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冥王星的“前世”与“今生”

1930年，24岁的大学生唐波用自制的天文望远镜发现了冥王星。

2006年，第26届国际天文学联合会大会现场投票，冥王星被降级为矮行星。

英国小女孩维尼蒂娅·伯尼。

今年是冥王星发现90周年。

冥王星曾被列为太阳系九大行星之一，但后来被逐出主行星行列，降级为矮行星。然而冥王星却从未从人们的视野中消失。 2015年7月，美国“新视野”号探测器拍摄的冥王星特写照片中，一颗大大的心形图案再次让冥王星成为热门话题。

正如中国著名天文科普作家卞玉林教授所言：“如果把冥王星比作一个人，那么他的辉煌出道、被争议、被踢出局、重新回到聚光灯下的经历就可以形容。作为起伏。”

1

出现——

万众期待的发现

在冥王星被发现之前，人们已经发现了八颗围绕太阳运行的行星，而最后发现的一颗海王星也被称为“笔尖上的行星”。法国天文学家勒维耶利用天王星轨道受到其他天体引力影响的影响，计算出其外围另一颗行星的可能位置。他将自己的计算结果告知了柏林天文台的约翰·加勒，并请求他帮助搜寻。果然，1846年，加勒和他的学生海因里希·达雷斯特发现了海王星的踪迹。它的实际位置与勒威耶计算预测的位置之间仅存在1的偏差。海王星因此成为第一颗先通过数学计算获得位置，然后通过望远镜观测确认的行星，因此被称为“笔尖上的行星”。

海王星被发现后，人们发现海王星的引力影响并不能完全解释天王星轨道的变化。因此推测，外围应该还有其他天体在运动，影响着天王星和海王星的轨道。很多科学家都给出了自己的结果，希望通过自己的计算，复制海王星之后的下一个“笔尖上的行星”的传说。公众也期待在有生之年见证新行星发现的历史。但更远的距离和更小的轨道偏差无疑会让寻找海王星以外的新行星变得更加困难。

在众多努力寻找新行星的人中，有一个不得不提的名字就是珀西瓦尔·洛厄尔。这位富有的波士顿人于1984年在亚利桑那州弗拉格斯塔夫建立了与他同名的洛厄尔天文台。这也是第一次在远离人类居住的高海拔地区建造天文台，以获得更好的观测环境。洛厄尔利用天文台的望远镜致力于两项他非常痴迷的天文任务。一是寻找火星上运河的痕迹，二是寻找海王星之外可能存在的未知行星，他将其称为Planet X。

第一次世界大战和天文学研究的困难给洛厄尔的身心造成了巨大的伤害。不幸的是，他于1916年因中风去世，洛厄尔天文台寻找X行星的计划也被暂停。直到1929年，洛厄尔天文台招募了23岁的年轻人克莱德·汤博继续这项工作，神秘的X行星的面貌才得以揭开。

冥王星是汤博于1930 年2 月18 日下午4 点左右发现的。您可能想知道下午4 点左右天还没黑怎么可能看到星星？事实上，汤博并没有直接用望远镜观测冥王星，而是通过特殊的方法发现了冥王星。

唐波发现冥王星使用了一种名为“闪烁对比器”的天文装置，可以在不同时间拍摄的同一星空区域的两张照片之间快速来回切换，利用视觉残留现象使人眼察觉到两张照片。细微的差别有点类似于我们现在经常玩的找两张图片不同的游戏。 2月18日下午，勤奋的唐博通过反复对比1月23日和29日拍摄的两幅摄影底片，发现了双子座里有一个正在移动的小亮点，后来将其命名为冥王星。第九行星。

2

争议——

麻烦的新天体

自从冥王星被发现以来，关于它的争议就不断出现。整个20世纪，天文学家一直致力于确定它的轨道和质量。测得的冥王星质量很小，不足以对天王星轨道产生太大影响。而太阳系的其他新科学发现也正在逐渐动摇冥王星第九行星的地位。

1978 年，同样位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的美国海军天文台的望远镜发现了冥王星的第一颗卫星—— 卡戎。卡戎的发现使天文学家能够根据两颗恒星的轨道更好地确定它们的质量。因此，冥王星的质量比之前的估计要小，而卡戎的质量是冥王星的十分之一，半径是冥王星的一半。这两条轨道还形成了1:1的潮汐锁定轨道，这意味着冥王星和它的卫星卡戎只有一侧彼此相对运行，这在太阳系行星中是独一无二的。可以说卡戎的种种属性动摇了冥王星的行星地位。

