十萬年,物質逐漸冷卻凝固,形成了地球的初步形態(tài),再經過幾十萬年,由于地球的引力作用,由地球內部化學反應所產生的氣體噴出后被保存在地球周圍,形成了大氣層,并由氫氣和氧氣化合成了水,再然后經過太陽的能量輻射,地球本身的電場、磁場作用和適宜的生存環(huán)境,由水中產生了有機物,也就是一切生命的祖先……

最新研究

有研究認為:行星是從黑洞中產生的。

并為此找到了確鑿的證據:銀河系中央的小型黑洞能夠超速“噴射”行星。在此之前,科學家認為只有特大質量黑洞才能以超速噴射行星。

行星研究人員稱,實際上小型黑洞要比特大質量黑洞噴射更多數量的行星。1988年,美國洛斯·阿拉莫斯國家實驗室物理學者杰克---希爾斯預言,銀河系中央的特大質量黑洞能破壞雙子行星平衡,束縛一顆行星,并以超高速將另一顆行星噴射出銀河系。自2004年以來,天文學家共發(fā)現9顆被特大質量黑洞高速排斥的行星,他們推測這種特大質量黑洞的質量是太陽的360萬倍。然而,美國哈佛--史密森天文物理中心賴安---奧利里和阿維---利奧伯從事的研究表明,銀河系中央許多小型黑洞噴射出大量行星。

這些小型黑洞的質量大約只有太陽的10倍,一些研究認為銀河系中央至少有25000個小型黑洞圍繞在特大質量黑洞附近。當某些小型黑洞將行星噴射出銀河系時,它們會進一步地靠近特大質量黑洞。利奧伯說,“小型黑洞比特大質量黑洞排斥噴射行星的速度更快!研究被噴射行星的軌跡和速度將有助于天文學家測定多少黑洞會噴射行星以及它們是如何排斥噴射行星的?!蓖瑫r,他們也承認開展此項研究是很不容易的,現有的太空望遠鏡無法觀測到銀河系中央特大質量黑洞區(qū)域,該區(qū)域濃縮存在著許多小型黑洞。

研究人員推測,被特大質量噴射的行星速度達到709公里/秒,它們在銀河系引力束縛下速度可能會更慢,估計這些行星被噴射時的初始速度達到1200公里/秒。然而,被小型黑洞噴射的行星速度要更快,行星在小型黑洞的排斥作用下可達到2000公里/秒速度脫離銀河系。

引發(fā)爭議

就在行星的新定義公布后不久,12名天文學家聯名在英國《自然》雜志網絡版公開發(fā)表了《抗議冥王星降級請愿書》,嚴重質疑數百位天文學家通過投票表決的方式讓冥王星離開“行星寶座”的做法。按照新的行星定義的第三條來要求,地球可能也會被開除。

抗議冥王星降級請愿書

12位天文學家在《自然》網絡版發(fā)表《抗議冥王星降級請愿書》

 2006年8月31日,12名天文學家聯名在英國《自然》雜志網絡版公開發(fā)表了《抗議冥王星降級請愿書》,嚴重質疑數百位天文學家通過投票表決的方式讓冥王星離開“行星寶座”的做法。天文學家們還表示,第26屆國際天文學聯合會上對新的行星的定義也不完全準確。

據稱,投票天文學家只占全球天文學家5%,有專家稱“這是個草率的決議”。

據了解,第26屆國際天文學聯合會會期為10天,很多專家由于經費問題,沒有等到最后投票的時刻已經先行離開,實際參加冥王星地位表決的專家只有幾百人,這樣的投票規(guī)模遭到了聯名情愿的天文學家的質疑。在請愿書中,這些科學家指出,參加布拉格會議投票的天文學家僅僅占全球天文學家的不足百分之五。這樣的比例作出這樣重大的決定實在缺乏說服力。

這12名簽名的天文學家包括美國宇航局新地平線號”負責人阿蘭·斯登、美國行星科學學院的馬克·塞克斯等等。他們還在請愿書倡議反對冥王星降級的天文學家繼續(xù)簽名。阿蘭·斯登在接受媒體采訪時說:“對該問題的爭論不會因24號得決議停止。因為有來自75個國家2500多位的國際天文學會,只有 300人參與了投票。這是個草率的決議,是糟糕的科學。一切都沒有結束?!?/p>

