这个问题看似简单,实际上却并不简单。我们都知道地球、火星和木星是行星,但关于如何正确命名曾经被认为是行星的冥王星和1号小行星科瑞斯的问题,又一次引起了科学界的辩论,这场激烈的辩论一直持续到了今天。行星判定的最新标准在2006年发布,由国际天文协会给出三个标准:

1.行星一定要绕恒星轨道运行(太阳系中则是绕着我们在宇宙中的邻居:太阳)。

2.行星的质量一定要大到产生足够大的地心引力使其呈现球状。

3.行星的体积一定要达到其产生的地心引力能够扫除公转轨道周围绕日运行的其他天体,并在此区域内个头最大。

宇宙中所有的行星科普(什么是真正意义上的行星)(1)

这些讨论和辩论也将会随着我们对宇宙认知的加深而不断继续,结果也趋向于更加正确的认知。

科学进程

科学是一个基于运用习得的知识来不断进行提问、假设、挖掘、交换最新发现的过程。科学发现是依赖于对事物进行推测实验而发展的。科学家们通常会有彼此工作批判性的不同的了解和质疑,我们将这个过程称为同行审查。

宇宙中所有的行星科普(什么是真正意义上的行星)(2)

我们对家园和宇宙的理解也一直在变化着。新的信息会让我们重新思索着我们的所知,重新评估我们对事物的分类,这样我们才能更全面地了解这个世界。新的视角和新的发现来自于对理论的质疑或者分级分类理论自身的更新。

演变着的定义

如何定义“行星”这个术语是十分重要的,这反映了我们对太阳系的起源、构造与发展的理解。在历史长河中,对于行星的判定有过不少变化。古希腊学者将月球、太阳连同水星、金星、火星、木星和土星认为是地球的行星。那时人们并不将地球当成行星,而是中心天体——其他行星都绕其轨道运转。公元前三世纪,爱琴海萨摩斯岛(Samos)的阿里斯塔克斯(Aristarchus)建立了第一个以太阳为中心、地球绕其转动的宇宙模型,遗憾的是,他的模型没有被人们广泛接受。直到16世纪,尼古劳斯·哥白尼(Nicolaus Copernicus)重新提出了这个观点。

宇宙中所有的行星科普(什么是真正意义上的行星)(3)

17世纪,借力于望远镜的问世,天文学家们也认识到太阳是中心天体,而其他天体,包括地球,都是绕其轨道运转的。月球不是行星,而是地球的卫星。1781年,天王星被认为是行星。1846年,人类发现海王星。

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1801年,人类在火星和木星之间发现了谷神星,起初,人类认为谷神星属于行星。但随着更多的天体在同一区域持续被发现,人们认识到谷神星是某一类相似天体中首个被发现的,并最终将其命名为矮行星(星状)或者少数行星。

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1930年,人类发现冥王星,并将其视为第九颗行星。但,冥王星比水星小很多,甚至比一些行星的卫星还要小。冥王星不像是类地行星(如水星、地球、金星、火星),不像是气态巨行星(如木星、土星),也不像是冰巨星(如天王星、海王星)。卡戎是冥王星的大卫星,它几乎有冥王星的一半大,并绕其轨道运行。虽然冥王星在20世纪80年代保持了其行星地位,但在20世纪90年代,人类有了一些新发现。

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望远镜方面的技术进步使观察探测更小更远的天体成为了可能。20世纪90年代初,天文学家探测到了许多围绕太阳轨道的低温的星球 ,这些星球在一个甜甜圈状的区域内,这个区域处在海王星轨道之外、冥王星范围之内,人类叫它们柯伊伯带。随着柯伊伯带和数以千计的低温星球被人们发现(人们叫他们柯伊伯带天体,或者叫海外行星),有人提出可以不将冥王星看成行星而将其看做最大的柯伊伯带天体。

行星争论

接着,2005年,一个天文学家小组宣布他们发现了第十颗行星——这颗行星在柯伊伯带中,大小与冥王星类似。人们开始好奇行星真正的意义,至少想弄清楚什么是行星。突然间,对人们来说,这个问题的答案好像没有那么不言而喻,反而出现了很多分歧。

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国际天文协会(IAU)是一个世界性的天文学家组织,他们接受了分辨出新发现的柯伊伯带行星(后来取名叫厄里斯星)的任务。2006年,天文协会通过了一个分辨行星的新决议:新增了一个条目——矮行星。天文协会确定了厄里斯星、谷神星、冥王星以及近期发现的柯伊伯带行星妊神星乌神星为矮行星。太阳系中也许还存在100颗其他矮行星以及百颗以上在柯伊伯带中或外部不远处。

重新定义行星

这是天文协会的文件:分辨率B5:太阳系中行星的定义

当代观测正在改变我们对行星系统的理解,值得关注的是,我们对天体的命名能够体现出我们现时的理解水平。这个观点在“行星”的命名上表现得尤为明显。“行星”原本的意思就是移动,也可以说是天空中移动的光。近期的发现正引导着我们去创造新的定义,在创造新定义的过程中我们可以拥有最新的科学发现。

因此天文协会分析发现,太阳系中,行星和其他除了卫星之外的天体可用以下方式分为三种:

1.行星是具有以下特征的天体:(a)绕恒星运转(b)有足够大的体积以产生地心引力,克服固体应力以达到流体静力平衡的形状(近于球体)(c)清除轨道附近其他天体。

2.矮行星是具有以下特征的天体:(a)绕恒星运转(b)有足够大的体积以产生地心引力,克服固体应力以达到流体静力平衡的形状(近于球体)(c)无需清除轨道附近其他天体(d)不是卫星。

3.其他除卫星外所有绕日旋转的天体都被集合称为“太阳系小天体”

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辩论与发现——接续发展

天文学家和行星科学家并非全体都认同这些定义。一些人认为这种分类方式限制了行星数量,还有一些人认为这些定义不够清晰全面。一些天文学家认为行星的位置(环境)很重要,尤其是在理解太阳系的形成和发展的过程中。

有一种观点是将行星定义为体积足够大来形成引力使其维持近似球体形状的天体。然而一些科学家反对,他们认为这个简单的定义不能将天体需要的球状接近程度表达清楚。事实上,看清许多远距离天体的确切形状都是有困难的。 其他科学家认为天体所在位置和构成非常重要,不应该与力学有关 ,也就是说,无论天体是否清除附近天体,抑或是它们按照固定轨道运行,人类对行星的生动讨论都会持续发展。

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随着我们的知识水平加深、知识面变广,更加复杂迷人的宇宙也将呈现在我们眼前。研究者们已经发现上百个太阳系外的行星或者说太阳系外部的行星存在于太阳系之外。也许仅仅银河系中就有上十亿个系外行星,或许还有宜居星球(有条件适合人类生活)。我们对行星的定义能否应用于新发现的天体还有待考证。

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