根據IAU最新決議的第5A決議,行星的最新定義如下:
決議5A:
IAU決定我們太陽系內的行星和其他天體按照下列方式劃分為3個明確的類別:
(1)壹顆行星1是壹個天體,它滿足(a)圍繞太陽運轉,(b)有足夠大的質量來克服固體應力以達到流體靜力平衡的(近於圓球)形狀,同時(c)所在軌道範圍的鄰裏關系清楚。
(2)壹顆矮行星是壹個天體,它滿足(a)圍繞太陽運轉,(b)有足夠大的質量來克服固體應力以達到流體靜力平衡的(近於圓球)形狀2 ,(c)所在軌道範圍的鄰裏關系不清楚,同時(d)不是壹顆衛星。
(3)其他圍繞太陽運轉的天體3 統稱為“太陽系小天體”。
參考資料:
水星
英文名:Mercury
水星最接近太陽,是太陽系中第二小行星。水星在直徑上小於木衛三和土衛六,但它更重。奇觀五星聯珠
水星基本參數:
軌道半長徑: 5791萬 千米 (0.38 天文單位)
公轉周期: 87.70 天
平均軌道速度: 47.89 千米/每秒
軌道偏心率: 0.206
軌道傾角: 7.0 度
行星赤道半徑: 2440 千米
質量(地球質量=1): 0.0553
密度: 5.43 克/立方厘米
自轉周期: 58.65 日
衛星數: 無
公轉軌道: 距太陽 57,910,000 千米 (0.38 天文單位)
在古羅馬神話中水星是商業、旅行和偷竊之神,即古希臘神話中的赫耳墨斯,為眾神傳信的神,或許由於水星在空中移動得快,才使它得到這個名字。
早在公元前3000年的蘇美爾時代,人們便發現了水星,古希臘人賦於它兩個名字:當它初現於清晨時稱為阿波羅,當它閃爍於夜空時稱為赫耳墨斯。不過,古希臘天文學家們知道這兩個名字實際上指的是同壹顆星星,赫拉克賴脫(公元前5世紀之希臘哲學家)甚至認為水星與金星並非環繞地球,而是環繞著太陽在運行。
僅有水手10號探測器於1973年和1974年三次造訪水星。它僅僅勘測了水星表面的45%(並且很不幸運,由於水星太靠近太陽,以致於哈博望遠鏡無法對它進行安全的攝像)。
水星的軌道偏離正圓程度很大,近日點距太陽僅四千六百萬千米,遠日點卻有7千萬千米,在軌道的近日點它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽向前運行(歲差:地軸進動引起春分點向西緩慢運行,速度每年0.2",約25800年運行壹周,使回歸年比恒星年短的現象。分日歲差和行星歲差兩種,後者是由行星引力產生的黃道面變動引起的。)在十九世紀,天文學家們對水星的軌道半徑進行了非常仔細的觀察,但無法運用牛頓力學對此作出適當的解釋。存在於實際觀察到的值與預告值之間的細微差異是壹個次要(每千年相差七分之壹度)但困擾了天文學家們數十年的問題。有人認為在靠近水星的軌道上存在著另壹顆行星(有時被稱作Vulcan,“祝融星”),由此來解釋這種差異,結果最終的答案頗有戲劇性:愛因斯坦的廣義相對論。在人們接受認可此理論的早期,水星運行的正確預告是壹個十分重要的因素。(水星因太陽的引力場而繞其公轉,而太陽引力場極其巨大,據廣義相對論觀點,質量產生引力場,引力場又可看成質量,所以巨引力場可看作質量,產生小引力場,使其公轉軌道偏離。類似於電磁波的發散,變化的磁場產生電場,變化的電場產生磁場,傳向遠方。--譯註)
在1962年前,人們壹直認為水星自轉壹周與公轉壹周的時間是相同的,從而使面對太陽的那壹面恒定不變。這與月球總是以相同的半面朝向地球很相似。但在1965年,通過多普勒雷達的觀察發現這種理論是錯誤的。現在我們已得知水星在公轉二周的同時自轉三周,水星是太陽系中目前唯壹已知的公轉周期與自轉周期***動比率不是1:1的天體。
由於上述情況及水星軌道極度偏離正圓,將使得水星上的觀察者看到非常奇特的景像,處於某些經度的觀察者會看到當太陽升起後,隨著它朝向天頂緩慢移動,將逐漸明顯地增大尺寸。太陽將在天頂停頓下來,經過短暫的倒退過程,再次停頓,然後繼續它通往地平線的旅程,同時明顯地縮小。在此期間,星星們將以三倍快的速度劃過蒼空。在水星表面另壹些地點的觀察者將看到不同的但壹樣是異乎尋常的天體運動。
水星上的溫差是整個太陽系中最大的,溫度變化的範圍為90開到700開。相比之下,金星的溫度略高些,但更為穩定。
