雙行星
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雙行星是非正式的天文學術語,用來描述一顆有着夠大衛星的行星,因而必須考慮那顆衛星是否也算是行星。一個非官方的定義需要考慮軌道的重力中心(質心)是否落在兩者的表面之外。正式的名稱是聯星系,相似的,也稱為雙小行星(或雙迷你行星)系統,像是安地歐普,和雙開普帶天體(KBO)系統,例如79360 1997CS29和1998 WW31。迄2009年,在太陽系中還沒有被官方認可的雙行星。歐洲空間局曾經提議將地月系統視為雙行星。在2006年8月召開的國際天文聯合會會員大會也曾經選出冥王星和冥衛一(卡倫)系統是雙行星的一種類型。
目錄
衛星與雙星的區分
雙星的概念來源於恆星之間的相互繞行,由於恆星有很好的定義(足夠大,因而引發核聚變發光),所以不存在「衛恆星」的概念,凡是相互繞行的恆星,無論大小差異如何,都是雙星(或者三聯星等)。
然而在行星系統內,行星與衛星按照軌道區分,直接繞恆星的就是行星,繞行星的是衛星[1]。但雙星的情形模糊了行星與衛星的區別,如果兩顆相互繞行的星球大小非常接近,毫無疑問會被歸類於雙行星;如果大小差別非常大,則小星體是衛星;而介於前兩種情況之間,即兩星體大小相當,同時差別明顯,這就產生了定義的疑難。按照一般的科學定義原則,不宜人為地給出某個比值(比如質量差別1/10)作為區分界限,而應該以某種引力、軌道相關的現象作為標準。而事實上,人們仍從直觀上認為兩者質量在同一數量級為雙行星。(即比值1/10作為心理分界)
在過去,曾經有一些辯論雙行星和行星-衛星系統之間的精確定義界限。在許多的例子中,都不是問題,因為這些衛星的質量都遠低於系統中的行星,比較特別的是地月系和冥衛系統。太陽系中所有的衛星都低於其行星或矮行星質量的0.00025(1/4000),但是,月球與地球的質量比是0.0123(1/81),而冥衛一和冥王星的質量比是0.117(約1/9)。
雙行星的定義
在2006年,國際天文聯合會曾考慮為雙行星下個簡短的正式定義,以將冥王星和冥衛一包括在系統內,但是沒有得到認同。這個可以接受用來辨別是行星-衛星或雙行星的的分界點依據是這兩者共同的質心(重力中心)位於何處。如果重心不在兩者任何一個的內部,則該系統是一個雙行星系統。在這種情況下,兩個天體都環繞着自由空間中的一個點運轉。照這種定義,冥王星和冥衛一將是雙矮行星系統。
兩星體相互繞行的質量中心,如果在某一星體內部,則該星體是主星,另一星體是衛星,這一定義明確清晰,符合我們對主星直觀上感受。不過這一定義向極限情況推廣遇到困難:即使質量差距巨大的兩星球,只要相距足夠遠,質心總會離開主星表面;或者只要主星收縮得足夠緻密(白矮星、中子星甚至黑洞),質心也總會離開主星表面。
由於潮汐力,月球每年遠離地球1.5英寸(3.74公分)),目前系統的重心雖然位於地球內部,但終將移到地球之外。所以依照這樣的定義,地月系統在數十億年之後將成為雙行星[2]。
用雙星或聯星系統的定義來作比較,如果它只取決於重心的位置,則任何一顆在環繞時重心位於母恆星內部的伴星都將被稱為是行星,而重心在母恆星外面的都將被視為另一顆恆星(伴星)。依照這樣的定義,太陽系中除了木星所有的主要行星依然還是行星。日-木重心是唯一重心在太陽表面之外的系統。然而,由於木星不是一顆恆星,所以天文學家面對的困難是需要一個明確的雙行星系統定義。
視頻
參考文獻
- ↑ 行星繞恆星轉,衛星繞行星轉,還有天體繞衛星轉嗎?人類已能做到,新浪,2018-09-17
- ↑ 月球或升級為行星 專家「地月組合」或成雙行星系!,搜狐,2017-2-20