運用動力學的標準來定義行星會出新問題

剛剛參加完此次會議回國的北京天文館館長朱進博士向本報記者介紹說,這次國際天文學聯合會的一項很重要的決定,就是把行星和太陽系的其他天體分為三個不同的類別來定義。

行星的定義有三個要求:一是位于圍繞太陽的軌道上;二是有足夠大的質量使其表面達到流體靜力平衡的形狀(近于球形);最后是已經清空了其軌道附近的區(qū)域。符合這些要求的也只有1900年前發(fā)現的8個行星。

相對于表決程序上的欠妥,參加請愿的科學家最不能接受的正是新的行星定義。

對于行星定義的第二條,請愿的天文學家認為,新的定義運用的是動力學而不是物質本身的特性,這種特性是決定能否成為一顆行星的必要條件。而且這個結果將影響到天文學其他體系的定義,比如恒星、星系、星云甚至小行星。因為在這些體系的定義中,動力學并不是決定性因素。

地球可能也會被開除

按照新的行星定義的第三條來要求,地球可能也會被開除。

這些天文學家指出,如果按照新定義的第三條,那么像是地球、木星這樣的行星也不符合定義,也要被“開除”。新的定義第三條說,行星要有足夠引力以清空其軌道附近的區(qū)域。如果按照這樣的定義,地球、土星、木星它們的軌道之間都有很多的小行星,這樣它們就不能被認為是“清空軌道附近區(qū)域”。

除這些簽名的天文學家外,參加表決會議的威廉斯大學天文學家杰·帕薩克弗也仍然堅持冥王星是一顆行星。他說:“這次會議的精神在于對未來科學發(fā)現和行為的規(guī)范,但不應是對過去的否定?!?/p>

洛威爾天文臺主任米李斯也表示,他希望的是增加新的行星,而不是排除冥王星。

附:

矮行星的定義:

a.天體;b.圍繞太陽運轉

c.自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀

d.不能夠清除其軌道附近的其它物體;e.不是衛(wèi)星。

太陽系內符合這一定義的包括:

谷神星齊娜(即鬩神星)、鳥神星、妊神星,總計四顆。

附資料

谷神星:直徑約950公里,平均距日距離約4.2億公里,公轉周期約4.6年。原屬于小行星的范疇。

齊娜:天文編號為2003UB313,齊娜是它的昵稱,直徑在2300到2500公里之間,平均距日距離約160億公里,公轉周期約560年。2003年新發(fā)現的天體,正是由于它的發(fā)現,導致太陽系天體類別劃分的爭論。(既然冥王星都是行星,那么齊娜就應該成為太陽系的第十大行星

卡戎:直徑1200公里,圍繞冥王星旋轉,公轉周期等于冥王星的自轉周期為6.4天。雖然卡戎的直徑比谷神星還要大,但它是冥王星的衛(wèi)星(冥王星與卡戎是圍繞一點共同旋轉,所以,卡戎又是冥王星的伴星。),所以不屬于矮行星的范圍。

太陽系小天體的定義

a.天體;b.圍繞太陽運轉;c.不符合行星和矮行星的定義。

原來的小行星、彗星等全部歸入太陽系小天體的范疇。

小行星:小行星 asteroid,minor planet 或 planetoid

小行星是太陽系內類似行星環(huán)繞太陽運動,但體積和質量比行星小得多的天體。

至今為止在太陽系內一共已經發(fā)現了約70萬顆小行星,但這可能僅是所有小行星中的一小部分,只有少數這些小行星的直徑大于100千米。到1990年代為止最大的小行星是谷神星,但近年在柯伊伯帶(Kuiper Belt)內發(fā)現的一些小行星的直徑比谷神星要大,比如2000年發(fā)現的伐樓那(Varuna)的直徑為900千米,2002年發(fā)現的夸歐爾(Quaoar)直徑為1280千米,2004年發(fā)現的2004 DW的直徑甚至達1800千米。2003年發(fā)現的塞德娜小行星90377)位于柯伊伯帶以外,其直徑約為1500千米。

根據估計,小行星的數目大概可能會有50萬。最大的小行星直徑也只有1000 公里左右,微型小行星則只有鵝卵石一般大小。

直徑超過 240 公里的小行星約有 16 個。它們都位于地球軌道內側到土星的軌道外側的太空中。而絕大多數的小行星都集中在火星與木星軌道之間的小行星帶。其中一些小行星的運行軌道與地球軌道相交,曾有某些小行星與地球發(fā)生過碰撞。