水星在許多方面與月球相似,它的表面有許多隕石坑而且十分古老;它也沒有板塊運動。另壹方面,水星的密度比月球大得多,(水星 5.43 克/立方厘米 月球 3.34克/立方厘米)。水星是太陽系中僅次於地球,密度第二大的天體。事實上地球的密度高部分源於萬有引力的壓縮;或非如此,水星的密度將大於地球,這表明水星的鐵質核心比地球的相對要大些,很有可能構成了行星的大部分。因此,相對而言,水星僅有壹圈薄薄的矽酸鹽地幔和地殼。
巨大的鐵質核心半徑為1800到1900千米,是水星內部的支配者。而矽酸鹽外殼僅有500到600千米厚,至少有壹部分核心大概成熔融狀。
事實上水星的大氣很稀薄,由太陽風帶來的被破壞的原子構成。水星溫度如此之高,使得這些原子迅速地散逸至太空中,這樣與地球和金星穩定的大氣相比,水星的大氣頻繁地被補充更換。
水星的表面表現出巨大的急斜面,有些達到幾百千米長,三千米高。有些橫處於環形山的外環處,而另壹些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。據估計,水星表面收縮了大約0.1%(或在星球半徑上遞減了大約1千米)。
水星上最大的地貌特征之壹是Caloris 盆地(右圖),直徑約為1300千米,人們認為它與月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地,Caloris盆地很有可能形成於太陽系早期的大碰撞中,那次碰撞大概同時造成了星球另壹面正對盆地處奇特的地形(左圖)。
除了布滿隕石坑的地形,水星也有相對平坦的平原,有些也許是古代火山運動的結果,但另壹些大概是隕石所形成的噴出物沈積的結果。
水手號探測器的數據提供了壹些近期水星上火山活動的初步跡象,但我們需要更多的資料來確認。
令人驚訝的是,水星北極點的雷達掃描(壹處未被水手10號勘測的區域)顯示出在壹些隕石坑的被完好保護的隱蔽處存在冰的跡象。
水星有壹個小型磁場,磁場強度約為地球的1%。
至今未發現水星有衛星。
通常通過雙筒望遠鏡甚至直接用肉眼便可觀察到水星,但它總是十分靠近太陽,在曙暮光中難以看到。Mike Harvey的行星尋找圖表指出此時水星在天空中的位置(及其他行星的位置),再由“星光燦爛”這個天象程序作更多更細致的定制。
未知點
水星的密度(5.43克/立方厘米)幾乎與地球相同,但在許多方面它與月球更為相似,它是否在壹些早期災難性大碰撞中丟失了輕質巖石?
通過水星表面的光譜分析,並未發現鐵的痕跡。由於我們假定巨大鐵質核心的存在,這種情況便很古怪,水星是否與其他類地行星竭然不同呢?
水星平坦的平原是如何形成的?
在我們無法看見的另壹面是否存在著驚人的景觀呢?以地球獲得的低分辨雷達圖片並未顯示出任何奇跡,但這種事誰知道呢?
最近壹項關於兩次新水星任務的建議已被定於1999年執行,另幾項建議以經費問題而被予以否決。
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眾神信使——水星
水星是九大行星中最靠近太陽的行星,中國古代稱水星是辰星。西方人叫它墨丘利,墨丘利是羅馬神話中專為眾神傳遞信息的使者,而水星也不愧為信使的稱號:它是太陽系中運動最快的行星。水星公轉平均速度為每秒48公裏,公轉周期約為88天。
由於水星距離太陽太近了,個頭又小,人們平時很難看到它。水星的表面和月球表面極為相似。其上布滿了大大小小的環形山。水星的大氣極為稀薄,晝夜溫差很大,白天表面溫度可達427度以上, 黑夜最低溫度可降到零下173度左右。
水星的半徑為2440公裏,是地球半徑的38.3%。水星的體積是地球的5.62%,質量是地球的0.05倍。水星外貌如月,內部卻像地球,也分為殼、幔、核三層。天文學家推測水星的外殼是由矽酸鹽構成的,其中心有個比月球還大的鐵質內核。
水星的自轉周期為58.646日,自轉方向與公轉方向相同。由於自轉周期與公轉周期很接近,所以水星上的壹晝夜比水星自轉壹周的時間要長得多。 它的壹晝夜為我們的176天,白天和黑夜各88天。
水星沒有衛星,因此水星的夜晚是寂寞的,那裏沒有“月亮”,除了太陽以外,天空中最亮的星是金星。
冥王星
以下資料指的是原來的冥王星,現在已失去名字,定義小行星序列號:134340
根據2006年08月24日國際天文學聯合會大會的決議:冥王星被視為是太陽系的“矮行星”,不再被視為行星。太陽系中有七顆衛星比冥王星大(月球, 木衛壹, 木衛二, 木衛三, 木衛四, 土衛六和海衛壹)。
公轉軌道: 離太陽平均距離5,913,520,000 千米 (39.5 天文單位)
行星直徑: 2274 千米
質量: 1.27e22 千克