时间来到1992年，太阳系研究领域迎来了又一个划时代的发现。夏威夷大学教授大卫·朱厄特和他的研究生刘力行在海王星之外发现了一个冰冷天体，——1992QB1。这个天体移动到了著名天文学家杰拉德·柯伊伯预测的区域，成为人类的首次发现。柯伊伯带天体。从那时起，天文学家已经发现了1000 多个柯伊伯带天体。已发现的阋神星、鸟神星和Haumea恒星的大小都与冥王星差不多。大约10% 的柯伊伯带天体周围都发现了卫星。

要知道冥王星本身也位于柯伊伯带内。当更多的柯伊伯带天体被发现时，冥王星似乎并不是其中独一无二的。如果是行星，这些新发现的大小相近的柯伊伯带天体是否也应该被定义呢？为了行星？那样的话，太阳系中的行星岂不是越来越多了？更多的新发现不仅会扩大对太阳系外域的认识，还会严重威胁冥王星在太阳系中的地位。

此外，冥王星本身还有很多与其他八颗行星不同的特性。例如，冥王星的质量很小，只有水星质量的5%，是八颗行星中最小的。它的轨道不是近圆形轨道，而是扁椭圆形；它与邻近的海王星轨道相交。在冥王星绕太阳公转248年的过程中，它比海王星距离太阳更近的时间有20年。除了非常平坦之外，冥王星的轨道也更加倾斜。与太阳系黄道面的夹角为17，比水星大得多，水星是其他行星中轨道倾角最大的。可以说，冥王星正处于“内忧外患”的境地。一些天文学家和天文科普工作者也在不断思考如何更好地界定冥王星在太阳系中的地位。

20世纪末，美国自然历史博物馆决定重建历史悠久的海登天文馆。新馆首任馆长尼尔·泰森在组织场馆展览设计时，绞尽脑汁思考如何安排冥王星在场馆的位置。要知道，虽然当时科学界对冥王星的行星地位存在诸多质疑，但在普通大众心目中，冥王星第九行星的地位已经持续了70年，在人群中拥有不少支持者。

泰森纠结于将冥王星放在太阳系展览中的哪个位置。他甚至组织了一场公开辩论，邀请了五位不同立场的权威专家来解释冥王星是否应该被显示为第九行星。讨论并未得出最终结果。不过，海登天文馆在泰森的领导下，最终决定采用独特的方式来介绍太阳系的天体。即不再按照之前的做法按顺序列出行星，而是按照性质列出当时已发现的太阳系中的行星。许多天体都是分类显示的：太阳作为老大哥单独显示；接下来的类地行星是水星、金星、地球和火星；类木行星，也称为气态巨行星，包括木星、土星、天王星和海王星；冥王星由于其尺寸和重量的天然缺点是它不能被归入上述任何类别，而是被置于柯伊伯带天体之中；再远一点是充满活跃彗星的奥尔特云。

这种在当时看来最科学合理的分类和展示方法，在2000年海登天文馆开放后引起了轩然大波。孩子们参观海登天文馆时，找不到第九行星冥王星，一头雾水。书籍、媒体对此大肆宣传。关于冥王星地位的公开讨论也惊动了天文学界的权威组织——1919年成立的国际天文学联合会。这个组织负责所有天体的命名，冥王星的身份最终由它决定。

3

降级——

一场举世瞩目的投票

冥王星不仅引起了公众的争议，也引起了科学家的争议。经过两年多的委员会审议，国际天文学联合会仍然无法就如何定义行星达成一致，因此成立了行星定义委员会来解决这个问题。行星定义委员会专家经过讨论提出了行星的定义，并提交国际天文学联合会大会审查。经过多轮讨论，行星的定义最终提交与会科学家投票表决。

行星的最新定义包含三个核心内容：天体必须绕太阳运行、有足够的质量使其接近球体、清除其附近轨道上的其他天体，才能被称为行星。在这个定义中，位于柯伊伯带的冥王星，其轨道上还有其他小冰球——个柯伊伯带天体，因此不满足上述条件。新的行星定义实际上将冥王星排除在行星行列之外。外部。

2006年8月24日，在捷克首都布拉格举行的第26届国际天文学联合会大会的最后一天，与会的424名与会者通过举黄牌的方式对新的行星定义进行了投票以示赞同。没有精确的计票，但新的行星定义以压倒性多数通过。冥王星被正式从行星行列中删除，并重新定义为一种天体——“矮行星”。加入矮行星行列的还有我们上面介绍的几个大型柯伊伯带天体，以及一颗小行星—— 谷神星。

