北京日报：冥王星被逐出行星家族

　　-本报记者 侯健美

　　位居太阳系九大行星末席70多年的冥王星，自发现之日起地位就备受争议。经过天文学界多年的争论以及正在捷克首都布拉格召开的国际天文学联合会大会上数天的争吵，冥王星昨天终于被驱逐出了行星家族。

　　从此，太阳系中再没有“九大行星”，游走在太阳系边缘的冥王星只能与其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被称为“矮行星”。

　　一个决议

　　太阳系行星只有8颗

　　“围绕太阳运转，自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状，并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。”——经过国际天文学联合会大会上2500名天文学家的集体表决，争议许久的行星定义昨天终于尘埃落定。

　　这是国际天文学联合会首次就行星定义作出明确规定。

　　太阳系诞生三大族群

　　根据新定义，太阳系的行星(planet)将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的，数量不会再改变。

　　而像冥王星这样，与行星同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体、且不是一颗卫星的天体则被称为矮行星(dwarf　planet)。国际天文学联合会将建立一个程序对接近矮行星和其他分类边界的天体进行评估。根据进一步决议，冥王星成为这一类新海外天体的原型。

　　包括绝大多数太阳系小行星(asteroid)、绝大多数海王星轨道外天体、彗星和其他小天体在内，所有围绕太阳运动的天体成为太阳系内第3大族群:“太阳系小天体”(smaller　solar　system　bodies)。

　　投票分成“四步走”

　　过去的一周里，来自世界各地的天文学家在一场行星定义“争夺战”中你来我往唇枪舌战，其间的火药味隐隐可嗅。正是因此，由行星定义委员会提交的最终草案才定义复杂，措辞微妙，而且将行星定义的范围限制在太阳系之内。太阳系外行星的“事儿”只得暂搁一边。

　　投票过程也是异常繁琐，总共有四个部分内容，“四步走”单独投票。

　　第一步规定了“行星”、“矮行星”、“太阳系小天体”的各自定义。

　　第二步则规定在“行星”前面加上“经典”这个词。若这部分也能通过，那么1900年前发现的8颗行星就被称为“经典行星”，冥王星、谷神星、“卡戎”和一颗暂时编号为“2003UB313”(昵称“齐娜”)的天体就被称为“矮行星”，“矮行星”也是行星。

　　第三步的内容为，根据上述定义的冥王星是一颗矮行星，并且被认定成新一类海外天体的原型。

　　第四步是在第三步的内容中增添一句:这一分类被称为“类冥王星天体。”

　　最终结果是，第一步、第三步内容在大会表决时获得通过，而第二步和第四步内容被废弃。

　　天文大会上吵翻天

　　太阳系到底“扩编”还是“缩编”，冥王星是“保级”还是“降级”，这些问题的争论在天文学界其实已是旷日持久，不过是在布拉格召开的国际天文学联合会大会上达到了顶峰。行星定义委员会提出的草案在大会全体成员投票表决前被一改再改。

　　在行星定义委员会向大会提交了草案第二稿(也是大会上出现的第三种方案)之后，行星定义委员会主席欧文·格林格里希仍然表示:“相信我，这个草案也不能取得所有人的满意。”

　　一些天文学家表示了愤怒，因为在短短一周内，行星委员会先前耗时两年才拟订的行星新定义就被推翻了。还有的人坚持现在给行星下新定义仍然为时过早。甚至于大会最终是否能达成一个协定，与会者也众口不一。直到投票最后一刻，委员会仍在继续修改草案。

　　最终确定的投票版本仍然引来不少争议。但尽管不少天文学家公开批评最终草案不够成熟，国际天文学联合会执委会似乎心意已决:这个困扰天文学界多年的问题，必须在24日得到回答。

　　不过，处在争议漩涡正中心的欧文·格林格里希倒也不急不躁，他表示，激烈的讨论恰恰反映了天文学领域研究的进步。

　　中国大百科全书要做增补

　　不过，争吵归争吵，定义一旦确定下来，全世界都得遵守。天文学的国际性远超于其它学科，因为时间设定、天文常数、天体命名、星座命名非得国际合作不可。由此，国际天文学联合会(简称IAU)在1919年应运而生，中国加入是在1921年。中国科学院天文学家李竞告诉记者，IAU虽然是非政府组织，但是很有威望，它所通过的任何决定，各国保准执行。于是，接下来的“麻烦”，甚至远甚于制定一个新的行星定义。

　　还在布拉格开会的北京天文馆馆长朱进已经在考虑如何修改天文馆的展览内容。中国大百科全书(第2版)的4位撰稿人之一李竞的工作量又增加了不少。“我想得在‘冥王星’的条目中增加‘根据2006年IAU通过的新定义，它被称为‘矮行星’的注释，其它相关条目也得增加内容。”

