为什么水星也很小却可以称为大行星,冥王星却不行?
这个问题可能是对水星有什么误解。
首先,水星并不小,尤其是跟冥王星比的话。
水星的半径有两千四百多千米,相当于地球半径的近四成。冥王星半径只有不到一千两百千米,只相当于地球半径不到两成。
也就是说,水星从半径来说比冥王星大两倍还多。中学数学告诉我们,半径如果差两倍,体积上就会差八倍,所以水星的块头要比冥王星大很多。
如果从质量上看,差别更是明显,水星质量比冥王星大了二十五倍。
中学物理告诉我们,质量等于体积乘以密度,所以水星的密度比冥王星要大不少。
这就是我们要讲的第二条。
其次,定义行星不是看体积,而是看质量和密度。
不然的话,星云的体积倒是很大,但是它密度低、没有在引力作用下形成球体,所以当然不算行星。
根据目前的观测和计算,水星内部有一个很大的金属物质组成的核(下图中浅黄色部分,图自wiki),水星的外壳也主要是岩石等成分,所以水星的平均密度有5.427克每立方厘米,跟我们地球(5.514克每立方厘米)差不多。
冥王星外层是冰冻的氮(见下图,图自wiki),再往里是很厚一层的冰,最核心才是岩石成分,所以它的密度平均下来只有1.854克每立方厘米,比水星小了一半还多。
两者之间这种巨大差异可以追溯到太阳系形成的时候,当时离中心(婴儿时期的太阳)越近,温度越高,密度越大。不同距离上具有的不同的温度密度等物理环境,最终造就了不同样子的天体。
假如现在把冥王星拉到水星轨道上,冥王星外层的冰冻氮和水冰会被蒸发掉,缩水之后的冥王星就更没法跟水星比了。
最后,按照2006年新的行星定义,对冥王星来说最关键的是第三条,只有能在自己地盘(公转轨道附近)上称王称霸的,才有资格叫行星。
冥王星做不到这点的,它和它周围的一堆小伙伴(见下图,图自wiki)一样,会受到海王星等引力的影响,换句话说,行星在公转轨道上应该只受太阳的影响,但是冥王星在公转的时候还会被附近更大块头的海王星等牵着走,有点小跟班的意思,所以它就没资格进入行星行列当老大了。
其实,当时天文学家面临的一个主要问题是,如果冥王星算行星了,那么其他小伙伴肿么办?
要是光看大小来定义行星的话,就好比用一个数值来区分高个和矮个,假如张三1.60米算是高个了,那么李四1.59算不算,1.58呢,1.57呢?
同样道理,因为太阳系外围还有很多天体等待我们去发现,所以光靠大小来定义的话,这个行星名单会越来越长,最后可能考试的时候光写行星名字就得写上半天。
而水星呢,它是离太阳最近的行星,有太阳在,别的天体很难影响到它,所以水星是不择不扣地绕着太阳转的,是当之无愧的行星。
水星表示:俺虽然名字有点水,但可是一方霸主,不能跟冥王星那种小跟班比的。其他网友观点
比起太阳系中的其他几大行星,水星的尺寸确实不大,确切的说是直径最小的行星,直径约为4880千米。水星的尺寸甚至还比不上卫星,例如,木卫三和土卫六的直径均大于水星,木卫四则与之相当。不过,虽然水星的尺寸较小,但仍然远大于冥王星,水星的直径比冥王星大两倍。冥王星的尺寸确实太小了,就连地球唯一的天然卫星——月球也比它大,月球的直径是冥王星的1.5倍。
不过,行星的定义并非完全取决于尺寸。根据国际天文学联合会的行星定义,成为行星需要满足三大条件:(1)围绕恒星(在太阳系中指的是太阳)公转;(2)质量足够大,使其外观能够呈现为球形;(3)能够清空公转轨道附近的其他天体,并且它的个头在该区域内最大。虽然冥王星围绕太阳公转,并且外观呈现为球形,但由于冥王星的轨道会闯入海王星,并且也在柯依伯带中与其他小天体的轨道相重合,所以冥王星不满足第三条要求,故冥王星不再被认为是行星,而是被重新归类为矮行星。反观水星,虽然它的尺寸相对较小,但它均满足行星的三大要素,所以水星被认为是行星。
就目前而言,太阳系中只有包括水星在内的八大行星。除此之外,还有包括冥王星在内的五个矮行星。根据2015年近距离飞掠冥王星的新地平线号探测器,冥王星的直径在矮行星中最大。不久前,有研究表明太阳系中可能还存在第九大行星,甚至第十大行星。不过,它们均未得到证实。这是因为它们远离太阳,我们在地球上很难直接观测到。
其他网友观点
相对来说水星确实很小,直径只有4880千米,甚至比有些卫星还要小,比如木卫三和土卫六都要比水星还要大,水星甚至没有自己的卫星!
不过按照天文学家们对行星定义的三要素来看,水星确实属于行星。这三要素就是围绕太阳公转,质量足够大形状呈现圆形,清理掉周围其他天体(也就是说运行轨道周围不能有其他能与之抗衡的天体)。
而冥王星则比较惨了,冥王星所在的柯伊伯带有不少围绕太阳运行的天体,它直径只有2280公里,甚至还没有我们的月球大。不过影响冥王星成为行星的并非是它的质量,而是在冥王星的运行轨道内有其他天体,它并没有利用自己的引力作用清理掉那些天体,甚至运行轨道还会与海王星相遇!
同时2005发现的阋神星质量甚至比冥王星更大,而阋神星也被定义为矮行星,所以冥王星被降级为矮行星也在情理之中!
不过也有不少天文学家联系把冥王星重新定义为行星,因为对于行星的定义本来就不是非常严格的,一种模糊的概念,而冥王星还有自己的卫星!所以不排除有一天冥王星重新成为太阳系第九大行星!
你支持冥王星重返行星行列吗?