2024年03月29日 星期五
发现冥王星的人,正飘向冥王星
第36版:世界这一周·突破 2023-03-13

发现冥王星的人,正飘向冥王星

黄祺

莱德·威廉·汤博。

新视野号上携带着汤博的部分骨灰。

冥王星所在的柯伊伯带,还是我们目前科学能力尚未探索到的模糊地带。

记者|黄祺

2006年,天文学界发生了一件大事,国际天文学联合会(IAU)正式将冥王星定义为“矮行星”,太阳系九大行星的说法被推翻,我们生活的太阳系,只剩下八大行星。

这个消息传向世界各地时,发现冥王星的那个人——克莱德·威廉·汤博,正飘向冥王星。2006年,美国航天局新视野号太空船开始了飞往冥王星的旅程,上面搭载着部分汤博的骨灰,这一年是汤博100岁的诞辰。

2015年7月14日,新视野号在距离冥王星寒冷表面7800英里(12550公里)的范围内飞掠。探测器第一次让人类近距离看到冥王星的面容,汤博也以特殊的方式完成了他与冥王星的亲密接触。

1930年2月18日,24岁的美国天文学家克莱德·威廉·汤博比对成对拍摄的星空照片时,发现在一张相隔6天拍摄的同一星空位置的照片中,有一个微弱的亮点发生了位移。

这个亮点就是冥王星。经过反复的确认,汤博在1930年3月14日正式公布了冥王星的发现。

没上大学的小伙子发现冥王星

24岁就发现冥王星,称汤博为天才少年应该并不为过。

汤博1906年2月4日出生于美国伊利诺斯州,后来随父母迁居堪萨斯州。汤博的爸爸有一块农场,汤博小时候最喜欢夜晚躺在农场里看星星。有一年过生日,汤博的叔叔送给他一个天文望远镜,这让汤博打开了新世界的大门。

如果家境顺利,汤博一定会上大学深造天文学,但在他即将上大学那年,堪萨斯一场暴风雨摧毁了他家农场的作物,家庭破产,断送了他的求学之路。

但汤博没有放弃对天文的热爱。商店里能够买到的望远镜已经不能满足汤博观测的需要,20岁那年,他开始着手自己制作望远镜。汤博把家中一台1910年出厂的别克汽车和其他农用机械拆开来,用各种零件组装望远镜,镜片是他自己手工磨出来的。

汤博自己制作的望远镜相当不错,他可以借助望远镜看得更远和更细,他还通过观测火星和木星绘制了图纸。据说他一生共制作了30台望远镜。

汤博把自己绘制的图寄给了美国当时最有名的天文台——洛威尔天文台,希望能够得到专业人士的点评。1894年建立的洛威尔天文台是一家由富豪商人自己出钱建立的私人机构,建立者洛威尔既是商人又是天文学家。

1929年,洛威尔天文台给汤博寄去一封邀请函,请他参与一个名为“Planet-X”的研究计划。“Planet-X”计划的目的是为了证明天王星的运动轨迹还存在其他星体的影响,并且找到这颗影响它的神秘行星。1781年人类发现天王星后,观察到天王星的运动轨迹和理论值存在偏差,于是推断还有其他星体的存在影响着天王星。1846年海王星被发现,但即便考虑海王星的影响,天王星的运动轨迹仍然和理论值存在偏差。

汤博的工作是比较望远镜在不同时间拍摄下来的星空图片,从中找出不同,这个“找不同”工作相当费眼力和精力,但海博却乐此不疲。

汤博发现了冥王星的存在,随后天文台向全世界征集名字,最后采纳了一名11岁的英国小姑娘的建议,用希腊和罗马神话中的冥王Pluto为这颗新发现的星星命名。

冥王星命运与天文学发展

汤博仿佛就是那种为天文学而生的人。发现冥王星后,汤博拿到了堪萨斯大学的奖学金,后来在这所大学取得了本科和硕士文凭。学业结束之后,汤博重新回到洛威尔天文台工作。汤博一共发现了14颗小行星,在他的一生中更是发现了不少的星团和星系。

从1955年起,他在新墨西哥州立大学任教直到退休。退休后汤博还是热衷于天文学研究,他还常常用自己20岁制作的望远镜观测星空。1997年1月17日,汤博去世。

在汤博离世近十年后,冥王星的身份改变,不再算是太阳系行星家族的一员,这也反映了天文学的发展。

1951年,荷兰裔美国天文学家柯伊伯(G. Kuiper)提出假想:在太阳系边缘有一个由冰状小天体组成的带状区域,这个区域被称为“柯伊伯带”。1992年,夏威夷大学的天文学家用光学望远镜观测到了天体1992QB1,即小行星15760,这被认为是第一个柯伊伯带天体。半年后又发现了第二个,随后越来越多的柯伊伯带天体被发现,当年“柯伊伯带”的假想被证实了。

柯伊伯带冰状小天体不断被发现,对冥王星的大行星地位形成威胁——因为冥王星本质上和这些天体是同类的,只是稍大了一点。1994年,汤博写信给《天空与望远镜》杂志,建议将这些新发现命名为“柯伊伯小天体”,好和冥王星划清界限。

压垮冥王星的是2003年发现的阋神星(小行星136199),它可能略小于冥王星,但质量超过冥王星。2006年的国际天文学联合会(IAU)年会上,专家们设立“行星定义委员会”研究冥王星身份问题。

当时的对行星定义只有两条:1.绕一颗恒星运行;2.自身引力处于合适范围(大到能使自身成为球状,但又不能大到引发内部核聚变——那样就变成恒星了)。冥王星完全符合这两条。

但此时有人递交了一篇论文《何为行星》,其中提出了行星的第3条标准:行星必须有能力清空它自身的轨道。冥王星不符合这个条件。

通过投票,压倒性多数(超过90%)专家同意将冥王星从太阳系行星中剔除,冥王星和小行星谷神星、阋神星被列为“矮行星”。

冥王星可谓命途多舛,这也说明了人类对宇宙的了解还在逐步进展,而冥王星所在的柯伊伯带,还是我们目前科学能力尚未探索到的模糊地带。

历史这一周·突破

1910年3月18日,第一架水上飞机在法国试飞成功。

1926年3月16日,美国发明家戈达德制造的世界上第一枚液体火箭升空。

1950年3月17日,美国加州伯克利大学发现第98号元素锎(Cf,californium)。

1965年3月18日,苏联宇航员列昂诺夫在太空船外漂游10分钟,这是人类第一次太空行走。

1985年3月15日,第一个因特网域名“.com”开始应用。

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