太陽(yáng)系邊疆的烽火

北辰

1930年1月的一天，洛韋爾天文臺(tái)，湯博正在驗(yàn)看一些圖片，黑色的圖片上密密麻麻都是亮點(diǎn)，這就是望遠(yuǎn)鏡拍攝出來(lái)的天文底片。湯博的努力沒(méi)有白費(fèi)，通過(guò)比較幾張圖片，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)移動(dòng)的亮點(diǎn)——冥王星。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為冥王星的質(zhì)量很大，所以它也迅速地獲得了第九大行星的寶座。

冥王星距太陽(yáng)有45天文單位（天文學(xué)把地球到太陽(yáng)的平均距離稱為1天文單位，1天文單位約等于1.496億千米），實(shí)在太遠(yuǎn)了！那是一個(gè)陰冷、黑暗充滿未知的神秘世界，被人們稱作是地獄，也就是中國(guó)傳說(shuō)中的冥界，冥王星這個(gè)名字已經(jīng)表明了它所處的位置。

1978年7月，另一個(gè)人也在研究天文底片，他是美國(guó)海軍天文臺(tái)的克星里斯蒂，他當(dāng)然不是試圖發(fā)現(xiàn)什么新的大行星，他對(duì)冥王星的照片感到奇怪，他發(fā)現(xiàn)冥王星上似乎起了個(gè)疙瘩，他不知道這是怎么回事，于是他把1970年以來(lái)所有的冥王星照片統(tǒng)統(tǒng)找出來(lái)研究，最后得出結(jié)論，這個(gè)隆起物是冥王星的衛(wèi)星，也就是“冥衛(wèi)一”。既然它也在地獄里，那么它的名字當(dāng)然也有特色，它被命名為“卡戎”。在希臘神話中，卡戎是一位擺渡的艄公，如果誰(shuí)死了，他就會(huì)把死者的尸體送過(guò)冥河，進(jìn)入冥界。

卡戎的出現(xiàn)，讓人們知道原來(lái)冥王星并不孤獨(dú)，它還有一顆衛(wèi)星，但這顆衛(wèi)星實(shí)在有些奇怪，冥王星直徑2 274千米，而冥衛(wèi)一直徑1 212千米，它們之間體積、質(zhì)量相差較小，遠(yuǎn)不如其他行星和其他衛(wèi)星那樣相差大，于是，它們被看作太陽(yáng)系中的孿生兄弟，有的天文學(xué)家常把它們叫作“雙行星”。

雙行星是奇特的，這里還有更奇特的地方，卡戎環(huán)繞冥王星運(yùn)行的周期是6.386 7天，它的自轉(zhuǎn)周期也是6.386 7天，更奇怪的是，冥王星的自轉(zhuǎn)周期也是6.386 7天。這就造成一種奇怪的景象：站在冥王星上的人，看冥衛(wèi)一不會(huì)有任何移動(dòng)，就像跳貼面舞，永遠(yuǎn)以一面沖著對(duì)方。

這種太陽(yáng)系獨(dú)一無(wú)二的主仆關(guān)系表明，守衛(wèi)在太陽(yáng)系邊疆的冥王星充滿了叛逆的個(gè)性。它在多個(gè)方面都跟我們固有的大行星理論發(fā)生沖突。雖然如此，當(dāng)時(shí)也沒(méi)有影響冥王星大行星的地位，它依然還坐在太陽(yáng)系的第九把交椅上，讓它的地位受到威脅的是柯伊伯帶天體的出現(xiàn)。

柯伊伯的預(yù)言

荷蘭裔美籍天文學(xué)家柯伊伯沒(méi)有湯博那么幸運(yùn)，他沒(méi)有能夠發(fā)現(xiàn)大行星，但是，似乎是上天要給他一些補(bǔ)償，他發(fā)現(xiàn)了一顆天王星的衛(wèi)星和一顆海王星的衛(wèi)星，他對(duì)太陽(yáng)系的研究并不僅僅如此，他還在思考太陽(yáng)系的起源問(wèn)題，這個(gè)太陽(yáng)系起源理論談到了柯伊伯帶。

1951年，柯伊伯提出太陽(yáng)系的邊緣、海王星外側(cè)，有些小天體，它們是太陽(yáng)系形成之后留下的殘骸，它們合在一起環(huán)繞著太陽(yáng)運(yùn)行，呈現(xiàn)出圓環(huán)的結(jié)構(gòu)，就像是太陽(yáng)的呼啦圈，這就是柯伊伯帶。

