双行星

✍ dations ◷ 2025-06-28 12:26:46 #双行星
双行星和联行星是非正式的天文学术语,用来描述一颗有着够大卫星的行星,因而必须考虑那颗卫星是否也算是行星。一个非官方的定义需要考虑轨道的重力中心(质心)是否落在两者的表面之外。正式的名称是联星系,相似的,也称为双小行星(或双迷你行星)系统,像是安地欧普,和双开普带天体(KBO)系统,例如79360 1997CS29和1998 WW31。迄2009年,在太阳系中还没有被官方认可的双行星。欧洲空间局曾经提议将地月系统视为双行星。在2006年8月召开的国际天文联合会会员大会也曾经选出冥王星和冥卫一(卡伦)系统是双行星的一种类型。双星的概念来源于恒星之间的相互绕行,由于恒星有很好的定义(足够大,因而引发核聚变发光),所以不存在“卫恒星”的概念,凡是相互绕行的恒星,无论大小差异如何,都是双星(或者三联星等)。然而在行星系统内,行星与卫星按照轨道区分,直接绕恒星的就是行星,绕行星的是卫星。但双星的情形模糊了行星与卫星的区别,如果两颗相互绕行的星球大小非常接近,毫无疑问会被归类于双行星;如果大小差别非常大,则小星体是卫星;而介于前两种情况之间,即两星体大小相当,同时差别明显,这就产生了定义的疑难。按照一般的科学定义原则,不宜人为地给出某个比值(比如质量差别1/10)作为区分界限,而应该以某种引力、轨道相关的现象作为标准。而事实上,人们仍从直观上认为两者质量在同一数量级为双行星。(即比值1/10作为心理分界)在过去,曾经有一些辩论双行星和行星-卫星系统之间的精确定义界限。在许多的例子中,都不是问题,因为这些卫星的质量都远低于系统中的行星,比较特别的是地月系和冥卫系统。太阳系中所有的卫星都低于其行星或矮行星质量的0.00025(1/4000),但是,月球与地球的质量比是0.0123(1/81),而冥卫一和冥王星的质量比是0.117(约1/9)。在2006年,国际天文联合会曾考虑为双行星下个简短的正式定义,以将冥王星和冥卫一包括在系统内,但是没有得到认同。这个可以接受用来辨别是行星-卫星或双行星的的分界点依据是这两者共同的质心(重力中心)位于何处。如果重心不在两者任何一个的内部,则该系统是一个双行星系统。在这种情况下,两个天体都环绕着自由空间中的一个点运转。照这种定义,冥王星和冥卫一将是双矮行星系统。两星体相互绕行的质量中心,如果在某一星体内部,则该星体是主星,另一星体是卫星,这一定义明确清晰,符合我们对主星直观上感受。不过这一定义向极限情况推广遇到困难:即使质量差距巨大的两星球,只要相距足够远,质心总会离开主星表面;或者只要主星收缩得足够致密(白矮星、中子星甚至黑洞),质心也总会离开主星表面。由于潮汐力,月球每年远离地球1.5英寸(3.74公分)),目前系统的重心虽然位于地球内部,但终将移到地球之外。所以依照这样的定义,地月系统在数十亿年之后将成为双行星。用双星或联星系统的定义来作比较,如果它只取决于重心的位置,则任何一颗在环绕时重心位于母恒星内部的伴星都将被称为是行星,而重心在母恒星外面的都将被视为另一颗恒星(伴星)。依照这样的定义,太阳系中除了木星所有的主要行星依然还是行星。日-木重心是唯一重心在太阳表面之外的系统。然而,由于木星不是一颗恒星,所以天文学家面对的困难是需要一个明确的双行星系统定义。后来以撒·艾西莫夫建议区分行星-卫星和双行星要以两者相互拔河(较劲)的值来辨别这个量是卫星的质量相较于行星和太阳的比例,以及卫星的距离相较于与行星和太阳距离的值。拔河值 = m 1 m 2 × ( d 1 d 2 ) 2 {displaystyle ={frac {m_{1}}{m_{2}}}times ({frac {d_{1}}{d_{2}}})^{2}}式中 m 1 {displaystyle m_{1}} 为行星质量, m 2 {displaystyle m_{2}} 为恒星质量, d 1 {displaystyle d_{1}} 为卫星与恒星间的距离, d 2 {displaystyle d_{2}} 为卫星与行星间的距离。以拔河图来看,土星最大的卫星土卫六(泰坦)的值是380,它的意思是土星对土卫六的的引力比太阳对土卫六的引力大了380倍。除了冥王星和冥卫一之外,艾西莫夫的拔河图有所有的行星和一些卫星的数值,因为当时对冥王星及其卫星的所知还不够多。他指出,即使是那些被认为是被木星捕获的外围卫星,木星对它们的约束力也仅是比太阳强一些。然而只要拔河值仍然大于1,太阳就会失去对这些天体的约束,而由行星控制着。对地球的卫星月球,太阳确实赢得了拔河,地球的拔河值仅有0.46,这意味着地球对月球的约束力只有不到太阳的一半。由太阳对月球的重力是地球的两倍,艾西莫夫推论地球和月球必须是一个双行星系统。这事实上也是他在许多本著作中指出月球应该是颗行星,而不是地球的卫星的主要原因。不过,拔河定义也存在一些与我们对双星直观认识不一致的地方:它把卫星或伴星的轨道位置作为判断的主要标准,使得某些显然的双星(或卫星)被归入相反的类别。比如两个几乎相同大小的星体,在远离太阳的地方相互紧密绕行,太阳在拔河中显然处于弱势;再比如在与月球有相同轨道高度的人造卫星,它们的拔河值和月球相同,但把它们当作与地球相当的伴星体显然存在困难。存在一个比拔河值更加精确的天文学概念,就是希尔球半径,当卫星轨道半径接近希尔球半径时,行星对卫星的控制力较弱,可认为拔河中处于劣势。

