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尽管海王星轨道的“扰动”
很幸运地激发了对冥王星的搜索,但现在认为,海王星的轨道扰动不过是观测误差而已。
冥王星在2006年失去了官方承认的行星地位,这是一个有争议的决定,但在我看来是正确的。
在解释这是为什么之前,我将回顾一下我们现在所理解的太阳系的性质。
表1 行星的大小(赤道直径
*卡米尔·弗莱马里恩(C.Flammarion),《大众天文学》(PopularAstronomy)(查托与温达斯,皮卡迪利大街)
回顾太阳系
太阳
太阳系的中心是太阳。
它是一颗相当普通的恒星,其核心的核聚变将氢转化为氦,为太阳提供能量。
太阳的直径是地球的109倍,质量约是地球的
333000倍。
太阳的质量是太阳系中所有其他天体质量总和的740倍。
太阳的引力是如此强大,以至于太阳系中天体绕太阳运行的轨道几乎都是开普勒认定的完美椭圆。
尽管行星间存在的轨道扰动是可测量的,但这些扰动非常微小,几乎可以忽略。
行星
表2总结了行星的一些基本性质。
为避免使用非常大的数字,表中引用的数据是行星的某一性质相对于地球的比较值。
地球与太阳的距离用“天文单位(Astronomiits)”
来表示,简记为AU,定义为地球到太阳的平均距离,可以简化地记为1.5亿千米。
行星的轨道周期是指其绕太阳一周所需要的时间,当然,这里的时间指的是该行星自己的“年”
。
由开普勒第三定律可知,本表中行星的轨道周期和其与太阳的距离是相互联系的,也就是说,行星轨道周期(单位为地球年)的平方等于其到太阳平均距离(单位为AU)的立方。
地球的质量非常接近6×1024千克(6×1021吨),因此,在描述其他行星的基本性质时,不引用如千克、秒和米这样的标准科学单位,而用其与地球这一性质的比较值,是很方便的。
自转周期是行星绕其自转轴旋转一圈所用的时间。
对快速旋转的行星来说,这大约等同于行星上从一个日出到下一个日出的时间(行星自身“一天的长度”
)。
但快速旋转的行星的自转周期和其“一天的长度”
之间的关系并不确定,这是因为行星的轨道运动不断地改变着行星相对太阳的方向。
地球的自转周期为23小时56分钟,但它实际需要24小时才能将太阳带回天空中的同一点。
从行星的角度来看,除非自转引起了行星表面某一点朝向太阳的方向发生了改变,否则太阳在单轨道运行的过程中是完全绕着行星的天空移动的。
如果一颗行星的自转被潮汐锁定,那么它每绕太阳一圈就会自转一次(同步自转),并且它的某一表面将永远朝向太阳。
水星并不是这样的,它每公转两次就会精确地自转三次,也就是说,它每公转两次就会相对太阳自转一次,所以水星上一天时间相当于两年。
表2 行星的相对性质
*其与太阳的距离为平均距离。
年和天分别为地球年和地球天。
行星的大小见表1
四颗内行星和四颗外行星的性质有许多不同。
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