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太阳系中的一场死亡

告别旧的九大行星。向一个全新的天体家族问好。

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这是官方声明。冥王星不再是一个血肉之躯的行星。根据国际天文学联合会大会八月份的投票决定,冥王星现在是一个矮行星。

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起初,IAU似乎准备为冥王星辩护。8月16日,该联合会的七名成员组成的行星定义委员会发布了行星定义决议草案,其中规定绕太阳运行的球状天体是行星。冥王星是一个绕太阳运行的球状天体。因此,冥王星是一颗行星。这个定义会让每个人都能在同一句话中同时说出“冥王星”和“木星”,尽管木星的体积是冥王星的25万倍。该决议草案还将为至少三个此前一直被认为不合格的天体授予行星地位敞开大门。

冥王星的支持者们只有大约一周的时间来欢庆,然后天文学家们就改变了主意。根据IAU的最终定义,行星仍然必须是球状的,但同时也必须主导其轨道区域的质量。换句话说,一个完整的行星在其轨道区域内不能有竞争者。可怜的冥王星被太阳系外数千个其他冰冷天体挤占空间,其中一些比冥王星本身还大,所以它未能通过测试。为了安抚冥王星的倡导者,IAU选择称其为矮行星,但并未完全量化其含义。

所有这些尴尬都源于一个简单的问题。自古希腊以来,这个词就从未被定义过,那时“行星”这个标签就已出现。这个词的意思是“流浪者”,指的是七个在星空背景下移动的著名天体。它们是水星、金星、火星、木星、土星、太阳和月亮。这些天体在古典文化中具有如此大的影响力,以至于我们一周七天的名称都可以追溯到它们。

1543年,随着尼古拉斯·哥白尼描述了一个新颖的日心宇宙,事情变得更加复杂。地球不再静止地位于中心,而是像其他天体一样绕着太阳运行。从那一刻起,“行星”就没有官方意义了,天文学家们默认同意,绕太阳运行的就是行星,绕行星运行的就是月亮。

如果宇宙的发现止于1543年,这本不会成为一个问题。但不久之后,我们了解到彗星也绕着太阳运行,而且不像人们长期以来认为的那样是局部的天空现象。彗星是轨道拉长的冰冷天体,当它们接近太阳时会散发出长长的气体尾巴。它们也是行星吗?那些在火星和木星之间区域绕太阳运行的岩石和金属碎片又如何呢?当1801年朱塞佩·皮亚齐发现这些天体中的第一个谷神星时,每个人都称之为行星。但随着更多天体的发现,很明显,这个新群体应该有自己的分类。天文学家们称它们为小行星,现在已经编目了数万颗。

就连传统的行星也无法归为一类。水星、金星、地球和火星形成一个家族,因为它们相对较小且是岩石质的,而木星、土星、天王星和海王星则体积庞大、气态、拥有许多卫星并带有光环。

1992年,故事又出现了转折,当时夏威夷大学的大卫·C·朱伊特和麻省理工学院的简·卢开始在太阳系的边缘,海王星之外探测冰冷天体。他们发现了一个新的太空交通带,类似于两个世纪前发现的小行星带。这个区域以荷兰出生的美国天文学家杰拉德·奎伯的名字命名,他曾预测它的存在。这个区域包含冥王星,它是其中最大的成员之一。但自1930年被发现以来,冥王星一直被称为行星。那么,所有奎伯带天体都应该被称为行星吗?

由于对“行星”一词没有达成共识的定义,这些问题引发了多年无谓的辩论,因为对一些人来说,行星的数量很重要。已知的宇宙曾包含七颗行星。然后,当时被称为太阳系的区域包含六颗。1781年发现天王星后,数量又回到了七颗。随着在火星和小行星带之间发现的四颗最大天体的出现,这个数字被推高到11颗。但一旦这四颗天体——以及该区域可能出现的其他天体——被降级为小行星,数量又回到了七颗。1846年发现海王星后,总数变成了八颗。

发现冥王星后,总数增加到了如今熟悉的九颗。天文学家克莱德·汤博通过艰苦搜寻一颗长期被怀疑的、位于海王星之外的X行星,发现了冥王星,起初所有人都认为他发现了一个巨大的天体。但精确的测量显示,这个天体比最初想象的要小得多,事实上比太阳系中的六颗卫星(包括地球的月亮)还要小。