小行星是太陽系形成后的物質殘余。有一種推測認為,它們可能是一顆神秘行星的殘骸,這顆行星在遠古時代遭遇了一次巨大的宇宙碰撞而被摧毀。但從這些小行星的特征來看,它們并不像是曾經集結在一起。如果將所有的小行星加在一起組成一個單一的天體,那它的直徑只有不到 1500 公里——比月球的半徑還小。

彗星:除了離太陽很遠時以外,彗星的長長的明亮稀疏的彗尾,在過去給人們這樣的印象,即認為彗星很靠近地球,甚至就在我們的大氣范圍之內。1577年第谷指出當從地球上不同地點觀察時,彗星并沒有顯出方位不同:因此他正確地得出它們必定很遠的結論。彗星屬于太陽系 小天體。每當彗星接近太陽時,它的亮度迅速地增強。對離太陽相當遠的彗星的觀察表明它們沿著被高度拉長的橢圓運動,而且太陽是在這橢圓的一個焦點上,與開普勒第一定律一致。彗星大部分的時間運行在離太陽很遠的地方,在那里它們是看不見的。只有當它們接近太陽時才能見到。大約有40顆彗星公轉周期相當短(小于100年),因此它們作為同一顆天體會相繼出現。

歷史上第一個被觀測到相繼出現的同一天體是哈雷彗星,牛頓的朋友和捐助人哈雷(1656一1742年)在1705年認識到它是周期性的。它的周期是76年。歷史記錄表明自從公元前240年也可能自公元前466年來,它每次通過太陽時都被觀測到了。它一次是在1986年通過的。離太陽很遠時彗星的亮度很低,而且它的光譜單純是反射陽光的光譜。當彗星進入離太陽8個天文單位以內時,它的亮度開始迅速增長并且光譜急劇地變化??茖W家看到若干屬于已知分子的明亮譜線。發(fā)生這種變化是因為組成彗星的固體物質(彗核)突然變熱到足以蒸發(fā)并以叫做彗發(fā)的氣體云包圍彗核。太陽的紫外光引起這種氣體發(fā)光。彗發(fā)的直徑通常約為105千米,但彗尾常常很長,達108千米或1天文單位。

科學家估計一般接近太陽距離只有幾個天文單位的彗星將在幾千年內瓦解。公元1066年,諾曼人入侵英國前夕,正逢哈雷彗星回歸。當時,人們懷有復雜的心情,注視著夜空中這顆拖著長尾巴的古怪天體,認為是上帝給予的一種戰(zhàn)爭警告和預示。后來,諾曼人征服了英國,諾曼統(tǒng)帥的妻子把當時哈雷彗星回歸的景象繡在一塊掛毯上以示紀念。中國民間把彗星貶稱為“掃帚星”、“災星”。像這種把彗星的出現和人間的戰(zhàn)爭、饑荒、洪水、瘟疫等災難聯系在一起的事情,在中外歷史上有很多。彗星是在扁長軌道(極少數在近圓軌道)上繞太陽運行的一種質量較小的云霧狀小天體。

行星指數理論下的行星定義

定義行星指數

行星指數是指用來表征行星場勢強弱的參數,用X表示。

X=【GM(地球)/R(地球)】/【GM(天體)/R(天體)】

借助該比值X可以對天體進行分類,可以估算行星中心溫度和天體的磁場強度,可以判斷天體上是否有大氣和水存在……

行星是指不能發(fā)生熱核反應的天體,其行星指數X>0.00177525。按照行星指數的大小又可細分為:褐矮星、巨行星、主行星、矮行星、小行星和隕星。按照運動狀態(tài)和所處位置的不同,還可細分為:(常)行星/可以是前一類6種行星中的任何一種/、衛(wèi)星/可以是前一類6種行星中的任何一種/、和彗星/多是前一類6種行星中的小行星和隕星/。

陽系新格局

       按照這一定義可知:到2010年為止,整個太陽系內一共有:1顆恒星、4顆巨行星、9顆主行星和76顆矮行星,共計90個大天體。但冥王星仍不為主行星。

天文學家發(fā)現一系外行星超出現有理論范圍

天文學家發(fā)現系外行星形成理論存在缺陷,微引力透鏡法將使系外行星觀測提升一個臺階。

據國外媒體報道,隨著開普勒系外行星探測器的發(fā)射升空,人類將在未來一段時期內發(fā)現較多的系外行星,會有越來越多的系外行星被發(fā)現,而幾乎所有新發(fā)表的研究成果都涉及到一個問題:這些行星到底是如何形成的?當天文學家發(fā)現第一顆系外行星時,太陽系行星形成理論是否同樣適用于其他星系,是否我們已知的行星形成理論是否只是某個框架的一部分,這些問題都困擾著天體物理學。例如,宇宙存在著大量的熱木行星,卻在現有的理論范圍之外。

