北大教授焦维新做客聊太阳系行星新定义实录

8月25日10点30分，北京大学地球与空间科学学院焦维新教授做客新浪网聊天。
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　　新浪科技讯 8月25日10点30分，北京大学地球与空间科学学院焦维新教授做客新浪网聊天，就国际天文学联合会大会通过的行星新定义，冥王星被降级对天文学的影响、人类对太阳系的探测等话题与网友交流。据焦维新教授介绍，今年1月美国发射了新视野探测飞船，预计在2015年7月14日接近冥王星，对冥王星和卡戎进行观测。以下是聊天实录：

　　主持人：新浪网的网友们，大家好！今天大家一早起来肯定已经看到了新闻，太阳系

只剩下八大行星，冥王星已经排除在外。今天我们邀请到北京大学地球与空间科学学院焦维新教授作客新浪网，与广大网友就这一新闻话题进行交流。欢迎焦教授，请和网友们打个招呼吧。

　　焦维新：各位网友大家好！今天很高兴和大家一起探讨关于国际天文学联合通过的最新决议的问题。

　　太阳系行星新定义和我的预想比较一致

　　主持人：请问焦教授，当天文学联合会大会决议草案通过的时候，跟您当时所预想的方案是否一样？

　　焦维新：应当说和我的预想比较一致，而且我也希望是这样的结果，为什么呢？因为我们原来说太阳系有九大行星，当我们对九大行星进行分类研究的时候，我们说有内地行星，水星、金星、

　　主持人：研究柯伊伯带的天体具有哪些意义呢？

　　焦维新：这个意义还是非常广泛的，可以从四个方面来认识，第一个方面，柯伊伯带天体是太阳系早期吸积阶段极端原始物的残存者。早期行星盘稠密的内部在几百万到几千万年内凝聚成大行星，稀薄的外部吸积缓慢，逐渐地形成大量的小天体。

　　第二个方面，柯伊伯带是短周期彗星的源。

　　第三个方面，柯伊伯带天体是远古时行星生成过程的残留物，因此它包含与外太阳系形成有关的极其重要的线索。探测冥王星和柯伊伯带就相当于对外太阳系的历史进行一次考古发觉，可望从中获得极有价值的发现。

　　第四个方面，柯伊伯带的大小、形状、质量和特性与离太阳系较近的几颗恒星，如织女星和北落师门星周围的参与物带十分相似。有利于研究宇宙起源。

　　主持人：到目前为止，对冥王星有哪些探索？

　　焦维新：到目前为止冥王星是唯一一颗人类航天器没有直接访问的天体，但是在今年1月，美国发射了新视野探测飞船，准备对冥王星和柯伊伯带进行探测，预计在2015年7月14日接近冥王星。对冥王星和卡戎进行观测。

　　主持人：这是美国发射的探测器，对冥王星的探测还是第一次发射探测器，发射的目的在于哪里呢？

　　焦维新：目的是要了解冥王星表面的特性，比如说它的形态、表面物质的成份、冥王星大气层的情况。预计在2016—2020年期间，进入柯伊伯带区域进行实地考察柯伊伯带天体的情况。

　　矮行星邻里关系不清晰是什么意思

　　网友：我看到天文学联合会对行星以及矮行星、太阳系小天体做出了定义，我比较后发现，矮行星的定义中与行星不同的地方，实际上主要的一个就是所在的轨道的邻里关系。行星的邻里关系是很清晰的，而矮行星所在轨道的邻里关系不清楚，这怎么解释？

　　焦维新：在这之前许多科学家提出了行星的定义，前两个都是一样的，一个是要围绕太阳运行，这是都具备的条件。但涉及到质量比较大，质量大到什么程度呢？有的科学家就给出定义，这个行星的质量要比在它轨道周围所有天体的质量都要大。比如说地球，在我们地球的周围有月亮、近地小行星，但是月亮和近地小行星这些天体的质量加在一起，也远远比地球的质量小，所以我们说地球是一个行星。在这次讨论中，也有的学者提出，如果我们定一颗行星，应当是局部天体群中体积最大的。以前提出在它的周围质量是最大的。在这次讨论中，如果把它定义为行星的话，应该是局部天体群中体积最大的。局部天体群就是指穿越和靠近天体轨道的天体的集合，通俗地说，就是在这个天体轨道周围的其他天体，但这次下定义的时候，没有采用这两种说法，换了一种说法。在这个天体周围，邻居是清楚的，它的特性分布是清楚的，对于方才所说到的“XENA”的体积和质量比较大，但我们不知道在它的轨道周围还有哪些天体，也可能在它天体周围的比较大或者是加在一起的比它大，所以它的邻里不清楚。同时这次定义也说它不是卫星。所以它和行星的定义区别在这里，它不是一颗卫星。确定它是一颗行星和卫星的话，就不会包括在这个里面。我们说邻里关系不清，如果我们不了解背景的话，就不知道指的是什么。实际上指的是在这个轨道周围它是老大。