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然后,在八月份的那一周里,有12颗行星。IAU的球状标准增加了谷神星,它是唯一一颗受自身引力影响而呈球状的小行星;冥王星的卫星卡戎,它与冥王星相比异常大;以及2003 UB313,它被暂时但深情地称为“塞娜”,以一部有线电视节目中的皮衣女战士命名。现在,我们正式回到八颗行星——你小学时背诵的九颗,减去冥王星。

如果我塞满的电子邮件收件箱能说明什么的话,这场行星数量的游戏仍然是小学生和主流媒体深切关注的事情。毕竟,计算行星数量可以让你编造出聪明的助记符来记住它们与太阳距离的顺序,比如“My Very Educated Mother Just Served Us Nine Pizzas.”(我的非常有学问的母亲刚给我们上了九块披萨。)或者它可能的替代品:“My Very Educated Mother Just Served Us Nachos.”(我的非常有学问的母亲刚给我们上了墨西哥玉米片。)

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但这样的练习通过暗示记忆名字的顺序是理解太阳系的途径,扼杀了整整一代孩子的求知欲。“行星”这个词似乎对我们的心灵和思想具有非理性的影响力。在望远镜能够观察行星大气层细节、太空探测器探测过火星并撞击彗星、以及我们理解小行星和彗星碰撞的形成历史(将大小不一的天体联系起来)的时代之前,这种程度的迷恋是可以理解的。但如今,死记硬背地计算行星数量显得空洞,阻碍了我们欣赏宇宙环境的全部丰富性。

假设其他属性对您很重要。对气旋感兴趣?您可能会将地球和木星浓密、动态的大气层归为一类。对生命的化学感兴趣?像木卫二和土卫二这样的冰卫星可能是寻找液态水(生物学的重要组成部分)的最佳地外场所。或者,您可能关心光环系统、磁场、大小、质量、成分、离太阳的距离或形成历史。而围绕其他恒星行星的发现揭示了全新的类别,例如“热木星”——巨型气态世界,它们因离太阳惊人的近而加热到近乎白炽的状态。

这些分类比它们是否因自身引力而呈球状或是否是其所在区域唯一的此类天体更能说明一个天体的身份。为什么不将太阳系重新构想为多个重叠的天体家族呢?那么,您如何根据它们的特征来组织它们就取决于您了。对冥王星的争论不必被视为邻里的死亡。它可能标志着一种全新的思考我们宇宙后院的方式的诞生。

星球大战

在参加国际天文学联合会布拉格大会投票的2412名天文学家中,只有424人投票赞成新的行星定义。尽管如此,结果还是引发了媒体的狂热报道、网络上的热议,甚至抗议。(一个有300名天文学家组成的基层团体宣称:“作为行星科学家和天文学家,我们不同意IAU对行星的定义,也不会使用它。”)《DISCOVER》杂志征求了主要天文学家的反应。

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"从科学角度来看,冥王星还是冥王星。它是全新一类冥王星类天体中的第一个被发现的,还有待发现。" **麻省理工学院的Richard Binzel,冥王星专家,IAU行星定义委员会成员**

"IAU的行星定义决议是科学最糟糕的例子——它内部不一致,且设计得适得其反,也就是说,它旨在得出太阳系只有八颗行星的预期结果。我对IAU感到尴尬。" **西南研究所的Alan Stern,新视野号冥王星任务负责人**

"我非常高兴冥王星被置于其应有的位置,成为柯伊伯带天体中的一颗辉煌成员。天文学家在20世纪30年代将冥王星称为行星是一个错误。现在,冥王星终于被归入其应有的类别。" **加州大学伯克利分校的Geoffrey Marcy,著名行星猎手**

"新的提案反映了大多数研究外太阳系的天文学家对这些天体的看法。试图将它们归为行星没有科学意义。将大的柯伊伯带天体标记为行星的主要原因是怀旧——冥王星曾经是一颗行星,现在怎么能不是呢?——以及自身利益。" **夏威夷大学的David Jewitt,第一颗柯伊伯带天体的共同发现者**

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