  藝術家筆下的某恒星系統(tǒng)中的氣態(tài)行星

這將導致科學家重新審視現有的理論結構,重新回到起點進行推演,而目前最大的難題是:宇宙中到底有多少系外行星?我們目前所掌握的行星形成模型的漏洞有多大?針對這些問題,科學家發(fā)現阻礙系外行星進一步發(fā)現的原因是觀測方法上存在問題,目前所采用的引力搖擺法只能發(fā)現質量較大的系外行星,而且這些系外行星的軌道必須靠該恒星系統(tǒng)較近。

盡管目前最先進的開普勒系外行星探測器能在一定程度上提升了對系外行星的觀測發(fā)生力度,容易發(fā)現距離地球較遠且質量較低的行星,但是也只能發(fā)現距離恒星較近的行星。然而,有一種用于發(fā)現系外行星的新技術,即引力微透鏡法,用該方法發(fā)現的系外行星質量已經能降至10倍地球質量,且這類系外行星的軌道距離其恒星系統(tǒng)也較遠。根據這個方法,一個天文學家小組公布了用于發(fā)現系外巖質行星的范圍。檢索系外行星表,天文學家使用引力微透鏡法發(fā)現了13顆系外行星,最新的一顆編號為MOA-2009-BLG-266Lb,通過精確的計算,發(fā)現其質量大約只有地球的10倍,公轉軌道在3.2個天文單位(一個天文單位為1.5億公里),而其所在的恒星系統(tǒng)中,恒星的質量大約只有太陽質量的一半。

這個新發(fā)現對于系外行星的探索理論是非常重要的。因為這是首次發(fā)現這個質量級別的系外行星,科學家將其稱為“質量雪線”,這個質量所對應的公轉軌道決定了在這顆行星上水是否是液態(tài)水,而氨和甲烷是否會凍結成冰,如果具備了液態(tài)水的存在的軌道條件,那將極有可能孕育外星生命。但是,這條理論上的“質量雪線”并不是用于衡量外星生命的標準,如果推演到行星形成時期,將使得行星形成堅硬的核結構,而如果超出了這個范圍,天文學家估計該行星的形成時間相對而言將非常短暫,若在進一步遠離這個范圍,行星的密度就會下降。

因此,依據此行星形成理論模型,標準形成質量將達到10倍的地球質量,并在形成初期具有較大的固態(tài)物質聚集,而在這個過程中,可進行較慢程度的氣體吸積,如果這個過程過快,過于迅速地積累行星材料,其大氣結構將變得厚重而崩潰,這個循環(huán)的加速將導致這顆行星成為一顆氣態(tài)行星。

這個行星形成理論模型能否具有廣泛的普適性還需要進一步的結合天文觀測。通過對與鄰近行星系統(tǒng)的對比,判斷理論是否符合觀測。特別需要點出的是:從這個理論出發(fā),在低質量恒星系統(tǒng)周圍,應該不會觀測到巨型氣態(tài)行星,因為氣體盤將會在行星大氣崩潰導致進一步的吸積效應前消失。天文學家所期待的情況已經被開普勒系外行星探測器所發(fā)現的超過500個系外行星觀測報告所在證實。

此外,按這個“質量雪線”進行觀測時,也發(fā)現較多的低質量行星,這也支持了在行星形成初期如果沒有較低的溫度形成固態(tài)物質,將在很大程度上阻止行星形成的假說。與此同時,一些新的觀測計劃也就在不久得將來實現,比如光學引力透鏡實驗Ⅳ(OGLE-Ⅳ)探測器即將全面開始運作以及新一代的WISE空間觀測天文臺將使用更加成熟的微引力透鏡進行系外行星觀測。

一般來說,行星的直徑必須在800公里以上,質量必須在5億億噸以上。

按照這一定義,目前太陽系內有8顆行星,分別是:水星Mercury、金星Venus、地球Earth、火星Mars、木星Jupiter、土星Saturn、天王星Uranus、海王星Neptune。原先被認為是冥王星衛(wèi)星的“卡戎”和一顆暫時編號“2003UB313”(齊娜/鬩神)的天體。國際天文學聯合會下屬的行星定義委員會稱,不排除將來太陽系中會有更多符合標準的天體被列為行星。目前在天文學家的觀測名單上有可能符合行星定義的太陽系內天體就有10顆以上。