　　主持人：很多网友都为冥王星抱屈，今天早上一起来就发现九大行星变成八大行星了。很多媒体也列出标题，冥王星被开除了，冥王星被降级了，太阳系裁员了，冥王星变矮了。有网友说，人类对太阳系行星进行分类的改变，这有什么意义呢？

　　焦维新：媒体有的说法可能只是为了吸引观众，但这是不确切的。像把冥王星开除等等，实际上这是分类方法的改变，所以我们评价这次国际天文学联合会的成果，不能简单地看，把冥王星由大行星降为矮行星，最重要的还要看到由于人类对太阳系探索进展，我们有许多新的重要的发现，而冥王星最适合的分类应当把它放在柯伊伯带天体这类中去。

　　网友：关于太阳系行星新的定义，对我们教科书、辞典、字典都会带来一些改变，国际天文学联合会这次投票表决协议的时候，是否考虑到这个问题，它会带来多大范围的变化？由于这个原因，这么长时间以来都没有进行表决。

　　焦维新：肯定会带来很大的影响，不光是教科书，科普读物也要进行变化，表现上看来这些变化给我们带来麻烦，但反映出我们这种分类更科学，而且国际天文学联合会这个决议也是比较及时的，我们不能再拖了。因为已经造成很大的矛盾。我发现这个天体，比号称为冥王星大行星还要大，如果这样的矛盾不解决的话，我们以后在研究的时候会遇到一系列的问题。所以必须要解决这个问题。

　　太阳系有没有可能发现与地球一样的大行星

　　网友：这次把冥王星排除在九大行星之外，随着人类观测水平和探测水平的提高，太阳系里面还有没有可能发现我们所谓的大行星？不像冥王星这样，像地球、木星这样的。

　　焦维新：我先谈到一个名词，根据这次国际天文学联合会公布的定义，我们现在没有“大行星”这个概念。我们对太阳系的天体就是三个，行星、矮行星和太阳系小天体。方才，已经提到冥王星是矮行星的典型代表，主要是从它的特性来看，它主要处于寒冷的区域，本身处于冷冻的状态。在柯伊伯带的区域里存在这样大量的天体。我刚才也提到，在目前所发现的在1000公里左右的已经有9颗了，不排除今后我们在这个区域发现更大天体的可能性。这次准备把“XENA”确定为行星，它比冥王星的体积还要大。今后也可能会发现比“XENA”还要大的天体。甚至有的科学家认为，也可能发现像火星那样大小的天体。但这类的天体，不管大小如何，从它的位置、特性来看，我们目前把它统称为柯伊伯带天体，或者把其中的一部分也定义为矮行星。因为柯伊伯带天体中也可能是彗星，而且大量是彗星，因为它是短周期彗星源，它是一个大冰窖。这样就明确了，即便是发现了大的，也把它称之为矮行星。最主要是根据它的位置和特性分的。位置处于柯伊伯带，一般轨道的偏行率比较大，都处于冰冻的状态。

　　网友：根据新的行星定义，您认为太阳系有没有更大的行星？比冥王星还大的行星。

　　焦维新：有这种可能，因为柯伊伯带的区域，目前的观测，只是观测到一个小的区域，这个小的区域我们就发现了这么多的天体，而且质量比较大，所以根据现在的推测，柯伊伯带至少包括35000个直径大于100公里的天体。这是根据现在所观测到的区域进行的推测。而这个区域刚才又说到它比较大，而且我们不时地发现天体，所以有的科学家就断言，我们有可能会发现像火星那样大的天体，完全有这个可能性。但它处于这样的区域，处于这种冷冻的状态，所以我们可能还是把它定义为矮行星。

　　主持人：为什么现在人类没有发现，是因为探测手段和观测手段的局限吗？

　　焦维新：最主要的是非常遥远，像哈勃空间望远镜是观测最远的望远镜，但它看到XENA也是很模糊的一点。包括它对谷神星的观测也是很模糊的。像XENA远热点达到了97au，也就是地球到太阳距离的100倍，这么远的物体，我们很难分辨，确切地辨别出它的大小和质量。如果我们要在这方面的认识有所突破的话，就要发射一些飞船，对柯伊伯带进行实地的考察，这样我们才能确切地了解到柯伊伯带天体的分布、天体的大小。