當(dāng)時(shí)沒(méi)有人重視他的這個(gè)預(yù)言，但1992年，他的預(yù)言被證實(shí)，這年，第一個(gè)柯伊伯帶天體出現(xiàn)在天文學(xué)家的望遠(yuǎn)鏡里，這個(gè)天體在距離太陽(yáng)44天文單位的地方，直徑大概有200千米，被編號(hào)為1992QB1。似乎是打開(kāi)了一個(gè)窗口，緊接著，一個(gè)又一個(gè)的柯伊伯帶天體出現(xiàn)了，2000年底，直徑900千米的伐樓拿出現(xiàn)了。2001年，跟卡戎旗鼓相當(dāng)?shù)?001KX76出現(xiàn)了，到現(xiàn)在，被發(fā)現(xiàn)的柯伊伯帶天體超過(guò)了1 000個(gè)。

這些柯伊伯帶天體有個(gè)共性，都由含冰物質(zhì)組成，用望遠(yuǎn)鏡看，它們僅僅呈現(xiàn)出一個(gè)暗淡的紅點(diǎn)，多方面都跟冥王星十分相似。如此看來(lái)，冥王星也只不過(guò)是個(gè)普通的柯伊伯帶天體，柯伊伯帶含有在海王星軌道外圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的1 000多個(gè)已知天體，其中大多數(shù)都比冥王星小。同時(shí)因?yàn)楸砻姹鶎拥姆垂饴屎芨?，冥王星才輕易地被發(fā)現(xiàn)。

柯伊伯帶的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了柯伊伯當(dāng)年的預(yù)言，這讓冥王星第九大行星的地位動(dòng)搖了，它坐在那里顯得名不正、言不順。但它依然坐在那兒，沒(méi)有受到太大的影響，最終影響它命運(yùn)的是兩位女神。

兩位“女神”與“冥王”的戰(zhàn)斗

2003年11月14日，美國(guó)天文學(xué)家布朗用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆新天體，這個(gè)新天體在太陽(yáng)系的邊緣，沿著一條高橢圓的軌道環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行，繞太陽(yáng)一圈需要10 500年的時(shí)間，它比冥王星到太陽(yáng)的距離還遠(yuǎn)30億千米，從地球坐航天飛機(jī)要花40年時(shí)間才能到達(dá)。那里接收到的太陽(yáng)光少得可憐，放在太陽(yáng)上的一根大頭針就可以遮住照到它身上的全部光芒。它的表面是太陽(yáng)系最寒冷的地方，這使給它起名字的科學(xué)家想到了地球上寒冷的北極，想到了那里的因紐特人，在因紐特人的神話傳說(shuō)中創(chuàng)造生命的女神叫塞德娜，于是，塞德娜就成了這顆新天體的名字。

一個(gè)是創(chuàng)造生命的“女神”，一個(gè)是掌管死亡的“冥王”，這種對(duì)立關(guān)系注定塞德娜和冥王星間要進(jìn)行一場(chǎng)戰(zhàn)斗。賽德娜直徑在1 288千米至1 771千米間，大小約為冥王星的四分之三。這讓人們想起一直在尋找的太陽(yáng)系第十大行星。如果冥王星能坐在第九把交椅上，毫無(wú)疑問(wèn)，賽德娜應(yīng)該坐上第十把交椅。

賽德娜不甘心在這寒冷的太陽(yáng)系邊疆無(wú)條件地接受“冥王”的統(tǒng)治，但它的挑戰(zhàn)并沒(méi)有最后的結(jié)果。這個(gè)時(shí)候，另一位更加強(qiáng)大的“女神”出場(chǎng)了，它來(lái)幫助賽德娜反抗“冥王”的統(tǒng)治。

2005年7月，美國(guó)天文學(xué)家布朗宣布，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)冥王星以外的天體，距太陽(yáng)160億千米，這立刻引起人們的高度關(guān)注——這家伙的直徑比冥王星還大，達(dá)到了2 500千米，人們叫它“齊娜”，這是神話中一個(gè)好戰(zhàn)的“女神”，齊娜自然不會(huì)甘當(dāng)“冥王”的子民，它也試圖得到第十大行星的寶座。

冥王星的橢圓軌道和雙行星特征及柯伊伯帶的出現(xiàn)只是引起人們的懷疑，并沒(méi)使它的地位受影響，但生命“女神”賽德娜和好戰(zhàn)“女神”齊娜的出現(xiàn)，卻讓冥王星受到了前所未有的挑戰(zhàn)，它的地位已經(jīng)岌岌可危。太陽(yáng)系邊疆的烽火已經(jīng)點(diǎn)燃，而且越燒越旺，它所帶來(lái)的必然是一場(chǎng)革命的風(fēng)暴。

太陽(yáng)系邊疆的革命

2006年8月，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)2 400多名天文學(xué)家聚集捷克首都布拉格，他們必須要制定一種法律，來(lái)平息太陽(yáng)系邊疆的烽火。

