天文史上的今天 | 寻找冥王星的小伙伴

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1992年9月14日，国际天文学联合会正式宣布，继冥王星之后，人类在海王星轨道外发现的第一颗天体1992 QB1被发现。

海外天体1992 QB1发现时的照片

来源：wiki

1992年9月14日，国际天文学联合会正式宣布，继冥王星和冥卫一之后，人类在海王星轨道外发现的第一颗较大的天体1992 QB1被发现。

今天，我们都知道，我们的太阳系中存在着两个主要的小天体带，其中一个是火星和木星之间的小行星带，另一个，则是位于海王星轨道外侧的柯伊伯带，后者是一片散落着大量冰冻天体的遥远区域。但仅仅在30多年前，这件事还存在着巨大的争议，关于海王星轨道之外小天体带的本质研究，还最终推动了冥王星被剔除出太阳系大行星的行列。

1992年9月14日，IAU通报1992 QB1的发现

来源：www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/05600/05611.html

1930年，美国天文学家克莱德·汤博发现了冥王星。在他所生活的那个年代，太阳系的二分法深入人心：有类地行星，如水星，金星，地球和火星，然后接下去是气态巨行星，比如木星，土星，天王星和海王星。它们两者的中间是一层厚厚的“篱笆”，把“火”和“木”隔离开，这就是小行星带。

但是在海王星之外呢？从太阳开始，一直到大约距离太阳30多个天文单位（AU，一个天文单位是指一个日地平均距离）的地方，行星突然中断了，没有了，戛然而止了。

然后到了1930年，冥王星被发现了。但是这颗星球显然很孤独，也很特别——它和其他所有已知的行星都不一样：它太小了，难以归入任何一类行星类型，它的轨道偏心率和倾角都大的很难不引起注意。总而言之，它太不像一颗行星了，它就像一个太阳系里的“怪胎”。

加入天文台工作之前的青年汤博

来源：wiki

冥王星和冥卫一

来源：NASA

科学家不喜欢“怪胎”。在发现冥王星之后，汤博自己也开展了多年的搜寻工作，利用设在亚利桑那州旗杆镇洛威尔天文台的观测设备对冥王星周围的天区进行了详细搜寻，结果一无所获。

但数十年之后，这个问题终究还是逃不过去的。越来越多的科学家开始怀疑，太阳系还存在所谓的“第三地带”（third realm），也就是一个不同于类地行星和气态巨行星的冰冻天体区域。很多迹象向我们暗示着这一点，比如说冥王星，当时的第九大行星，它的卫星冥卫一实在个子大到不正常，其最有可能是在冥王星与另一颗跟它差不多大的天体碰撞之后形成的。而这种小概率事件要想发生，很大的可能就暗示在这一区域应该存在着大量的冰冻小天体。

太阳系的两道篱笆

来源：NASA

除此之外，海王星体积巨大的卫星海卫一也是另一个线索，这颗卫星的直径超过2700公里，相比之下，冥王星的直径却只有2370公里——海卫一分明就是一个被海王星的引力场捕获的冥王星！如此轻易就能捕到一个冥王星，那么这片区域中隐藏的冥王星大小的天体一定不少！

想法很好，问题在于，该如何找到它们？尽管照相技术不断进步，人类开始能够拍摄到越来越暗弱的天体，但是对于冥王星轨道附近其他天体的搜寻工作却一直鲜有进展。

最终，在汤博发现冥王星半个多世纪之后，一项革命性的新型照相利器在技术上逐渐趋于成熟，这就是CCD。

CCD

来源：wiki

CCD是“电荷耦合器件”的缩写，这是一种具有感受波谱范围宽，畸变小，体积小，重量轻，系统噪声低，功耗小，寿命长，可靠性高等—系列优点的成像辅助器件，现在已经被广泛用于天文观测领域。

而夏威夷大学的大卫·杰维特（David Jewitt）和珍妮·卢（Jane Luu）是最早开始应用这项先进观测技术的科学家之一。根据之前的观测结果，天文学家们已经相当自信，在海王星轨道外，不存在亮度比冥王星暗100倍以内的天体。于是这两位科学家决定更加深入，他们在夏威夷群岛莫纳克亚山顶的一台2.2米口径大型望远镜上安装上CCD设备，以前所未有的强大观测能力开展新的搜索工作。

夏威夷大学的大卫·杰维特（David Jewitt）和珍妮·卢（Jane Luu）发现了1992 QB1

来源：wiki

这样持续努力4年之后，这个研究组收获了金矿。他们发现了一颗直径大约160公里的冰冻小天体，编号为1992 QB1。被发现的时候，这颗小天体正运行在海王星轨道外侧大约12亿公里的黑暗空间中。为何此前没有被发现过呢？因为这颗小天体的亮度大约是冥王星的1000倍。

而当这两位科学家准备对这颗小天体做更多观测以便于更好地计算其轨道时，很显然，新发现的闸门已经打开了。在短短6 个月后，他们再次发现了第二颗大致位于同一区域的小天体，然后又新发现了两颗。很快，其他小组的捷报也开始传来。很快，这一区域被发现的，直径超过100公里的冰冻小天体便超过了1000颗，甚至有好几颗的大小与冥王星十分接近乃至超过了冥王星的大小！

目前已知的，个头较大的海王星外天体，即所谓的“海外天体”

来源：NASA

今天，我们已经很清楚，冥王星根本不是什么怪胎，它只是一个全新区域，全新一类天体中第一个被发现的代表而已。当我们在它周围找到越来越多跟它相类似的天体，冥王星之前所谓的“怪异”也就不复存在了。只是由于小伙伴太多，冥王星未能在自己的轨道附近占据“主导”地位，在2006年，当了70多年的大行星之后，冥王星被降级成了“矮行星”。

只是，小冥不应该感到失落，行星的头衔本来就是错颁给自己的，收回去是迟早的事情。反而现在，作为一颗矮行星，心安理得，逍遥自在！

而这个故事的开端，都是始于1992 QB1小天体的发现。

编者按：

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