　　太阳系有多大，人类对太阳系的探索有多深

　　网友：太阳系有多大？

　　焦维新：应当说这个问题是很有趣的问题，这个问题也是随着人们的认识，根据技术水平不断扩展。当70多年前，人类发现冥王星的时候，认为它是距离太阳最遥远的一个天体，所以就认为太阳系的边界就在冥王星，大概是40AU(新浪科技注：AU为Astronomical Unit的缩写，表示“天文单位”，1天文单位约为149,600,000公里)的地方，后来飞船上天之后，人们发现太阳不断地喷出带电离子，我们把它称为太阳风，飞到遥远的地方之后，和其他的恒星吹回来的风相遇，我们把这个位置叫做日球顶，这个距离太阳100AU，如果我们把太阳物质能够到达最远的距离作为太阳系的边界的话，那这个边界大概在100AU，现在人造航天器，在70年代发射的“旅行者”号到今年8月已经飞到了接近于日球顶，再过十几年，可能所看到的就是能够接触到这个星际的物质了，这是一种方法。但根据现在的观测，我们不仅知道有一个柯伊伯带，在柯伊伯带外面还有更巨大的冰窖，它蕴藏着更多的彗星，我们把它称之为“奥尔特云”。现在计算奥尔特云里蕴藏着一两千亿颗彗星，这个冰窖太大了，它扩展到10万个AU，这也是太阳引力能够达到的范围。如果我们把太阳引力作为太阳系的边界，大概10万个AU。但现在已经观测到奥尔特云不是一种假说了，像“塞德娜”，认为它可能是内奥运特云天体。所以我们在这里看到的，人类对太阳系的探索是无穷无尽的。

　　网友：这次国际天文学联合大会上没有通过一个草案的决议，在八大行星前面加上经典行星，这个草案没有通过，您对这点怎么看？

　　焦维新：原来通过决议叫做“5A”，在“5B”原来有的话，就是经典行星。我想，如果加经典行星，可能实际上表面是突出了这个行星，但实际上还是突出了冥王星，科学家不想再突出冥王星的地位，矮行星就是矮行星。

　　主持人：这次国际天文学联合会搞了一个彻底的排除，如果在八大行星前面加上经典行星的话，还是给冥王星了一点地位。

　　焦维新：对。

　　主持人：看来这次是要把冥王星彻底排除在外，要把这种分类尽量明晰化。

　　焦维新：对。

　　主持人：这样对我们科学研究会带来更多的方便。是这样吗？

　　焦维新：是这样的。

　　网友：焦老师谈到旅行者号已经飞出了太阳系的边缘以外。

　　焦维新：如果细分的话，到了日壳，还没有穿过日球顶，如果穿过的话会探索到其他星际的物质。

　　主持人：焦教授给我们分析一下，如果旅行者还继续飞的话，会有这些样的结果？

　　焦维新：如果飞到另外一个天体系统还需要几万年的时间，携带的电池是放射性同位素热电电源，这种电源大概能工作到二十二几年，所要得到的结果就不会穿梭到地球了，仪器测量的结果就无法穿梭到地球。但上面的光盘刻有地球人大量的信息，包括人、动物、人类的传统文化，其中也有中国的古典乐曲，还有婴儿的啼哭声，火车的轰鸣声，载有人类信息的光盘。目的就是，我们假设

　　主持人：现在它已经走了三十多年了。

　　焦维新：飞行了大概100AU。

　　主持人：看来可以走的路程越来越远，如果真的有外星人存在的话，说不定哪天真的能联系上。

　　焦维新：从这里面可以了解到地球人给他们带去的地球的信息，以及地球人对他们良好的问候。

　　网友：外星人真的能接受地球人的问候吗，认为它是善意的问候吗？

　　主持人：这个我们不好说，但这是人类对太空探索的途径和手段。

　　网友：今天的矮行星也可能是明天的行星，昨天的行星可能是今天的矮行星。

　　主持人：我不知道这位网友的具体想法，我这样来揣测一下，天文学教科书分类的方法，也都是人类科学家自己进行定义的，那么这种教科书是不是随着人类探测手段不断进步，随时都有可能有很大的变化？