　　不过，据说最麻烦的是所谓的占卜师、占星师，因为一直以来，占星的招摇撞骗理论都是建立在太阳系九大行星的基础之上。看来，历史又再一次地证明了科学是破除迷信的最有力武器。

　　两大草案

　　“扩”与“缩”，冥王星命运迥然

　　国际天文学联合会大会召开初期，各方消息对行星“扩编”方案诸多利好。有人甚至说，太阳系已经进入发展中期，就跟所有到了中年会“发福”的人一样，太阳系的“腰围”也该变粗了。但从最终结果来看，太阳系人到中年身材反而苗条起来。这究竟是怎么一回事儿？

　　“扩编”草案

　　最初，由7位专家组成的行星定义委员会经过两年多的争论、酝酿，于今年7月份向国际天文学联合会大会提交了一份草案供与会全体成员在24日集体表决。

　　该行星定义主要包括两点:一是行星必须是围绕恒星运转的天体，本身既不是一颗恒星也不是一个行星的一个卫星；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和构成行星物质的表面力平衡使其形状呈圆球。一般来说，行星的直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上。

　　在这个概念下，不仅太阳系传统的“九大行星”保持了自己的地位，2003年新发现的天体“齐娜”也获得了行星的称号，甚至原先被定义为小行星的谷神星和原先被定义为冥王星卫星的“卡戎”也“荣升”行星。行星定义委员会还说，如果以后还发现新的符合标准的天体，那它们也可以被定为行星。

　　这样，太阳系的行星数量将增至12颗。

　　“缩编”草案

　　出乎人们意料的是，这个“皆大欢喜”的新定义非但没有消除天文学家之间的分歧，反而在出席大会的2500名天文学家及全世界天文学界招惹了更大的意见与分歧。就连“齐娜”的发现者美国天文学家布朗也明确反对将其编入行星大家族。

　　17位与会天文学家在会上提出另一种行星定义草案，建议将冥王星的行星地位“降级”。按照他们的想法，行星必须是其“局部天体群”中体积最大的。“局部天体群”是指穿越或者靠近所考虑天体轨道的天体的集合。同时还规定行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球，而且不会通过核聚变产生能量。

　　于是，行星委员会在22日提交的草案第二稿中，就吸取了这17位科学家的建议，废除了“扩编”方案，形成了大会上的第三种方案。按照这种方案，行星要符合三个条件:必须要有足够大的质量，要能够依靠自身的重力作用，通过流体静力学平衡，使自身形状达到近似球形；该天体在公转区域中起着支配性质的作用；该天体要绕着太阳公转。

　　然而，在24日形成的最终草案版本，又在第二稿的基础上进行了修改，将草案分为4部分，单独投票表决。这样就将“扩”还是“缩”的矛盾提交给全体成员来表决，“扩编”方案仍有实现的可能。

　　三次冲击

　　引发行星定义"革命"

　　流行了多年的行星定义为何被更改，答案被老天文学家李竞一语道破:就是为了解决近年来新的天文发现和传统概念之间的矛盾。

　　中国古人很早就注意到，除了太阳、月亮之外，还有5颗肉眼可见的亮星在天穹中不断"穿行"。人们把它们叫做"游星"、"行星"。西汉时期，人们以五行中的金木水火土来为5颗行星命名。在西方，"Planet(行星)"这个说法起源于希腊语，原意指太阳系中的"漫游者"。

　　16世纪初，哥白尼的《天体运行论》问世，将行星正式定义为"围绕太阳按逆时针运转的星球"。这样，包括地球在内，哥白尼眼中的行星，太阳系内一共有6颗。

　　"后人又进一步明确这些行星都是不发光的。这样的行星定义稳定了许多年。在这段时间里，英国天文学家赫歇尔于1781年发现了天王星，德国天文学家伽勒在1846年发现了海王星。"李竞说，但19世纪以来的几次天文学大发现，不断打破着行星界的风平浪静，行星的传统定义屡受冲击，才迫使国际天文学界下定决心，要为行星重新"正名"。

　　冲击一:

　　"小行星"其实"名实不符"

　　1801年，天文学家在火星、木星轨道间发现了同样逆时针方向绕太阳运转的天体。进一步研究表明，它们的体积质量远远小于月球，所以被称为"小行星"，英文是minor-planet。"大行星"、"小行星"的叫法也开始出现。

　　"后来越来越多的小天体被发现，它们的轨道与大行星有很大的区别。把它们都归在行星族群里显然有所不妥。"李竞说，后来更发现那些小天体甚至不是球形，于是英文中出现了asteroid这个单词，取代了minor-planet，以示这些小天体与行星的区别。不过，中文翻译中"大行星"、"小行星"的叫法却一直沿用下来，直到今天。

　　冲击二:

　　冥王星令人

　　"大失所望"