按照國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)最初的議案，有關(guān)太陽(yáng)系邊疆法律的制定涉及的范圍很廣，他們準(zhǔn)備把卡戎、齊娜，還有太陽(yáng)系內(nèi)部小行星帶的谷神星拿出來(lái)一起討論，于是，太陽(yáng)系邊疆的烽火開(kāi)始伸延到太陽(yáng)系的內(nèi)部。而且還多了三個(gè)“候選人”，太陽(yáng)系的大行星有可能增加到12顆。遺憾的是，這個(gè)名單中并沒(méi)有賽德娜，相反，冥王星的衛(wèi)星卡戎卻要升格為大行星。

但是這提案遭到了另一派天文學(xué)家的反對(duì)，太陽(yáng)系邊疆的烽火也燒到了地球上，所有的天文學(xué)家都參與了這場(chǎng)爭(zhēng)論，因?yàn)檫@不僅僅是兩位“女神”挑戰(zhàn)“冥王”地位的問(wèn)題，其實(shí)是一次為太陽(yáng)系建立憲法的大會(huì)，力求盡可能地完善制度，不再出現(xiàn)法律的漏洞。經(jīng)過(guò)幾天的討論，大會(huì)為大行星這個(gè)概念建立了一條重要的規(guī)則，那就是“大行星需要掃清自己軌道周圍的障礙物”。

谷神星沒(méi)有做到這一點(diǎn)，在它的周圍還有很多的小行星，它從屬于小行星帶。至于這次被革命的主角——冥王星，也不符合這條規(guī)定。冥王星不能掃清自己軌道上的障礙物，這方面有兩個(gè)特征：一般行星的衛(wèi)星都比較小，可以圍繞著行星運(yùn)行，但是冥王星就不一樣了，它的衛(wèi)星卡戎個(gè)頭實(shí)在太大了，與其說(shuō)是卡戎圍繞著冥王星轉(zhuǎn)，還不如說(shuō)是它們一起圍繞著共同的引力中心轉(zhuǎn)，這讓冥王星環(huán)繞太陽(yáng)的運(yùn)行顯得有些拖泥帶水，不夠利落。另外，其他八大行星的軌道基本是正圓形，但冥王星的軌道卻是長(zhǎng)長(zhǎng)的橢圓形，它有時(shí)甚至?xí)竭^(guò)海王星的軌道，這時(shí)候，它就比海王星距離太陽(yáng)還近，這種越軌行為也表明，它沒(méi)能夠清除自己軌道上的障礙物。

2006年8月24日，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)正式向外界宣布，廢除冥王星大行星的稱號(hào)。按照會(huì)議的精神，它們給冥王星重新安排了一個(gè)應(yīng)該擁有的地位，那就是“外海王星天體”，也就是我們通常認(rèn)識(shí)的柯伊伯帶天體，并將冥王星作為該類天體的“典型”代表。

太陽(yáng)系邊疆的革命終于有了最后的結(jié)果，賽德娜和齊娜兩位“女神”都沒(méi)能夠登上第十大行星的寶座，它們跟冥王星較量的最后結(jié)果是把冥王星拉下了第九大行星的寶座，從此，它們開(kāi)始平起平坐，一起被稱為“外海王星天體”，也可以被稱為“矮行星”。

太陽(yáng)系邊疆的革命其實(shí)是太陽(yáng)系一次完善的法制建設(shè)，九大行星的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束了，八大行星的時(shí)代剛剛開(kāi)始，如果在柯伊伯帶又發(fā)現(xiàn)了比冥王星更大的天體，那么它立刻就會(huì)擁有自己的頭銜——“外海王星天體?！痹僖膊挥梅榛疬B天地爭(zhēng)斗了。但如果這顆行星的質(zhì)量足夠大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)冥王星，達(dá)到我們地球的標(biāo)準(zhǔn)，那又該怎么辦呢？

知識(shí)鏈接

太陽(yáng)系

太陽(yáng)系是以太陽(yáng)為中心，和所有受到太陽(yáng)引力約束的天體的集合體。太陽(yáng)系是銀河系的一部分。銀河系是一個(gè)棒旋星系，直徑約十萬(wàn)光年，包括兩千多億顆恒星。太陽(yáng)是銀河系較典型的恒星，離星系中心大約2.5～2.8萬(wàn)光年。

太陽(yáng)系的主要成員——八大行星，特指太陽(yáng)系的八個(gè)行星，按照離太陽(yáng)的距離從近到遠(yuǎn)，它們依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。這八大行星都位于差不多同一平面的近圓軌道上運(yùn)行，朝同一方向繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。除金星以外，其他行星的自轉(zhuǎn)方向和公轉(zhuǎn)方向相同。

軌道環(huán)繞太陽(yáng)的天體被分為三類：行星、矮行星和太陽(yáng)系小天體。這其中包括八大行星及至少173顆已知的衛(wèi)星、5顆已經(jīng)辨認(rèn)出來(lái)的矮行星和數(shù)以億計(jì)的太陽(yáng)系小天體。