1930年1月23日、24日，一位在亞利桑那州弗拉格斯塔夫工作的年輕天文學(xué)家，正在一片小夜空上拍攝恒星位置的照片，尋找可能預(yù)示著太陽(yáng)系邊緣某處運(yùn)動(dòng)的異?，F(xiàn)象。他拍下了照片，然后把它們放在一邊，沒有意識(shí)到他已經(jīng)找到了他一直在尋找的東西:太陽(yáng)系的第九大行星。

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尋找行星

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冥王星的出現(xiàn)源于對(duì)太陽(yáng)系行星的搜索。18世紀(jì)，隨著天文學(xué)的發(fā)展，望遠(yuǎn)鏡變得越來越強(qiáng)大，天文學(xué)家利用望遠(yuǎn)鏡尋找到了很多行星。1781年3月，威廉·赫歇爾爵士第一次觀測(cè)到了天王星，起初天文學(xué)家認(rèn)為它是一顆恒星或彗星。這成為了后續(xù)天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系新特征的一部分。在天王星被正式認(rèn)定為一顆行星后，天文學(xué)家們開始陸陸續(xù)續(xù)確認(rèn)其他行星。1801年，在火星和木星之間發(fā)現(xiàn)了一顆名為谷神星的新行星。后來，谷神星被降級(jí)為一種新的天體，即小行星。谷神星的發(fā)現(xiàn)幫助天文學(xué)家預(yù)測(cè)了整個(gè)太陽(yáng)系的其他行星。

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天文學(xué)家觀察天王星和它的軌道時(shí)，他們注意到一些細(xì)微的變化:在太陽(yáng)系更遠(yuǎn)的地方，有一些大的東西在影響這個(gè)氣態(tài)巨星。1821年，天文學(xué)家亞歷克西斯·布瓦爾發(fā)表了天王星軌道的詳細(xì)信息。根據(jù)他的數(shù)據(jù)，來自英國(guó)的約翰·庫(kù)奇·亞當(dāng)斯和來自法國(guó)的烏爾班·勒維耶獨(dú)立預(yù)測(cè)了一顆新行星的位置。利用勒維耶提供的數(shù)據(jù)，一位名叫約翰·戈特弗里德·加勒的德國(guó)天文學(xué)家開始尋找這個(gè)未知的天體，在1846年9月23日，他在預(yù)測(cè)的地點(diǎn)附近觀察到了它。海王星是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遠(yuǎn)的行星，在發(fā)現(xiàn)它不久后，天文學(xué)家開始預(yù)測(cè)位于太陽(yáng)系的遠(yuǎn)處的其他行星。

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許多天文學(xué)家認(rèn)為，天王星和海王星的軌道似乎表明了另一個(gè)天體的存在，因?yàn)榇嬖谀撤N東西改變了它們圍繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)。在1877年到1930年間，天文學(xué)家們提出了許多理論。他們預(yù)測(cè)海王星以外的任何地方都可能存在一到五顆行星。然而，天文學(xué)家珍·巴普蒂斯特·加約重新進(jìn)行了行星軌道的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果推翻了這些結(jié)論。于是，天文學(xué)界在很大程度上放棄了海王星之外還有另一顆行星的想法。然而，也有一些天文學(xué)家持樂觀情緒。美國(guó)天文學(xué)家威廉·h·皮克林就是這樣一位天文學(xué)家，他曾預(yù)言海王星之外有一顆行星O，以及從P到U的行星P，所有這些都被推翻了。而另一位美國(guó)人珀西瓦爾·洛厄爾提出了他稱之為行星X的天體存在理論。

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行星X

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洛厄爾起初是劍橋地區(qū)的一位商人，后來他對(duì)天文學(xué)產(chǎn)生了興趣并持續(xù)了終生。1893年，他資助了亞利桑那州弗拉格斯塔夫的一個(gè)天文臺(tái)。1905年，他開始尋找太陽(yáng)系的第九大行星。他以對(duì)天王星和海王星的原始觀測(cè)為基礎(chǔ)，根據(jù)提修斯-波德規(guī)則做出假設(shè)。提修斯-波德規(guī)則描述了太陽(yáng)系中行星的相對(duì)位置。這一假設(shè)幫助天文學(xué)家在1801年發(fā)現(xiàn)谷神星，但對(duì)其他行星的用處有限。洛厄爾利用他的天文學(xué)知識(shí)，余生都在天空中尋找那個(gè)"獵物"。然而，直到1916年去世，他也沒有發(fā)現(xiàn)那顆行星。