矮行星

行星在新的行星標準之下,行星定義委員會還確定了一個新的次級定義——“類冥王星”。這是指軌道在海王星之外、圍繞太陽運轉周期在200年以上的行星。在符合新定義的12顆太陽系行星中,冥王星、“卡戎”和“2003UB313”都屬于“矮行星”。

天文學家認為,“矮行星”的軌道通常不是規(guī)則的圓形,而是偏心率較大的橢圓形。這類行星的來源,很可能與太陽系內其他行星不同。隨著觀測手段的進步,天文學家還有可能在太陽系邊緣發(fā)現更多大天體。未來太陽系的行星名單如果繼續(xù)擴大,新增的也將是“矮行星”。

肉眼可見的

行星是自身不發(fā)光的,環(huán)繞著恒星的天體。一般來說來行星需要具有一定的質量,行星的質量要足夠的大,以至于它的形狀大約是圓球狀,質量不夠的被稱為小行星?!靶行恰边@個名字來自于它們的位置在天空中不固定,就好像它們在行走一般。

       太陽系內的肉眼可見的5顆行星是:水星,金星,火星,木星,土星。人類經過千百年的探索,到16世紀哥白尼建立日心說后才普遍認識到:地球是繞太陽公轉的行星之一,而包括地球在內的八大行星則構成了一個圍繞太陽旋轉的行星系──太陽系的主要成員。行星本身一般不發(fā)光,以表面反射恒星的光而發(fā)亮。在主要由恒星組成的天空背景上,行星有明顯的相對移動。離太陽最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。從行星起源于不同形態(tài)的物質出發(fā),可以把八大行星分為三類:類地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及遠日行星(天王、海王)。行星環(huán)繞恒星的運動稱為公轉,行星公轉的軌道具有共面性、同向性和近圓性三大特點。所謂共面性,是指八大行星的公轉軌道面幾乎在同一平面上;同向性,是指它們朝同一方向繞恒星公轉;而近圓性是指它們的軌道和圓相當接近。

在一些行星的周圍,存在著圍繞行星運轉的物質環(huán),它們是由大量小塊物體(如巖石,冰塊等)構成,因反射太陽光而發(fā)亮,被稱為行星環(huán)。20世紀70年代之前,人們一直以為唯獨土星有光環(huán),以后相繼發(fā)現天王星和木星也有光環(huán),這為研究太陽系起源和演化提供了新的信息。

衛(wèi)星是圍繞行星運行的天體,月亮就是地球的衛(wèi)星。衛(wèi)星反射太陽光,但除了月球以外,其它衛(wèi)星的反射光都非常微弱。衛(wèi)星在大小和質量方面相差懸殊,它們的運動特性也很不一致。在太陽系中,除了水星和金星以外,其它的行星各自都有數目不等的衛(wèi)星。

       在火星與木星之間分布著數十萬顆大小不等、形狀各異的小行星,沿著橢圓軌道繞太陽運行,這個區(qū)域稱之為小行星帶。此外,太陽系中還有數量眾多的彗星,至于飄浮在行星際空間流星體就更是無法計數了。

這個小行星帶和太陽的距離為1.7至4.0個天文單位,其中天體的公轉周期為3到6年。曾經一度認為小行星帶是一顆行星破裂后的碎片,但現在看來,小行星更可能是形成了行星的那類太空碎石,所以小行星帶是演化失敗的行星,而不是炸碎的行星。

盡管太陽系內天體品種很多,但它們都無法和太陽相比。太陽是太陽系光和能量的源泉,也是太陽系中最龐大的天體,其半徑大約是地球半徑的109倍,或者說是地月距離的1.8倍。太陽的質量比地球大33萬倍,占到太陽系總質量的99.9%,是整個太陽系的質量中心,它以自己強大的引力將太陽系里的所有天體牢牢控制在其周圍,使它們不離不散,并井然有序地繞自己旋轉。同時,太陽又作為一顆普通的恒星,帶領它的成員,萬古不息地繞銀河系的中心進行運動。

