冥王星“降級(jí)”與天體新分類(lèi)

李　競(jìng)

行星、矮行星、太陽(yáng)系小天體

2006年8月在布拉格召開(kāi)的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)IAU)第26屆大會(huì)上通過(guò)了《行星定義》決議。根據(jù)《行星定義》，太陽(yáng)系天體分類(lèi)為“行星”、“矮行星”和“太陽(yáng)系小天體”三個(gè)不同類(lèi)型的族群?，F(xiàn)今，行星共有8個(gè)，它們即是我國(guó)在20世紀(jì)30年代之前，人所共知的所謂的“八大行星”。矮行星已確認(rèn)且又無(wú)爭(zhēng)議的共3個(gè)，它們是“谷神星”、冥王星和暫時(shí)編號(hào)的2003UB313。太陽(yáng)系小天體包括：小行星、海外天體、近地天體、特洛伊族小行星、半人馬族天體、彗星等。

應(yīng)該注意到，《行星定義》的天體名稱(chēng)之一是“行星”，而不是我國(guó)公眾熟悉的稱(chēng)謂“大行星”?！缎行嵌x》中就完全不用“大行星”一詞?！鞍行恰笔且延械拿~，對(duì)比于“巨行星”，這是首次用來(lái)命名太陽(yáng)系內(nèi)的一類(lèi)有確切內(nèi)涵的天體?！疤?yáng)系小天體”也是第一次賦予確切內(nèi)涵的天體稱(chēng)謂。

IAU是何許機(jī)構(gòu)?它的決議有約束力嗎?非得遵守照辦嗎?IAU成立于1919年，為世界各國(guó)天文學(xué)家和天文學(xué)術(shù)團(tuán)體聯(lián)合組成的非政府性學(xué)術(shù)組織。我國(guó)于1921加入該組織，成為會(huì)員國(guó)。天文學(xué)是一門(mén)國(guó)際性極強(qiáng)的科學(xué)，諸如，年、月、日和時(shí)間系統(tǒng)的定義、標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施和服務(wù)，各種時(shí)空坐標(biāo)系統(tǒng)的建立、星座的界定，各種天體的命名，一切天文常數(shù)和參數(shù)的制定和統(tǒng)一，各種天文單位的統(tǒng)一，等等，無(wú)一不依靠國(guó)際間的協(xié)調(diào)和一致化。所以，IAU一直是天文學(xué)家心目中的天文之家。我們的媒體理所當(dāng)然地要介紹、宣傳和普及新頒布的《行星定義》，我國(guó)的信息庫(kù)、文獻(xiàn)庫(kù)、教材、各種出版物和媒體也都要對(duì)有關(guān)太陽(yáng)系天體的表述做相應(yīng)的修訂。

關(guān)于行星的歷史

行星之名自古有之，“行星”是相對(duì)“恒星而得名。西方是以古代神話(huà)中的“信使之神”、“愛(ài)之女神”、“戰(zhàn)神”、“天界大神”和“農(nóng)神”為之命令，我國(guó)西漢以來(lái)則以五行“水”、“金”、“火”、“木”和“土”分別為五個(gè)明亮的行星冠名?！行堑亩x就是在眾星之間不斷穿行的星星。哥白尼學(xué)說(shuō)問(wèn)世后，逐漸舉世公認(rèn)連同地球在內(nèi)，共有六個(gè)行星，都是環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的不發(fā)光的天體，和太陽(yáng)組成太陽(yáng)系。到19世紀(jì)末，太陽(yáng)系又增加“天王星”和“海王星”兩個(gè)成員，共有八個(gè)行星。到20世紀(jì)初，確認(rèn)太陽(yáng)系為盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)圍是四個(gè)巖態(tài)天體，水星、金星、地球和火星，稱(chēng)類(lèi)地行星，外圍是四個(gè)氣態(tài)天體，木星、土星、天王星和海王星，稱(chēng)類(lèi)木行星。在內(nèi)圍和外圍之間是為數(shù)眾多的“小行星”。行星和小行星是兩類(lèi)天體。為了對(duì)比，又將“行星”冠上“大”，從此我國(guó)就有了“大行星”一詞。

對(duì)行星定義的第一個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自冥王星的發(fā)現(xiàn)。白海王星于1846年被發(fā)現(xiàn)后不久，天文學(xué)家即預(yù)期在海王星之外，還存在一個(gè)大小類(lèi)似的行星。當(dāng)冥王星果然如期地出現(xiàn)之際，隨即將它視為第九行星的想法和做法，完全可以理解。可是隨著時(shí)間推移和觀測(cè)資料積累，天文學(xué)家揭示出冥王星另類(lèi)的一面：質(zhì)量比預(yù)期的小得多，大小也比預(yù)期的小得多，軌道傾角大，達(dá)17°，軌道偏心率也大，竟有一段軌道與海王星的交叉，明顯地偏離了八個(gè)行星的共性。1978年，在與冥王星互相繞轉(zhuǎn)的卡戎星被發(fā)現(xiàn)后，天文學(xué)家測(cè)定出的冥王星直徑僅2300千米，約合地球的1／6，質(zhì)量為地球的2‰。20世紀(jì)90年代初開(kāi)始，海外天體一個(gè)又一個(gè)地被不斷發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)，它們的軌道特征與冥王星相似，只是個(gè)頭略小些。進(jìn)入21世紀(jì)后，相繼發(fā)現(xiàn)了“伐羅那”(Varuna)(2001KX)、“創(chuàng)神星”(Quaoar)(2001LM60)、“賽德娜”(Sedna)(2003VBl2)和“齊娜”(Xena)(2003UB313)?！褒R娜”的直徑2400千米，比冥王星還大些。到2006年，已發(fā)現(xiàn)的海外天體總數(shù)超過(guò)1000個(gè)?！褒R娜”和今后可能發(fā)現(xiàn)的更大一些的天體，它們是不是能擠進(jìn)行星的行列，成為“第十行星”、“第十一行星”、“第十二個(gè)行星”?鑒于面臨的局面，2003年IAU第25屆大會(huì)閉幕后，就籌組了專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，著手?jǐn)M訂《行星定義》。

解讀新的《行星定義》

按照新的《行星的決議》，在太陽(yáng)系中，凡滿(mǎn)足下列三個(gè)判據(jù)的定義為“行星”：1．繞日運(yùn)行，2．近球形狀；3．軌道清空。在太陽(yáng)系傳統(tǒng)的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合這些要求。冥王星由于其軌道與海王星的軌道相交，不符合新的行星定義，因此被自動(dòng)降級(jí)為“矮行星”。太陽(yáng)系中，凡只滿(mǎn)足繞日運(yùn)行和近球形狀兩個(gè)判據(jù)，軌道不清空，且不是衛(wèi)星的天體被定義為“矮行星”。凡僅滿(mǎn)足繞日運(yùn)行一個(gè)判據(jù)的天體被定義為“太陽(yáng)系小天體”。本次大會(huì)確認(rèn)了第一批矮行星3個(gè)，以及第一批太陽(yáng)系小天體。

[責(zé)任編輯]蒲暉