天文史上的今天 | 冥王星被开除“球籍”的日子

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2006年的8月24日，冥王星被开除“球籍”的日子。就在这一天，冥王星不再是一颗行星，成了一颗矮行星。

新视野号探测器拍摄的冥王星，背光图像

来源：NASA

2015年7月14日，美国“新视野号”探测器成为人类历史上首个飞越冥王星的探测器。在超过70多年的时间里，冥王星一直被视作是一颗大行星，我也相信很多读者小时候读书的时候所记住的都是“太阳系九大行星”的说法。甚至连“新视野号”项目的执行，实际上也离不开冥王星是一颗大行星的身份，因为当时美国科学家们申请经费的时候的一项重要理由便是：冥王星是唯一一颗尚未被人类探测器考察过的大行星，也是唯一一颗美国人发现的大行星，因此美国绝对应当发射一颗探测器前往考察。

但是这一切在2006年的8月24日发生了改变，在国际天文学联合会（IAU）在捷克布拉格召开的第26次会议期间，冥王星被开除了“球籍”：从此不再是一颗大行星了。大会将它和其他几颗大小稍逊一筹的天体单独划分出一类，叫做矮行星（dwarf planet）。

冥王星表面的冰冻山脉

来源：NASA

根据老严平常接触到的一些人来看，有两个问题问的最多。第一个问题是：老严，有媒体报道说冥王星被“踢出”了太阳系，那么冥王星到底还属于不属于太阳系？

回答：当然属于。任何围绕太阳公转的天体都属于太阳系，没有人能够把冥王星“踢出去”，科学家们只是把它从行星（planet）的名单上划掉，把它写进了另一份名叫“矮行星”的名单里而已。但这些都是人类自己的折腾，冥王星其实根本不在意，该怎样还怎样。

第二个问题，冥王星究竟犯了什么事，要遭受如此“惩罚”？

这个问题，需要回顾一下历史。

克莱德·汤博，冥王星的发现者

来源：NASA

冥王星是在1930年，由美国天文学家克莱德·汤博（Clyde Tombaugh）利用洛威尔天文台的望远镜最先发现的。

全世界的教科书很快就更新了这一发现，“九大行星”的说法出现了。但在接下来的数十年里，天文学家们开始意识到，冥王星很有可能只不过是一大群运行在海王星轨道之外，性质与它类似的冰冻天体中普通的一个。

后来，科学家们将这个区域称作“柯伊伯带”。但直到1992年之前，科学家们才在这一区域找到了除冥王星之外的另一颗冰冻天体。就在这一年，夏威夷大学的大卫·杰维特（David Jewitt）和同事们利用该校的2.24米望远镜发现了柯伊伯带天体1992 QB1。

1992 QB1，冥王星之外发现的第一个柯伊伯带天体

来源：NASA

这一发现终结了关于柯伊伯带除了冥王星之外还有没有其他冰冻天体的争论。到了2000年，位于纽约的海登天文馆举行了一个展览，这个原本可能相当普通的展览却引发了强烈的关注和争议，因为在这次展览上，太阳系只展示了8颗行星。这个天文馆的馆长，也是这次展览的组织者尼尔·泰森后来在冥王星地位的争论中占有非常重要的地位。

在1992 QB1之后，科学家们又陆陆续续在柯伊伯带发现了更多的冰冻天体，但它们引起的危机还不至于那么快地把冥王星推向被“开除”的境地。真正引起严重危机的，是那些个子上和冥王星不相上下的冰冻天体的发现，比如2002年发现的创神星，2003年发现的赛德娜，以及2005年发现的阋神星等等，这些天体的直径都相当可观，比如阋神星，其直径可能有2300公里左右，完全冥王星相当，甚至可能更大。当时这颗天体被发现的时候，很多媒体使用的标题都是“第十颗行星”被发现。

尼尔·泰森。至于哪一个是他，不用我说了吧

来源：wls.iphy.ac.cn

这些发现引发了一场真正的危机，原因显而易见：如果冥王星是一颗行星，那么那些和冥王星一样大的天体，能不能也算是行星？天文学家们决定，在2006年在捷克布拉格召开的国际天文学会会议（IAU）上进行讨论和表决。

在一开始，提出的方案是将当时的“9大行星”增加到12颗，具体来说，就是把冥王星最大的卫星冥卫一作为一颗行星，再加上小行星带的谷神星，以及柯伊伯带最大的天体阋神星。但这个方案遭到了强烈反对。

2006年8月的IAU会议上，争论极为激烈。但最终，全世界各地的天文学家们还是达成了一个方案。8月24日是这次会期的最后一天，与会的专家们对行星定义进行了表决并最终获得通过。

IAU大会表决的科学家们

来源：getty image

表决的科学家们

来源：getty image

目前，全球各国（地区）的教科书都早已根据这次会议的表决结果进行了相应修改和升级。根据这次会议，“行星”（planet）被进行了如下定义：

行星必须：

1）围绕恒星运转（即公转）；

2）有足够大的质量来克服固体应力，以达到流体静力平衡的形状（即近于球形）；

3）已清空其轨道附近区域（即是该区域内最大天体，即以其自身引力把轨道两侧附近的小天体“吸引”成为自己的卫星）；

IAU关于行星的定义原文文本

来源：IAU

IAU会议上，乔斯林·贝尔手拿一个“布鲁托”小狗的玩偶。谁是乔斯林？她是脉冲星的发现者，只是很可惜错过了诺贝尔奖

来源：BBC

根据这个定义，冥王星符合前两条定义，但是不符合最后一条定义：已清空其轨道附近区域。这条定义要求行星必须“清除”或者“收服”其轨道周围的其他天体。换句话说，它应当在引力方面“统治”这片区域。

但由于冥王星很明显是与其他大量柯伊伯带天体共享一片区域，这一最新定义的通过实际上就等于宣判了冥王星保持了76年的行星身份的“死刑”。

在将冥王星移除出行星行列之后，国际天文学联合会又专门设置了一个新的类别，叫做“矮行星”，并将冥王星，以及其他几个较大的天体，包括谷神星，阋神星等归入这个类别。

目前被认可的太阳系矮行星，（从左到右），上一排：冥王星，阋神星；下一排：谷神星，妊神星，鸟神星

来源：NASA

在解释这个决定时，时任的IAU行星系统科学主任伊万·威廉姆斯（Iwan Williams）说的直接明了：照这样发展下去，或许10年后太阳系内的行星数量就会超过100颗。那样就完全失控了！增加数量绝对不是良策，老严也同意，行星的数量只能减少，不能增加，否则很有可能会收不住。

但关于定义中的第三点，很快就有专家提出了质疑。

这是因为地球轨道周围存在着超过1万多颗所谓的近地小行星。如果按照这个定义，那么严格来说，地球，木星和其他行星都也不符合第三条条件了。

可怜的小冥

来源：space.com

可怜的小冥

来源：space.com

可怜的小冥

来源：space.com

在2006年8月24日的这次投票之后，飞向冥王星的“新视野号”项目首席科学家阿兰·斯特恩（Alan Stern）发表声明，评价这次投票是“一个糟糕的决定”（an awful decision）。我觉得，他大概觉得自己的探测项目一下子少了好多争取拨款的理由吧。

另一位天文学家，美国哈佛大学的欧文·津格里奇（Owen Gingerich）教授持有类似的观点，他指出，出席这次为期10天的会议里，总共2700位专家里面，真正参与了投票的大约只有10%。这一部分原因是因为这次投票被安排在会期的最后一天，很多与会者都已经结束会议离开了。

事实上，一直到今天，这场争论都还没有完全平息。

编者按：

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