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在洛厄爾去世后，洛厄爾遺孀針對(duì)他的遺產(chǎn)和以他的名字命名的天文臺(tái)提起了訴訟，這起法律訴訟長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，導(dǎo)致天文臺(tái)停止了對(duì)這顆行星的尋找。1927年，當(dāng)這個(gè)問題得到解決時(shí)，洛厄爾的侄子羅杰·洛厄爾·普特南又開始尋找他叔叔癡迷的行星x。1929年，他請(qǐng)了一位年輕的天文學(xué)家克萊德·威廉·湯博來協(xié)助尋找。在接下來的幾年里，湯博拍攝了30多萬(wàn)張?zhí)炜盏恼掌?。這是一項(xiàng)艱苦的工作:為了發(fā)現(xiàn)移動(dòng)的天體，他必須按順序比較每個(gè)圖像，試圖發(fā)現(xiàn)在夜間從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)的單個(gè)天體。

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2月18日，他檢查了前一個(gè)月拍攝的兩張照片，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)移動(dòng)天體——一個(gè)微弱的亮點(diǎn)，從一張照片跳到另一張照片。從而，掀開了太陽(yáng)系第九大行星的神秘面紗。

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洛厄爾天文臺(tái)在3月13日向全世界宣布了這一發(fā)現(xiàn)，選定的日期不僅與珀西瓦爾·洛厄爾的生日重合，還與一個(gè)半世紀(jì)前發(fā)現(xiàn)天王星的時(shí)間重合。這個(gè)消息引起了全世界的關(guān)注，天文臺(tái)認(rèn)為這個(gè)發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了創(chuàng)始人洛厄爾的猜測(cè)，但是其他天文學(xué)家并不這么認(rèn)為。在宣布這一消息時(shí)，這顆行星還未命名，天文臺(tái)向社會(huì)各界征求建議。一千多條建議如潮水般涌來，最后他們選定了冥王星，這是11歲的威尼西亞·伯尼提出來的。

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天文界對(duì)這個(gè)發(fā)現(xiàn)一直存在爭(zhēng)議。在之前，天文學(xué)家已經(jīng)觀測(cè)到這顆行星;事實(shí)證明，是洛威爾自己想象出了這張照片。冥王星似乎并沒有被認(rèn)出來，部分原因是它在夜空中太過模糊。更重要的是，雖然冥王星確實(shí)是在人們估計(jì)的地方被發(fā)現(xiàn)的，但這些預(yù)測(cè)都是以一個(gè)更大的氣態(tài)天體為前提的(洛厄爾曾預(yù)測(cè)有一顆質(zhì)量是地球六倍的行星)，類似于其他外行星。冥王星似乎太小了，無法對(duì)它最近的軌道鄰居施加很大的力。

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然而，在接下來的幾十年里，天文臺(tái)開始監(jiān)測(cè)冥王星，并在進(jìn)行更詳細(xì)的觀測(cè)時(shí)修正其大小。

上世紀(jì)五六十年代，天文學(xué)家使用更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，最終確定冥王星并不昏暗。事實(shí)上，它能夠反射相當(dāng)數(shù)量的光;它的質(zhì)量比預(yù)期的要小。

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1978年，美國(guó)海軍天文臺(tái)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)冥王星擁有衛(wèi)星:它有一個(gè)“月亮”。天文學(xué)家詹姆斯·克里斯蒂仔細(xì)觀察了這顆行星的照片，發(fā)現(xiàn)它的一側(cè)出現(xiàn)了一個(gè)凸起，然后這個(gè)凸起又消失了。由于圖片的分辨率太低，很難發(fā)現(xiàn)它。這顆名為卡戎的衛(wèi)星比它的母星還要小，直徑只有750英里。這一發(fā)現(xiàn)使天文學(xué)家得以測(cè)量行星的質(zhì)量，并進(jìn)一步將其修正到地球質(zhì)量的0.2%。幾十年后又發(fā)現(xiàn)了四顆衛(wèi)星:2005年發(fā)現(xiàn)的冥衛(wèi)二和冥衛(wèi)三, 2011年發(fā)現(xiàn)的冥衛(wèi)四, 2012年發(fā)現(xiàn)的冥衛(wèi)五。

