美國亞利桑那州 旗桿鎮 (Flagstaff) 羅威爾天文台 (Lowell Ovservatory) 發現冥王星的天文台


【美國亞利桑那州  旗桿鎮 (Flagstaff) 羅威爾天文台 (Lowell Ovservatory)  發現冥王星的天文台】


會來拜訪美國亞利桑那州旗桿鎮(Flagstaff)的「羅威爾天文台」(Lowell Ovservatory),是因為冥王星從九大行星中除名的新聞,實在是炒的太熱。長久以來,太陽系有九大行星,是公認的常識。其中,最後一顆被發現的第九大行星「冥王星」(pluto)是 1930 年 2 月 18 日「羅威爾天文台」(Lowell Ovservatory)的研究心血。可惜冥王星命運多舛,好不容易出閣的閨女,到了 2006 年又被世界天文學界除名了,害得全世界所有的中小學課本又要重新改寫,驚動了全世界的自然老師、家長和小孩。

羅爾天文台位於亞利桑那州旗竿鎮(Flagstaff, AZ),離大峽谷不到兩個鐘頭車程。羅爾天文台是私人機構,為哈佛數學系畢業的羅威爾(Percival Lowell,AD 1855~1916)在 1894 年所創辦。他家學淵源,哥哥曾是哈佛大學校長,姊姊是得過普利茲獎的詩人。羅威爾為了研究天體,在距離他老家波士頓很遠的地方興建了一座天文台,位於美國亞利桑那州旗桿鎮(Flagstaff)的火星丘(Mars Hill)。羅爾天文台終年開放,有日間及夜間的參觀行程。參觀時可以透過超高倍「克拉克望遠鏡」(Clark Telescope)來看外太空,觀賞神祕的星空。

當年羅威爾就是在羅爾天文台發展出最詳盡的論調,支持火星上有生命的說法。雖然現代太空船所取回的火星土壤樣品,得出的火星上曾經有水存在的直接證據,然而這些微薄的證據,實在不足以證明火星生命的存在。羅威爾年輕時涉獵天文學,他曾在哈佛大學念書,另一方面他也涉足一般有錢人的娛樂與嗜好。羅威爾於一九一六年去世之前,對於行星特性與演化方面的知識做了很大的貢獻,得出「宇宙膨脹」(expanding universe)的推論,也對於冥王星(Pluto)的發現有決定性的貢獻。羅威爾雖然深信有一顆第九號行星「X行星」,但是卻壯志未酬在 1916 年報憾以終,葬在他一手建立的羅威爾天文台附近。

羅威爾逝世後,羅威爾天文台搜尋「X行星」的任務並沒有中斷。羅威爾天文台引進了閃爍比對器,加速了冥王星的發現。湯苞在 1930 年 2 月 18 日進行比對工作,使用閃爍比對器比對,在雙子座δ星附近發現了一個移動的小光點,一個亮度只有 14 星等的黯淡小光點,冥王星就此被發現了。這個由羅威爾天文台的湯苞發現了「X行星」,被命名為普魯托(Pluto,冥王星)。這一段長達數十年的辛勤終於有了結果,為了配合紀念羅威爾 75 歲的冥誕,因此延後至 3 月 13 日才公開發表。冥王星的命名便是為了紀念羅威爾,頭兩個字母(P 和 L)正是羅威爾姓名的縮寫。此外,冥王星的行星記號為「巳」,即 P 和 L 交織而成的圖案。

隨著天文學的發現與進步,目前天文學家積極搜尋的不是「X行星」,而是想要確定在海王星軌道之外,有沒有比「冥王星」還要大的天體。近年來陸續發現了好幾個可以冥王星相比的天體,讓冥王星擠身於「九大行星」的地位備受動搖。庫伯帶位於太陽系邊陲地帶,海王星軌道之外,是一個充滿冰塊,岩石物體的區域。庫伯帶天體被認為是 46 億年前太陽系形成時的「殘骸」。早在1950年代,美國天文學家庫伯就提出理論,認為短週期彗星應該來自海王星軌道之外為區域。以冥王星的軌道角度與質量大小來看,實在難與其它八大行星相提並論,甚至於比一些其它「矮行星」的質量還小。也因此冥王星是否應該被歸類為「行星」的爭議,一直引發天文界熱烈的討論。

經過多年爭論,國際天文聯合會(IAU)終於決議將冥王星降級,歸類於「矮行星」(dwarf planets)之列。此一決議深具意義,因為天文學術界終於打破成規,將冥王星的歸屬爭論回歸科學、重新定位。此一決議也有重大影響,因為冥王星在 1930 年被發現以來,就一直被歸類於太陽系九大行星之列,全世紀的報章、媒體與教科書行之有年。如今太陽系九大行星將成為歷史,確定為八大行星。依據最新定義,太陽系的行星只有八個,也就是大家所熟悉的的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星與海王星。大會也定義了一個新名詞「矮行星」(dwarf planet)。符合下四個條件的天體稱為矮行星:(a)環繞太陽,(b)本身擁有足夠的質量,所以本身的重力可以克服剛體的力而維持流體靜態平衡的形體(近於球體),(c)無法將其軌道附近清空,(d)不是衛星。

「矮行星」(dwarf planet)與「行星」(planet)最大的不同點,是「矮行星」無法將其軌道附近清空,而「行星」可以將其軌道附近清空,使該範圍內沒有其他大小相當的天體。這定義最引人爭論的是,它把冥王星(Pluto)從行星的行列中剔除了。是否可以將其軌道附近清空,最重要的決定因素應該是質量的大小。冥王星之所以被歸類為矮行星,因為它的軌道非常扁長,公轉的傾斜角也最大,有時甚至還會「插隊」運行到海王星軌道的兩側,逼得海王星反去充當第九行星。其他八顆行星不但都比冥王星大,就連它們的衛星也有七個比冥王星還大,地球的衛星月球就是其中之一。以冥王星如此瘦小的身軀,加上運行的軌道會插隊到海王星軌道的兩側,算是無法將其軌道附近清空,因此不算是顆行星,反而被歸類為矮行星。

冥王星是否屬於「九大行星」這個問題,關係到歷史、情感與認知,目前仍然屬於所謂政治性議題,而不是科學性的問題。而國際天文聯合會(IAU)終於在 2006 年大會中重新定義,將環繞太陽的天體分為行星(八顆)、矮行星、太陽系小天體,冥王星順理成章被降級為「矮行星」。但是仍有許多天文學家認為這個決議仍有爭議,因而發起全球連署,要求重新規範「行星」的定義。有人主張文化與傳統足以做為維持原來說法的合理理由,但是也有人主張,科學定義應該由自然世界的架構謹慎推敲出來。我們是否有權修訂之前的定義?我們是否有必要反映出新發現帶來的更多知識?關於行星定義的爭議,應該是個機會教育。顯然冥王星是不是行星的爭議,仍會持續下去。可以預期在未來的十多年中,冥王星仍然將是最具爭議性的天體之一。

官方網站:http://www.lowell.edu/
參考網站:http://en.wikipedia.org/wiki/Lowell_Observatory
參考地圖:http://wikimapia.org/1194721


















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