羅馬神話中,冥王星(希臘人稱之為Hades哈迪斯)是冥界的首領。這顆行星得到這個名字(而不采納其他的建議)可能是由於他離太陽太遠以致於壹直沈默在無盡的黑暗之中,也可能是因為冥王星(pluto)開頭的兩字母是Percival Lowell是縮寫。
冥王星是在1930年由於壹個幸運的巧合而被發現的。壹個後來被發現錯誤的計算“斷言”基於天王星與海王星的運行研究,在海王星後還有壹顆行星。美國亞利桑那州的Lowell天文臺的Clyde W. Tombaugh由於不知道這個計算錯誤,對太陽系進行了壹次非常仔細的觀察,然而正因為這樣,發現了冥王星。
發現了冥王星後,人們很快發現冥王星太小及與其他行星運行軌道有差異。對未知行星(Planet X)的研究還在繼續,但沒發現任何東西。如果采用了旅行者2號飛船計算出的海王星的質量,那麽另壹個質量差異就消失了,也就不會有第十顆行星了。
冥王星是唯壹壹顆還沒有太空飛行器訪問過的行星。甚至連哈博太空望遠鏡也只能觀察到它表面上的大致容貌
很幸運,冥王星有壹顆衛星,冥衛壹。也是靠著好運氣,它才能被發現。這是在1978年,它在向著太陽系內運行時,剛好運行到軌道的邊緣時被發現的。所以可能通過冥衛壹觀察許多冥王星的運行,反之亦然。通過精密計算,什麽物體什麽部分在什麽時候被覆蓋以及觀察光亮曲線,天文學家能夠繪出兩個半球光亮區域與黑暗區域的大致地圖。
冥王星的半徑還不很清楚,JPL(Jet Propulsion Laboratory,噴氣推進實驗室)的數值1137千米被認為有+-8的誤差,幾乎近1%。
盡管冥王星和冥衛壹的總質量知道得很清楚(這可以通過對冥衛壹運行軌道的周斯及半徑精確測量和開普勒第三定律而確定),但是冥王星和冥衛壹分別的質量卻很難確定。這是因為要分別求出質量,必須測得更為精確的有關冥王星與冥衛壹系統運行時的質心才能確定測量出,但是它們太小而且離我們實在太遠,甚至哈博太空望遠鏡對此也無能為力。這兩顆星質量比可能在0.084到0.157之間。更多的觀察正在進行,但是要得到真正精密的數據,只有送壹艘太空飛行器去那裏。
冥王星是太陽系中第二個反差極大的天體(次於土衛八)。探索這些差異的起因是計劃中的冥王星特快計劃中首要目標之壹。
冥王星的軌道十分地反常,有時候比海王星離太陽更近(從1979年1月開始持續到1999年2月)。
冥王星與海王星的***同運動比為3:2,即冥王星的公轉周期剛好是海王星的1.5倍。它的軌道交角也遠離於其他行星。因此盡管冥王星的軌道好像要穿越海王星的軌道,實際上並沒有。所以他們永遠也不會碰撞(這裏有十分細致的解釋)。
就像天王星那樣,冥王星的赤道面與軌道面幾乎成直角。
冥王星的表面溫度知道很不很清楚,但大概在35到45K(-238到-228℃)之間。
冥王星的成份還不知道,但它的密度(大約2克/立方厘米)表示:冥王星可能像海衛壹壹樣是由70%巖石和30%冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆蓋著壹些固體氮以及少量的固體甲烷和壹氧化碳,冥王星表面的黑暗部分的組成還不知道但可能是壹些基本的有機物質或是由宇宙射線引發的光化學反應。
有關冥王星的大氣層的情況知道得還很少,但可能主要由氮和少量的壹氧化碳及甲烷組成。大氣極其稀薄,地面壓強只有少量微巴。冥王星的大氣層可能只有在冥王星靠近近日點時才是氣體;在其余的冥王星的年份中,大氣層的氣體凝結成固體。靠近近日點時壹部分的大氣可能散逸到宇宙中去,甚至可能被吸引到冥衛壹上去。冥王星特快任務的計劃人想在大氣滑凝固時到達冥王星。
冥王星和海衛壹的不尋常的運行軌道以及相似的體積牲使人們感到在它們倆之間存在著某種歷史性的關系。有人曾認為冥王星過去是海王星的壹顆衛星,但是現在認為並不是這樣。壹個更為普遍的學說認為海衛壹原本與冥王星壹樣,自由地運行在環繞太陽的獨立軌道上,後來被海王星吸引過去了。海衛壹,冥王星和冥衛壹可能是壹大類相似物體中還存在的成員,其他壹些都被排斥進了Oort雲(Kuiper帶中的物質)。冥衛壹可能是像地球與月球壹樣,是冥王星與另外壹個天體碰撞的產物。
冥王星可以被非專業望遠鏡觀察到,但是這是不容易的。Mike Harvey的行星天像圖可以顯示最近冥王星在天空中的方位(以及其他行星),但是還得靠更為細致的天像圖以及幾個月的仔細觀察才能真正地找到冥王星。由行星程序如“燦爛星河”可以繪制準確的天像圖。