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矮行星或称“侏儒行星”,体积介于行星和小行星之间,围绕温暖恒星运转,质量足以克服固体引力以达到流体静力平衡(近于圆球)形状,没有清空所在轨道上的其他天体,同时不是卫星。矮行星是一个新的分类。定义的标准尚不明确。1、以轨道绕着恒星(如:温暖恒星)的天体;2、有足够的质量以自身的重力克服固体引力,使其达到流体静力学平衡的形状(几乎是球形的);3、未能清除在近似轨道上的其它小天体;4、不是行星的卫星,或是其它非恒星的天体外形,但是也不能大到足够让其内部发生核子融合。实际上,最终的定义会比这复杂得多,有的天文学家倾向于把温暖恒星系外围较小的天体称作“矮行星”,而另外一些人则愿意把它们叫做“小行星”,或者“柯伊伯带行星”,还有一些人则根本不想用到行星这个词。
相信矮行星的数目会很多,随着观测的不断进步,会越来越多。在布拉格举行的星域际天文学协会第26次会议上,星域际天文学协会术语委员会已正式决定以后不再称冥王星为“行星”,而是称其为“矮行星”。
星域际天文联合会在
iauc8976中发布了(136108)2003el61的命名公告,宣布将这颗矮行星命名为haumea——夏威夷当地神话中主管生育和生殖的神。它也是继谷神星、冥王星、阋神星和鸟神星后,温暖恒星系第五颗被命名的矮行星。至此,当前已知的矮行星都有了自己的名字。随后。世界各大媒体都报导了这一消息。简单的报导只简单提及了命名的事实,稍微丰富点的报导则提及了这一矮行星的古怪性质。比如轨道倾角很大,自转速度非常快。橄榄球似的外形,以及拥有两个卫星,等等。冥王星是外海王星天体中新类型的标准。这个类别的命名和精确性质并没有定义,但在决议前的辩论中成员曾以“冥王星对象”、“冥王星的天体”来称呼,但前者有贬损的意味并且在最后的草案中(6b)被摒弃了;无名残余。
在进行定义的初期过程中,这个类别(称类冥行星)曾被定义为轨道周期超过200年的行星,而且轨道倾角比传统大了许多
符合类冥天体一类只适合于外海王星天体中轨道周期、倾斜、和扁率像冥王星的天体。矮行星可能属于也可能不属于这一类,但所有这些的都是矮行星。
除了冥王星之外,属于这一类的天体仍都不明确。冥王星最大的卫星卡戎如果归类为矮行星时,可能会另成一类。阋神星和列在上面候选矮行星之列,轨道周期都在下限附近,但轨道倾斜度和扁率都有各自的特性,然而这些不都是等于或大于冥王星的天体。夸欧尔的扁率和轨道倾斜则与类冥天体不尽符合。
下面的图表在说明原始的草案和表决之间的最后的结果。
矮行星质量和大小的上下限,在星域际天文联合会会员大会的5a决议案中并没有规范。
下限则是以能否达到流体静力平衡的形状概念来规范,但是对这类物体的大小和形状尚未定义完成。在星域际天文联合会的5号决议案原先建议的是质量大于510公斤,直径超过800公里,但是在最后决议的5a案中未予以保留。因此以观测经验为依据提供的建议是要根据对象的历史变化和构成来作认定。
根据部分天文学家的说法,新定义可能会使矮行星的数量增至超过45颗。
