我喜欢冥王星。我从小就被这个奇特的小世界所吸引:你究竟是什么,一个不遵循任何规则的反叛者?我甚至在童年时期给一位当地天文学家写过一封信,提出了我土生土长的假设,即冥王星可能是一颗爆炸恒星的碎片。当“新视野号”探测器终于揭开了冥王星的真实面貌时,我正好在马里兰州兰利的任务控制中心,看着图像一张张地传回。
因此,我对那些因国际天文学联合会(IAU)宣布第九颗行星实际上不是行星,而是所谓的“矮行星”而感到受伤的冥王星爱好者们深表同情。我也很欣赏这个具有甜蜜讽刺意味的事实:关于冥王星重新分类的喧嚣反而激起了人们对“新视野号”遭遇的更大兴趣。但说实话,为了恢复冥王星的行星地位和重新立法定义“行星”的无尽努力,已经变得乏味。是时候解决这个问题了。
在我看来,问题在于人们在问多个问题,却又期望只有一个答案。我将大胆地声称,实际上存在两个答案——而理解这两个答案需要进一步细分。对于那些喜欢TL;DR(太长不看)的读者,以下是“冥王星是行星吗?”的顶层答案:
答案一:看情况。
答案二:这无关紧要。
看情况。我知道,这可能不是一个令人满意的答案,但它也是一个真实存在的答案。当人们(甚至包括专业天文学家)使用“行星”这个词时,至少有三种不同的含义。有历史上的行星、动力学行星和地质行星。
历史上的行星是指那些已经进入科学和科学写作的通用语言中的行星。从1801年开始,最初在火星和木星之间发现的十几个天体最初被认为是行星。然后,从19世纪中期开始,天文学家开始称它们为“小行星”或“矮行星”。到20世纪初,像艾格尼丝·克拉克(Agnes Clerke)这样的流行天文学作家已经接受了这种说法,像谷神星(Ceres)和灶神星(Vesta)这样的天体不再被认为是真正的行星。
冥王星经历了类似的演变。它被归类为行星的时间与谷神星差不多,但有所不同。六十多年来,冥王星似乎是独一无二的,而天文学家几乎从一开始就意识到谷神星显然属于一大类天体。而且,冥王星在现代太空探索时代被认为是行星,这赋予了它特殊的地位。因此,从历史上看,冥王星过去是,现在仍然是行星——是围绕太阳运转的九大“经典”行星之一。
动力学行星是根据它们的形成方式以及它们如何与其周围环境相互作用来定义的。这就是IAU关于行星应“清除其轨道区域”的正式标准的由来。八大行星分别是其所在区域的主导天体,通过吸积周围的小天体而形成。这显然不适用于小行星。起初,一些科学家推测小行星是一个爆炸行星的残骸。到20世纪中期,人们意识到它们实际上是从未形成行星的物质的残留物。
在这方面,我们对冥王星的看法也经历了类似的演变。自1992年以来,在柯伊伯带发现其他天体的消息证实了一个日益增长的猜测:冥王星属于海王星以外的浩瀚天体群体。其中一些天体,如阋神星(Eris),其大小与冥王星非常相似。这些柯伊伯带天体在形成方式和轨道上都与海王星和其他(经典)行星截然不同。因此,从动力学上看,冥王星绝对不是行星。

柯伊伯带及其周边区域,分散盘,构成了太阳系中最大的行星区域。冥王星正处于这个区域的中心。(图片来源:NASA)
美国宇航局
地质行星是指根据它们的大小、复杂性和活动性来定义的。这与IAU关于真正的行星应“近乎圆形”的其他标准有关。在学术讨论中,行星科学家通常将任何大的、圆的、地质多样化的天体称为行星。他们通常这样称呼木星的卫星。他们也这样称呼我们自己的月球。
2015年,“新视野号”探测器飞掠冥王星时,揭示了一个 remarkable 的世界,它有着分层的大气、活跃的冰川、漂浮的山脉以及缓慢翻滚的冰冻气体峡谷。冥王星的直径可能不到地球的五分之一,但它由于自身引力是圆形的,并且在地形和地质活动方面都极其复杂。因此,从地质学的角度来看,冥王星当然符合行星的定义——这是“新视野号”团队成员经常提出的一个观点。
所以现在我们有两个定义说“是”,冥王星是行星,一个定义说“否”,它不是行星。你如何解决这种分歧的判决?唯一合理的答案是:你不能解决,因为试图将一个简单答案强加于一个复杂问题,不仅有争议……
这无关紧要.
关于冥王星的“正确”分类的争论将永远无法达成有意义的结论,因为存在不止一个有意义的答案。
在情感和历史上,冥王星就是一颗行星。没有任何科学论证能够改变这一点。
从动力学的角度来看,冥王星不是行星,而且也没有真正令人信服的方式来反驳这一点。一些冥王星的辩护者认为,动力学论证不能应用于其他恒星周围的行星系统,但这种反对意见站不住脚。如果我们发现一组围绕另一颗恒星的轨道相似的小天体,我们就会立即认识到它们是我们的小行星带或柯伊伯带的类似物。
轨道清除问题是我认为整个“它是不是行星?”争论最具破坏性的地方,因为努力将冥王星恢复到行星地位,只会掩盖它最重要的意义。冥王星不是一个孤立者,而是柯伊伯带中最大、最明亮的一员。它是整个天体类别中的典范,是太阳系第三区的罗塞塔石碑。
现在我们近距离地看到了冥王星,我们就能感受到这些天体可以有多么丰富和复杂。冥王星独特之处在于它有一个巨大的卫星——卡戎(Charon),其直径是冥王星的一半以上,还有四颗较小的卫星。冥王星也是柯伊伯带天体中最接近、最温暖的之一。因此,它可能有些特例,地质活动比其他天体更活跃……但这只是猜测。
我们需要看看那里更多的“小世界”才能知道。当我们终于能清楚地看到阋神星以及其他一些有趣的物体(如妊神星、鸟神星、谷神星等)时,我们可能会发现它们同样活跃。新视野号任务最令人兴奋的教训之一是,即使在温度仅比绝对零度高几十度的环境下,冰质天体也可能具有地质活动。“矮行星”听起来有点拗口,但它是一个对冥王星及其同类天体来说很有用的术语:复杂、球形的世界,拥有引人入胜但非行星起源的故事。
仅凭颜色和形状,柯伊伯带的居民似乎极其多样。了解这种多样性将告诉我们很多关于这些天体如何形成的信息,并进而告诉我们整个太阳系是如何形成的。所有这些变化,所有这些故事的不同部分,都将以冥王星——柯伊伯带天体#1——为衡量标准:它不完全算行星,但在许多方面,它甚至更奇妙。














