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 。

【为什么水星也很小却可以称为大行星,冥王星却不行?】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 。


为什么水星也很小却可以称为大行星,冥王星却不行?

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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 。


为什么水星也很小却可以称为大行星,冥王星却不行?

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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 。


为什么水星也很小却可以称为大行星,冥王星却不行?

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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 。

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为什么水星也很小却可以称为大行星,冥王星却不行?

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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 。

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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?

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