冥王星是天体还是行星

龙 夫 树 英

2009年8月4日，第二十七届国际天文学联合会在巴西里约热内卢市正式开幕，来自70多个国家和地区的2 000多名天文学者出席了本届大会。在经过激烈的讨论之后，国际天文学联合会于8月8日上午公布了行星定义决议草案的最终版本。根据这一决议草案。国际天文学联合会对太阳系行星重新下了定义，将原先九大行星之一的冥王星降级为“矮行星”，太阳系行星数目由传统的9颗减为8颗。现在太阳系的天体包括：八大行星、矮行星和小天体。但据报道，在会场内外有300多名天文学研究人员联合签署了一项声明，对于将冥王星降级的行星定义提出质疑。

冥王星降级了

还算幸运，克莱德-汤博没看到冥王星降级的这天。这个1930年发现太阳系第九颗行星的堪萨斯农家男孩于1997年1月离开人世，享年90岁。2006年1月，汤博又一次“离开”这个世界：“新地平线号”太空探测器把他的骨灰送入太空，准备在宇宙中进行长达10年之久的远程航行后，于2015年将汤博的骨灰撒在冥王星上。

冥王星从发现到今天，虽然已经有76年，可是，目前我们对它仍然知之甚少。艾伦·斯特恩是闻名世界的行星科学家，也是克莱德·汤博的好友。艾伦说，冥王星“有着许多东西等待我们去发现”，“我们甚罕都不知道我们不知道些什么”。但是冥王星距离我们实在太远了，美国曾在20世纪70年代发射“先驱者10号”、“先驱者ll号”以及“旅行者1号”、“旅行者2号”4颗太空探测器，先后对木星、土星、天王星和海王星进行了探测，但对冥王星的探测却始终是个空白点。

为了填补这一空白，美国于2006年1月19日发射了“新地平线号”太空探测器。它是探测冥王星和太阳系更远区域的第一颗远程太空探测器。这颗太空探测器的发射以及探测成果将从根本上改变我们关于太阳系的一些看法，为我们提供关于太阳系如何形成、地球大气如何产生等一系列重大研究课题的重要线索。“新地平线号”的最终目标是在2015年7月抵达冥王星；在2016年2020年间探测柯伊伯带天体。

但是，就在“新地平线号”经过木星后，开始加速穿过小行星带要在2015年与冥王星相会时，地球上的一群天文学家却宣布，它的目的地现在属于另一类天体·矮行星。汤博96岁的妻子帕特里夏说，汤博生前就知道类似的事情正在酝酿。她还说，如果他活到今天，作为一个科学家，他能理解这个决定。

地位一直受到怀疑

全世界为什么都对这个远到几乎看不见的星球如此关注?这个由岩石和固态氮构成的小小天体在太阳系如此偏僻的角落，与太阳的距离为48亿km，几乎是地日距离的40倍。自发现以后的76年间，它运行的距离甚至还不到自身轨道周长的1/3。我们对太阳系的重新认识早在20世纪70年代就开始了。

令人悲哀的事实是，自发现以来，冥王星的行星地位就一直受到怀疑，这种地位多多少少是错误授予的。冥王星是九大行星中体积最小的一个，而且比那8颗行星要小得多。冥王星直径仅为2300km左右，比地球的卫星还小。它的轨道也非常特别，与其他8颗行星运转的轨道有一个角度，它的平均轨道速度只有4.7490km/s，公转周期长达248年197天5.5h。冥王星可能存有生命起源的线索

在罗马神话中，冥王星是冥界的首领。这颗行星得到这个名字是由于它离太阳太远，以致于一直沉默在无尽的黑暗之中。根据最初的计算显示，冥王星与地球大小相仿，所以称之为行星并没有引起科学家们的争议。但是，随着人们了解到更多事实，天文学家开始质疑它是否与其他8颗行星属于一个类别。有些人甚至想把它称做“彗星”。彗星体积通常比行星小得多，由冰和尘埃构成，在扁心率很高的轨道上围绕太阳运行。

美国自然历史博物馆罗斯地球和太空中心天体物理学博物馆馆长迈克尔·沙拉说：“无论你认为冥王星是不是行星，每位天体物理学家都在为‘新地平线号的太空之行欢呼。我们从未到过矮行星，它是什么样的?表面平坦吗?是像一个冰块，还是有显示放射线或火山活动的裂缝?”冥王星的轨道穿越柯伊伯带，那是一个环形的岩石带，就在天文学家刚刚开始探索的太阳系边缘。

他们要在那里发现行星和生命起源的线索。喷气推进实验室的行星天文学家理查德·泰里莱说：“过去，那简直是不可能发生的事情。我们生活在地球上，地球有生命，这似乎是许多奇迹，而且是个接一个发生的。现在，我们知道，这些情况都非常普通。”10年来，人类对宇宙认识的最大改变之一就是发现了其他恒星也有行星围着运转。鉴于这点，太阳系的形成就格外引人关注。天文学家已经发现100多颗这样的行星，其中有些具有存在生命的可能。

