冥王星之问：是时候重新思考我们对行星的定义了吗？

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原作：Paul Sutter

翻译：陈玮菁

编排：陈玮菁

后台：李子琦

原文链接：https://www.space.com/pluto-problem-time-to-rethink-definition-of-a-planet

冥王星及其心形的斯普特尼克平原，这是2015年“新视野”号太空船拍摄的影像。（图片由美国国家航空航天局提供）

2006年，国际天文学联合会（IAU）对行星的定义进行了投票。众所周知，冥王星不再符合标准，被降级为矮行星。从那以后，事情变得有点混乱。那现在是重新定义行星的时候了吗？

公平地说，这是冥王星应得的。“行星”这个词从来没有一个正式的定义，天文学家对它的用法也总是很轻率。对古希腊人来说，行星是任何“流浪的恒星”，包括太阳和月亮。随着哥白尼的革命，定义发生了变化：地球被认为是一颗独立的行星，月球被降级为卫星，太阳的地位得到了提升。

这种方法持续了200多年，直到威廉·赫歇尔发现了天王星，朱塞佩·皮亚齐发现了谷神星，谷神星是火星和木星之间主要小行星带中最大的物体。最初，天王星和谷神星都被归类为行星。但是，一旦发现更多的天体与谷神星共享相似的轨道，天文学家不得不重新思考。当然，行星毕竟是单独存在的。赫歇尔提出将火星和木星之间的小天体称为“小行星”，而天王星仍然是一颗行星（这种情况当然有利于赫歇尔自己的遗产）。

即使在1930年克莱德·汤博发现冥王星时，天文学家也对这些分类方式感到满意。但（当时）这颗新行星是其它行星的延伸——它的轨道非常不稳定，而且比其他行星要小得多，所以天文学家很快就开始考虑是否应该重新研究天体的分类方式。

从20世纪90年代开始，天文学家开始发现更多与冥王星有相似轨道的天体。2005年，天文学家迈克·布朗发现了阋神星，这是一颗与冥王星大小相当的天体，绕海王星运行。

因此，2006年，当天文学家们聚集在布拉格的国际天文学联合会会议上时，一个庞大的团队开始行动，让该机构定义行星应该是什么。当时有两大阵营：地球物理学家认为行星应该由其外观来定义，而动力学家认为行星应该由其性质来定义。

从本质上讲，地球物理学家认为，行星应该是任何足够大的东西，它的自我引力把它拉成接近球形。动力学家反驳说，行星应该是任何能够主导并基本上清除其轨道上任何碎片的东西。第一种定义将冥王星，以及谷神星和冥王星的所有同轨道天体纳入行星范围。后一种定义将排除所有这些较小的天体。

最后，折中的讨论结果包括了两种定义，这意味着实际上动力派赢了。冥王星没有清理它的轨道——它只是有太多的邻居，因此被降级了。

2015年7月14日，新视野号飞船从22,025英里（35,445公里）的距离飞向冥王星。（图片来源：NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/Alex Parker）

但并不是每个人都同意新规定，而且有很多争论和反对意见。首先，“接近球形”和“基本清除轨道”的定义不是很清楚。

但这些规则的支持者反驳说，所有被定义的行星，从水星到海王星，都是异常圆的，而绝大多数非行星显然不是。至于清理轨道，火星的质量是其轨道上第二大物体的5000多倍。相比之下，冥王星只捕获了其轨道上所有质量的7%。因此，这两个行星之间存在着明显而广泛的差异。

但最大的困惑来自于非行星的亚型分类。如果一个物体足够大，可以使自己呈圆形，但没有清空它的轨道，就像冥王星或谷神星一样，它就被称为矮行星。天文学家经常使用“矮星”一词来指代同类型星体的较小版本，如矮星和矮星系。但矮星仍然是恒星，矮星系仍然是星系；它们只是更小。矮行星的情况就不一样了——它们显然不是行星。

如果一个物体太小而不能使自己变成圆形，它就被归类为“太阳系小天体”。小行星并没有正式的定义，但天文学家通常认为这个词是指生活在太阳系内部的太阳系小天体。彗星也被认为是太阳系的小天体。

然后是“小行星”，包括矮行星和所有不是彗星的太阳系小天体。别忘了还有类冥王星——冥王星轨道之外的矮行星和海王星外天体，包括类冥王星和其他绕海王星轨道运行的太阳系小天体。‘

这有点混乱，但这是一种尝试，以匹配我们正不断了解的太阳系知识的复杂本质。我们生活在一个活跃的、动态的系统中，在这个系统中，各种各样的物体相互作用交织。我们一直在努力想出一个清晰的定义，因为宇宙本身拒绝井然有序。

就目前而言，我们应该坚持现有的定义，即使它们并不完美。当我们有了新的发现和获得新的理解，我们可以相应地更新我们的定义，并希望能使事情变得更简单。

责任编辑：陈玮菁

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