類地行星

水星、金星、地球、火星。

顧名思義,類地行星的許多特性與地球相接近,它們離太陽相對較近,質量和半徑都較小,平均密度則較大。類地行星的表面都有一層硅酸鹽類巖石組成的堅硬殼層,有著類似地球和月球的各種地貌特征。對于沒有大氣的星球(如水星),其外貌類似于月球,密布著環(huán)形山和溝紋;而對于像有濃密大氣的金星,則其表面地形更像地球。

行星早在史前就已經被人類發(fā)現了,后來人類了解到,地球本身也是一顆行星。

巨行星和遠日行星

木星和土星是行星世界的巨人,稱為巨行星。它們擁有濃密的大氣層,在大氣之下卻并沒有堅實的表面,而是一片沸騰著的氫組成的“汪洋大?!薄K运鼈儗嵸|上是液態(tài)行星。天王星,海王星這兩顆遙遠的行星稱為遠日行星,是在望遠鏡發(fā)明以后才被發(fā)現的。它們擁有主要由分子氫組成的大氣,通常有一層非常厚的甲烷冰、氨冰之類的冰物質覆蓋在其表面上,再以下就是堅硬的巖核。

       根據上述這一定義,冥王星失去行星地位。

位居太陽系九大行星末席70多年的冥王星,自發(fā)現之日起地位就備受爭議。經過天文學界多年的爭論以及本屆國際天文學聯合會大會上數天的爭吵,冥王星終于“慘遭降級”,被驅逐出了行星家族。從此之后,這個游走在太陽系邊緣的天體將只能與其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被稱為“矮行星”。

2006年8月24日,根據國際天文學聯合會大會11時通過的新定義,“行星”指的是圍繞太陽運轉、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、并且能夠清除其軌道附近區(qū)域的天體。按照新的定義,太陽系行星將包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,它們都是在1900年以前被發(fā)現的。

根據新定義,同樣具有足夠質量、呈圓球形,但不能清除其軌道附近其他物體的天體被稱為“矮行星”。冥王星是一顆矮行星。其他圍繞太陽運轉但不符合上述條件的物體被統(tǒng)稱為“太陽系小天體”。

從2006年8月24日11起,新的太陽系八大行星分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

新的天文發(fā)現不斷使“九大行星”的傳統(tǒng)觀念受到質疑。天文學家先后發(fā)現冥王星與太陽系其他行星的一些不同之處。冥王星所處的軌道在海王星之外,屬于太陽系外圍的柯伊伯帶,這個區(qū)域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。20世紀90年代以來,天文學家發(fā)現柯伊伯帶(凱珀帶)有更多圍繞太陽運行的大天體。比如,美國天文學家布朗發(fā)現的“2003UB313”,就是一個直徑和質量都超過冥王星的天體。

6相關信息

搜尋太陽系外行星的方法

由于用天文儀器搜尋太陽系外行星的難度極大,天文學家一般采用間接的方法。下面介紹幾種主要的方法:

天體測量法(Astrometry)

天體測量法是搜尋太陽系外行星最古老的方法。這個方法是精確地測量恒星在天空的位置及觀察那個位置如何隨著時間的改變而改變。如果恒星有一顆行星,則行星的重力將造成恒星在一條微小的圓形軌道上移動。這樣一來,恒星和行星圍繞著它們共同的質心旋轉。由于恒星的質量比行星大得多,它的運行軌道比行星小得多。

視向速度法(Radial Velocity)

視向速度法利用了恒星在行星重力的作用下在一條微小的圓形軌道上移動這個事實,目標現在是測量恒星向著地球或離開地球的運動速度。根據多普勒效應,恒星的視向速度可以從恒星光譜線的移動推導出來。

凌日法

凌日法(Transit Method)

當行星運行到恒星前方的時候,恒星的光芒會相應減弱。光芒減弱的程度取決于恒星和行星的體積。在恒星HD 209458的例子中,它的光芒減弱了1.7%。天文學家用凌日法發(fā)現了恒星HD 209458的行星HD 209458b。

脈沖星計時法(Pulsar Timing)

通過觀察脈沖星的信號周期以推斷行星是否存在。一般來說,脈沖星的自轉周期,也就是它的信號周期是穩(wěn)定的。如果脈沖星有一顆行星,脈沖星信號周期會發(fā)生變化。

重力微透鏡法(Gravitational Microlensing)

用重力透鏡效應來發(fā)現行星的方法。比如行星OGLE-2005-BLG-390Lb就是用這種方法發(fā)現的。

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