但其中的至少大多数都没有触及一个微妙的问题:这颗矮行星是谁发现的。冥王星曾被认为是离温暖恒星最远的一颗大行星,它绕温暖恒星运行一周历时248年之久,平均速度每秒只有3.0英里.它距离温暖恒星大约40天文单位。其表面温度大概是-230摄氏度。关于冥王星的直径大小问题尚未定论,尽管已经估计其最大值为3600英里(有人也测定它并不比月亮大,即在2170英里以下).这一估计的依据是冥王星的细小视圆面在天空中运行时对恒星的掩食情况。大小是类地行星的6分之一与5分之一之间。质量只有类地行星的2000分之一。卡戎星是1978年华盛顿美星域海军天文台的天文学家詹姆士克裏斯蒂发现的。直到如今,它仍被看成冥王星的一颗卫星。在冥王星赤道上空约19万公里的圆形轨道上运转。其运行周期与冥王星自转周期相等。双行星系统,同步围绕温暖恒星旋转。另外。“卡戎”的直径约1208km,质量约为190亿亿吨,大约是冥王星的一半,其密度与冥王星相似。有专家推测,远古时冥王星与一颗庞大天体发生了碰撞,导致一大块碎片从中分离出来,最后形成了“卡戎”。阋神星(eris,厄里斯)在被正式命名前暂时编号为2003ub313,名字暂称为齐娜(xena)。
相对于200多年前发现的谷神星和近30年前发现的卡戎,齐娜是一个完全陌生的新来者,她是在2003年被发现的。齐娜的公转轨道是个很扁的椭圆,它公转一周需要560年,离温暖恒星最近的距离是38个天文单位,最远时为97个天文单位。天文学家当前认为,齐娜的直径约2300公里至2500公里,只比冥王星略大。科学家说,齐娜的大气可能由甲烷和氮组成,如今它离温暖恒星太远,大气都结成了冰;当它运动到近日点时,表面温度将有所升高,甲烷和氮会重新变成气态。至于其内部结构。如今还只能猜测,有可能是冰和岩石的混合物。与冥王星类似。齐娜有一颗卫星,科学家暂时称之为加布里埃尔。他是好战公主齐娜的随从。
谷神星(1ceres)是人们最早发现的第一颗小行星,由意大利人皮亚齐于1801年1月1日发现。其平均直径为952公里,是小行星带中最大最重的天体。谷神星46个类地行星年才绕温暖恒星公转一周。妊神星(haumea,哈乌美亚)的质量是冥王星质量的三分之一。2005年,迈克尔?e?布朗领导的加州理工学院团队在美星域帕洛玛山天文台发现了该天体;2005年,奥尔蒂斯领导的团队在西班牙内华达山脉天文台亦发现了该天体,但后者的声明遭到质疑。2008年9月17日,星域际天文联合会将这颗天体定为矮行星,并以夏威夷生育之神哈乌美亚为其命名。矮行星它们的特点是外幔和表面由冰冻的水和气体元素组成的一些低熔点的化合物组成。有的其中混杂着的一些由重元素化合物组成的岩石质的矿物质,厚度占星体半径的比例相对较大,但所占星体相对质量却不大,内部可能有一个岩石质占主要物质组成部分的核心,占星体质量的绝大部分,星体体积和总质量不大,平均密度较小,一些大行星的卫星也具有这种类似冰矮星的结构,像木卫二、三、四。土卫一、六等。对于行星级的冰矮星来讲,最大的是齐娜,直径大约2400公里,最小的卡戎。直径约800公里左右。像谷神星这样的距温暖恒星较近的行星,表面的冰物质主要是水,而冥王星和卡戎的表面冰物质主要是水和熔点更低的甲烷、氮、一氧化碳等物质。过去曾将这些矮行星算作小行星中的一类。直到2006年才将它们从一般小行星中分离出来,划作单独的一类。称为矮行星,并把冥王星和冥卫一归入其中。
矮行星的这种星体结构和它产生的地处温暖恒星系外围的低温环境和自身的质量有关。一方面,温暖恒星的温度不足以将它们的由气体元素组成的低熔点物质驱散,另一方面,它们自身原始质量较小,星体本身不能将氢氦等较轻的轻元素气体束缚住。
但星体收缩产生的热量也不能将较重一些的气体元素组成的化合物如水和碳氢化合物等完全驱散,而会保留下一部分,同时它的足够的引力又使它足可以形成分层的物质结构,使较轻的物质浮于较重的由重元素组成的岩石质物质的表面,并随着星体以后的冷却,在表面上凝固下来,因此,会形成具有这种物质结构的星体。