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冥王星仍然是太陽(yáng)系邊緣的一個(gè)奇葩。旅行者號(hào)的兩次任務(wù)都是在離開太陽(yáng)系時(shí)錯(cuò)過了這顆行星，但隨著哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的啟動(dòng)，科學(xué)家們有了一種新的工具來觀察這顆行星。1990年，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡第一次拍攝到了這對(duì)行星的照片。與此同時(shí)，科學(xué)家們開始在太陽(yáng)系的末端發(fā)現(xiàn)新的天體，現(xiàn)在稱其為柯伊伯帶。

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行星是什么？如何定義？

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2005年，天文學(xué)家在冥王星之外發(fā)現(xiàn)了一顆新天體，這引發(fā)了對(duì)太陽(yáng)系天體定義的新討論。自2003年以來，科學(xué)家們一直在用新的計(jì)算機(jī)程序掃描天空，這使定位一顆行星變得更容易一些。在2004年至2005年間，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)新的天體:妊神星、鳥神星

和鬩神星。鬩神星被發(fā)現(xiàn)比冥王星大，最初天文學(xué)家認(rèn)為它可能是太陽(yáng)系第十顆行星。

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后來，關(guān)于天體分類的問題在天文界引發(fā)了一場(chǎng)爭(zhēng)論，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)決定召開會(huì)議來解決這個(gè)問題。傳統(tǒng)上,在太陽(yáng)系內(nèi)對(duì)天體的分類有:巖石行星,氣態(tài)巨行星和衛(wèi)星,但隨著1801年小行星的發(fā)現(xiàn),急需一個(gè)新的定義,重新分類天體。雖然冥王星最初被歸類為一顆行星，但隨著天文學(xué)家對(duì)它的體積地不斷修正，顯然，它的體積相對(duì)太陽(yáng)系的一些衛(wèi)星都要小得多。在太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)的其他大小相仿的天體表明，需要對(duì)其進(jìn)行新的分類。

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經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的爭(zhēng)論，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)提出了三個(gè)行星分類標(biāo)準(zhǔn):

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一顆行星應(yīng)該滿足:

圍繞太陽(yáng)運(yùn)行；

有足夠的質(zhì)量來維持流體靜力平衡(接近圓形)；

并且圍繞其軌道的鄰近區(qū)域沒有其他天體。

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根據(jù)新的分類標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)確定冥王星不符合歸類為一顆行星的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)與它周圍天體的體積的比較:國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)認(rèn)為它屬于一個(gè)新的類別:矮行星。雖然冥王星的分類改變了，但它并不是唯一的矮行星:谷神星也被重新歸類為矮行星，而且人們認(rèn)為柯伊伯帶的許多其他天體也會(huì)符合同樣的分類。

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冥王星的重新分類引起了社會(huì)的極大討論，不僅有從小就知道冥王星是一顆行星的普通大眾，也有天文學(xué)家，他們指出了定義中的一些缺陷:從技術(shù)上講，像地球和火星這樣的行星可以被歸類為矮行星。此外，新墨西哥州和伊利諾伊州的州議會(huì)通過決議，宣布冥王星將永遠(yuǎn)被視為一顆行星。2008年，一個(gè)新的定義發(fā)布了，冥王星，它是外海王星矮行星。

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新視野號(hào)

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1990年，天文學(xué)家開始計(jì)劃前往冥王星的任務(wù)。但是項(xiàng)目成員遇到了問題，項(xiàng)目最終被取消了。然而，在21世紀(jì)頭十年的中期，這個(gè)項(xiàng)目又重新開始了，在幾次延遲之后，“新視野號(hào)”任務(wù)于2006年1月19日發(fā)射。

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這一任務(wù)的目的是飛向冥王星，并圍繞它近距離飛行。為到達(dá)太陽(yáng)系外圍所需的速度，減速是不現(xiàn)實(shí)的，所以它的另一個(gè)任務(wù)是探索柯伊伯帶的部分區(qū)域。

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2014年12月，飛船被重新激活，在接下來的幾個(gè)月里，開始以每秒1千字節(jié)的速度傳回信息。在2015年6月和7月期間，探測(cè)器傳回了這顆矮行星迄今為止的第一張?jiān)敿?xì)照片。它將在7月14日經(jīng)過這顆天體，然后探索太陽(yáng)系的外圍。飛船上還載著克萊德·湯博的骨灰。

作者: Andrew Liptak

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