　　1930年，远离太阳系中心的冥王星被"揪"了出来，以太阳系第九大行星的身份载入大百科全书和全世界的教科书。"但在1978年以前，全世界所有天文书籍对冥王星的具体描述都打着问号。直到冥王星卫星'卡戎'被发现。"老天文学家语气激动了不少，可以想见当时天文学界有多轰动。

　　"有了'卡戎'，天文学家只需借助牛顿力学就把冥王星的大小、质量计算出来了。"结果令人们大失所望:它个头太小，轨道太扁，跟它的"八个兄弟"差别很大。

　　"它简直就是个怪胎。从那以后，把冥王星赶出行星序列的争论不绝于耳。"

　　冲击三:

　　"塞德娜"催生"定义委员会"

　　上世纪90年代起，天文学家在海王星轨道之外发现了柯伊伯带。那里有许多小天体绕太阳运行，可能是太阳系早期物质形成行星之后的剩余材料。第一个柯伊伯带天体于1992年被发现，现在其家族成员已经增加到几百个。

　　从2000年起，柯伊伯带天体直径最大记录不断被刷新。2004年，当一个叫"塞德娜"的天体以直径1700公里的尺寸直逼冥王星时，局面已经变得难以收拾。忍无可忍国际天文学联合会赶紧成立了一个专门委员会来重新讨论行星的概念，看看是把这些新发现的大家伙接纳进行星家族，还是索性剥夺冥王星的行星地位。"这个行星定义委员会，由7位专家组成。因为行星定义的变化涉及甚广，所以7名专家中包括一位历史学家、一位作家。"李竞说。

　　其实，早在2003年，美国天文学家就发现了天体"齐娜"。它的直径比冥王星还要大100公里，轨道倾角和偏心率都与冥王星类似。从那一刻起，"九大行星"迟早将被改写的命运便注定了。

　　本版图文/RJ172

　　焦点天体"身世"

　　冥王星:备受争议

　　1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星。然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小，等到冥王星的大小被确认，"冥王星是大行星"早已被写入教科书，以后也就将错就错了，从此冥王星便与"争议"二字联系在了一起。

　　冥王星是目前太阳系中最远的"行星"，其轨道最扁，以致最近20年间冥王星离太阳比海王星还近。冥王星的质量远比其他行星小，甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。

　　卡戎:冥河船夫

　　1978年，美国天文学家詹姆斯·克里斯蒂在检查冥王星的照片时，发现其侧面有一个明显的肿块，由此推断冥王星有一颗卫星。这个新发现的天体最终被正式命名为卡戎，在希腊神话中他是冥河上的船夫。

　　卡戎直径约为1200公里，质量约为月球的1/45。但却是太阳系里最大的卫星。

　　卡戎绕冥王星公转的周期，恰好等于冥王星的自转周期，也就是说它们始终保持同一面朝向对方。卡戎绕太阳公转的周期与冥王星同样是248个地球年。它与太阳的距离也与冥王星基本相同，平均约59亿公里。

　　此外，卡戎自身的引力大到足以使它呈球形，而冥王星和卡戎的共同重心位于外部空间里，并不位于冥王星内部。这些特征使一些天文学家认为，冥王星与卡戎更像是一个双星系统，彼此是平等的伴星关系，而不是行星与卫星的关系。

　　谷神星:丰收女神

　　在太阳系里，行星的分布大体均匀，只有火星与木星之间的距离特别大。当时的天文学家认为，这个空旷地带里可能存在一颗未发现的行星。1801年，意大利天文学家皮亚齐偶然发现了一个移动速度很快的小天体，计算表明它的轨道正处于预测中那颗未知行星所在的位置。

　　由于皮亚齐的研究主要是在意大利西西里岛上进行的，这颗新行星以西西里守护神刻瑞斯的名字命名，中文称为谷神星。在罗马神话中，刻瑞斯是掌管粮食丰收的女神。

　　相比起其他行星，谷神星非常小，其直径约950公里，质量约为月球的1/85。在它被发现之后几年，科学家又在火星与木星之间发现了一些更小的天体，有的直径只有几十公里。由于这些天体很小，有天文学家建议将它们称为小行星。这个建议很快被采纳，谷神星从此失去了行星的地位。

　　齐娜:陌生来客

　　编号为"2003UB313"的新天体目前还没有名字，只有一个非正式的昵称"齐娜"，这个名字取自电视剧《好战公主齐娜》的主角。

　　相对于200多年前发现的谷神星和近30年前发现的卡戎，齐娜是一个完全陌生的新来者。齐娜的公转轨道是个很扁的椭圆，它公转一周需要560地球年，离太阳最近的距离是38个天文单位(1天文单位为地球到太阳的距离，约1.5亿公里)。

　　天文学家目前认为，齐娜的直径约2300公里至2500公里，只比冥王星略大。至于其内部结构，有可能是冰和岩石的混合物，与冥王星类似。(据新华社电)