相关

  • 含水层含水层(英语:aquifer),也作蓄水层,是指地底一层含有水分的渗透岩(英语:permeability (earth sciences))、岩石碎隙或未固结的材料(砾石、沙、淤泥)。人们可通过打钻水井来从含水层提取
  • 摩泽尔省Boulay-Moselle Château-Salins Forbach Sarrebourg Sarreguemines Thionville摩泽尔省(法语:Moselle;德语:Mosel)是法国大东部大区所辖的省份(编号57),以穿过此省的一条河流命名,
  • 聚乙烯吡咯酮碘聚维酮碘(英语:Povidone-iodine,简写PVP-I),又称优碘(英语:Excellent-iodine)、中国大陆称碘伏,是用于手术前后皮肤消毒的杀菌剂。它可以用于消毒患者的皮肤和医护人员的手,用于轻微的
  • 马岛长喙天蛾马岛长喙天蛾(学名:Xanthopan morgani),又名非洲长喙天蛾、马达加斯加长喙天蛾,是天蛾科的一个物种,分布于非洲东部。马岛长喙天蛾最显著的特征就是那演化出超长的口器,体色大部分
  • 高半胱氨酸的产生甲硫氨酸(英语:Methionine,又称蛋氨酸),在所有后生动物中它是一种必需氨基酸。与半胱氨酸一起,甲硫氨酸是两个含硫蛋白原氨基酸之一。对人而言是唯一的含硫必需氨基酸,有L型及D型两
  • 普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸(法语:Provence-Alpes-Côte d'Azur)是法国东南部的一个大区,南邻地中海。面积31,400平方公里,人口4,506,151人。下辖上普罗旺斯阿尔卑斯省(04)、上阿尔
  • 后结构主义后结构主义是指跟随在结构主义觉醒之后出现的一套思想,它试图去了解这个分割成数个体系的世界。后结构主义者与它的结构主义前辈最明显不同的地方在于,他们抛弃了结构主义的简
  • 乌法乌法(Уфа,俄语拉丁字母拼写:Ufa)是俄罗斯巴什科尔托斯坦共和国的首府,位于别拉亚河畔,占地750平方公里。2010年人口达1,062,319,是西乌拉尔山的工业中心,有炼油、石油化工、电机
  • 伊林伊林(1951年4月19日-),台湾物理学家,中央研究院院士,现任教于国立中央大学物理系。是研究等离子的专家。伊林生于1951年4月19日,其名字是取自父母的姓氏,父母都是教师。1973年毕业于
  • 魏辅文魏辅文(1964年4月-),重庆云阳人,中国保护生物学家,中国科学院动物研究所研究员。2017年当选为中国科学院院士。1984年和1987年在南充师范学院(现西华师范大学)先后获得学士和硕士学