虽然国际天文学联合会正式将冥王星降级为矮行星，但投票结果也引发了一些行星科学组织的强烈抗议。他们认为，参加投票的424名天体物理学家并不能代表参加会议的2000多名天体物理学家的全部，更不能代表国际天文学联合会数万名会员。他们甚至组织并发表了抗议请愿书以收集支持者的签名。

对投票结果不满意的人中，形形色色，反对的理由也五花八门。一些人反对的是，国际天文学联合会干脆重新定义了行星的概念，并仓促投票。应该有一个更开明、更温和的解决方案。冥王星发现者汤博的家乡——新墨西哥州的议员们在国会通过了一项纪念法案，宣布冥王星为该州境内的行星，以表达对国际天文学联合会及其杰出同胞的不满。汤博发现冥王星。一些音乐家创作了歌曲来歌颂冥王星，同时表达对其身世的不满和悲伤。占星协会声称，官方宣布冥王星降级影响了他们的星座运势。简而言之，冥王星被国际天文学联合会降级的事实不仅仅是天文学家之间的争论。这件事已经远远超出了纯科学的范围，已经渗透到社会的各个方面。

4

重生——

与地球人“比较心”

就像所有新闻一样，随着时间的推移，公众对冥王星降级的关注逐渐被其他新闻和事件所取代，并且随着新的科学发现的出现和知识的传播，越来越多的人也接受了这样一个事实：冥王星已成为一颗矮行星。冥王星仍在太阳系深处的轨道上正常运行，完全没有受到人类对它定义变化的影响。

正当大多数人都忘记了关于冥王星的争议时，2015年7月，NASA发布了一张冥王星的特写照片，让这个备受争议的天体重新回到了人们的视野中。 2006年发射的“新视野号”探测器，经过九年多的漫长星际旅行，近距离飞越冥王星。在冥王星拍摄的“证件照”上，一个巨大的心形图案震惊了世界。这几乎是家喻户晓的画面，让所有人第一眼就爱上了它。人们很难想象，处于太阳系黑暗深处、冰冷环境中的冥王星，其表面会有如此暖心的图案。这个经历了风风雨雨的天体，在很多人都快忘记的时候，又以这样的方式回到了世人的眼前。与地球人“心比心”，同时发现更多的科学成果，无疑是一次华丽的转折。这个心形区域被命名为“汤博区”，以纪念冥王星的发现者。科学家发现该地区是一片富含氮冰的平原。拍摄冥王星的“新视野”号探测器也携带着汤博的骨灰。

冥王星的坎坷经历因其特殊的生命变化而受到世人的特别关注。与被修改为矮行星前后的故事类似的故事，在天文学研究乃至更广泛的科学研究探索中可以说比比皆是。未知领域的研究和探索往往是在不断修正中取得进展的。人类不可能一下子认识整个宇宙。随着科技的不断进步和研究的深入，之前的很多认知也会不断演化。改变，甚至彻底推翻。科学进步的动力在于勇于质疑和挑战权威，不迷信固有知识，不迎合人的主观意志，经过认真验证得出科学严谨的结果。

追根溯源

11岁女孩

名称冥王星

1930 年，汤博发现了行星，洛厄尔天文台拥有该行星的命名权，来自世界各地的数千个建议名称纷纷涌现。最终，来自英国牛津的11岁女孩Venetia Burney的提议得到了洛厄尔天文台全体工作人员的一致认可。她以在学校古代神话课上学到的掌管黑暗帝国的死神冥王星——，将这颗位于太阳系黑暗深处的行星命名为冥王星。 Pluto的前两个字母PL，恰好是天文台创始人珀西瓦尔·洛厄尔的缩写。

终身学习

后冥王星时代

寻找九号行星

加州理工学院的迈克·布朗和康斯坦丁·巴特金发现一些柯伊伯带天体的轨道异常。他们推测太阳系中应该存在一颗未被发现的“第九行星”，其质量是地球质量的5-10倍。它距太阳的距离是日地距离的400-800倍，轨道倾角为15-25。这就是“九号行星假说”。由于距离太阳较远，“九号行星”可能非常微弱，至今尚未发现其存在的证据。一些天文学家还表示，“第九行星”并不存在，轨道异常的原因可能不是单个大质量行星，而是一群天体。