“齐娜”发现引起争议

迫使人们讨论冥王星地位问题的是2005年加州理工学院一位名叫迈克·布朗的天文学家的发现。自1998年后，布朗和他的同事一直在做汤博20世纪30年代曾做过的事情：反复拍摄天空的照片，寻找移动的物体。2005年1月的一个早晨，他发现一个不同寻常的物体。这个物体特别明亮，所在轨道比冥王星还远得多。没有任何安装在地球上的望远镜能测量那么遥远的行星的大小。因此，布朗不得不等待，直到他有机会使用哈勃太空望远镜。2009年4月，他有了答案：那个光点的正式名称为2003UB313，便暂定呢称为“齐娜”，直径约为2400km，比冥王星大5％左右。

在20世纪的天文界，“太阳系远远不止九大行星”的观点相当流行。而且，太阳系中不仅有九大行星，还有诸多小行星。而我们现在区分它们的重要标准之一就是大小。如果冥王星是大行星，那么个头更大的“齐娜”自然也应是大行星。

如此一来，一代人从小到大所熟知的有关太阳系的说法突然遭到怀疑。布朗发现的是不是第十颗行星?看起来当然是这样，否则，冥王星为什么可以称做行星?而且，柯伊伯带里还有没有更多比冥王星还大的天体三它们也叫行星吗?如果是只比冥王星略小的天体，那该叫什么7这个事件使人们注意到，天文学家从未确定“行星”的含义。行星定义的三大条件

为此，近几届国际天文学联合会不断提议与争论：一定要根据形状给行星的“身份”设立一个门槛。行星是由灰尘和岩石积聚而成，且有一定直径。因此，第一个标准是，行星必须是球形。第二个标准是，行星必须围绕太阳而不是另一颗行星运转。

根据这个定义，冥王星和UB313都包括在内，但还包括谷神星。1801年谷神星最初被发现时曾被当做行星。此外，令人迷惑的是，这也将包括冥王星自己的卫星卡戎。太阳系中所有其他卫星都比它们的行星小得多。然而，卡戎的体积几乎相当于冥王星的一半以上。所以，在对冥王星轨道和卡戎轨道的数学描述中，这两个

天体看起来实际是彼此环绕的。如果你想让冥王星继续留在行星行列，你必须把其他这些天体都包括在内。

第二十七届国际天文学联合会正式决定：太阳系的行星已经足够多了。他们或许预料到未来人们会就哪些天体可以算做行星发生无穷无尽的争执。因此，新公布的行星定义决议草案的最终版本规定，行星必须要符合3个条件：必须是该区域内最大的天体：必须有足够大的质量，能依靠自身的重力，通过流体静力学平衡，使自身的形状达到近似球形；天体内部不能发生核聚变反应。按照此种方案，太阳系中，目前只确认金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星8个天体为大行星，冥王星则不在大行星之列。至于小行星与柯伊伯带里的天体，都不符合这个要求。冥王星也一样，它们现在都叫“矮行星”。

冥王星应有“特殊的双熏国籍”

“开除”决定令人震惊!这公平吗?正确吗?罗斯天文中心的沙拉看来很高兴把冥王星“开除”。他说：“冥王星是一块不控制任何东西的冰。它的轨道从属于海王星的轨道。”

但是，还有许多专家与学者却认为，这个决定令人震惊也令人不解。特别是参与“新地平线号”太空探索的学者，今后10多年，他们“第九大行星的研究课题”将降级为对“矮行星”的研究。

令人遗憾的是，就某些事情而言，规模的确重要。西南研究所是参与“新地平线号”研究工作的重要机构之一。该研究所的乔尔·帕克认为，美国天文学家不会轻易接受“冥王星降为矮行星”这个投票结果。他还预言，2012年将在北京主办的第二十八届国际天文学联合会时，或许会出现修正行星定义的行动。他主张给冥王星“特殊的双重国籍”：既是柯伊伯带的天体，又是行星，以承认它特定的文化地位。

换句话说，我们喜欢冥王星。帕克说：“很多孩子喜欢冥王星，因为它有个可爱的名字。”泰里莱说：“我有两个孩子，一个6岁，一个9岁，向他们解释这一点让人为难，这个行星定义听起来就像是律师写的。”但是，行星学会执行会长路易斯·弗里德曼认为，孩子们不会在意少记一个行星的名字。他预言：“这不会让学生们烦恼，烦恼的是过去当过学生的我们。”

如果人们似乎对行星的定义特别关注，原因也许正是我们就居住在这样一颗星球上。