　　焦维新：会有一些变化，这样的变化就反映了人类对自然知识的认识水平，根据我们现在对太阳系的了解，作出这样的决定认为是比较合适的。也有可能经过几十年的观测之后，我们还有新的发现，但至少在现阶段，我们把行星进行这样的定义是比较合理的。因为毕竟冥王星和哪八颗行星比起来，它的特性相差还是比较大的，把它放在一起研究的话，说得严重一点，相对来讲有点不伦不类。像类地行星有类地行星的状态，类木行星有类木行星的状态，它处于那种冷冻的状态，我们很难把它和其他行星比较。而且根据现在的比较，冥王星和柯伊伯带的天体有那么多共同的性质，我们把它划在那个区域里更合理。

　　地球的命运是被太阳吞没还是被小行星撞击

　　网友：月球正在以三点几厘米的速度远离地球，与地球渐行渐远，按照时间的推移，几十亿年之后会发生什么样的情况。有说法说，月球也会变成行星。有没有这种转变的可能？

　　焦维新：谈这个问题有点为时过早，因为太阳系起源的历史，现在也就是几十亿年那样，我们现在推断40亿年以后的情况，现在还为时过早。因为太阳本身还不断演化，太阳本身现在处于中年的时期，在经过几十亿年以后，它要进入老年时期，要变成红巨星，它的体积会急剧膨胀。根据我们计算，地球都要被红巨星吞没，我们以这个尺度来说，将来月球会变成行星，这没有什么意义。

　　网友：有网上说，地球的命运是什么，地球的命运是被太阳吞没。

　　焦维新：如果太阳变成红巨星的话，它的体积非常大，会吞没地球。这也是宇宙发展的普遍规律。恒星本身也有产生、发展，最后走向死亡的过程。可能会把太阳吞没，但那都是几十亿年的事情了。人类文明历史有几千年，即使是从类人猿开始考察，只有几十万年。几十万年人类已经取得这样的进步，所以我们很难预测在几十亿年以后人类具备什么样的本事。如果真的是这样的话，人类很早会找到新的栖息地。

　　网友：现在人类开一个大会就把太阳系的家族改了，是不是太主观了？

　　焦维新：主观决定是以科学事实为基础的，我们把太阳系分为九大行星，这也是人类主观的决定。但我们发现这个不合理的时候，也是人类主观的决定，主观的决定主要是要以科学事实为基础。

　　主持人：人类的认识是主观的，但以客观事实为基础。随着客观事实的变化，人类要调整自己的认识，这才是人类的进步。

　　焦维新：对。

　　网友：现在太阳系的天体进行分类，行星、小行星和小天体。小行星的定义是不是也被取消了？

　　焦维新：这个没有明确说，但原来有一个“miniplanet”这个词取消了，但原来有一个小行星“asteroid”这个词没有取消。大行星的词不用了，就是行星。

　　主持人：说到行星，我们经常可以从各种途径了解到，比如说小行星从地球上空，很近的地球飞过，或者说某某哪一天小行星会撞击地球。这将是地球面临的非常现实的灾难问题。现在人类的观测和探测手段有没有这样的小行星在威胁地球？以及人类有没有什么办法能够解决这个威胁？

　　焦维新：这个威胁确实存在，而且历史上也发生过。现在空间技术进步以后，我们已经发现地球上很多的陨石坑，但在天体上发现陨石坑的现象更清楚了，而在地球上，由于人类的发展、植物的生长已经把原来的陨石坑掩埋了。现在我们发现，像墨西哥湾的陨石坑，可能是小行星或者是彗星对地球的相撞，我们把它称之为“KT”大相撞。根据考证，那次确实是天体撞击。而且那次撞击很可能导致

　　还有一种观测是雷达观测，大家知道雷达可以探测飞机，但飞机基本上是在十公里以内。但我们探测几百公里、几千公里、甚至几万公里那么远的天体，那么雷达就探测不到。所以对小行星的探测还是有一定难度的，可能我们会漏掉发现对我们有潜在危险的小行星。可能漏掉的个别的，说不定会对地球带来危险。所以不能完全排除这种危险性。

　　主持人：当然，大家还是要保持心情愉快，这样的概率还是非常非常低的。

　　焦维新：非常非常低的。

　　主持人：说句不好听的，我们人类对它没有办法，它要来，普通人对它也没有办法。

　　焦维新：我们现在也提出用核导弹把它炸成碎片，减少危害性。或者是给它安装一个发动机，改变运行轨道。

　　网友：前段时间有一位行为艺术家，号召全球6亿人，在同一时间起跳，可以改变地球全球变暖，对这个问题，我非常不可信。说好那天，我也没有发现地球有微颤。这种行为是纯粹的行为艺术？还是有一定的科学指导意义呢？

　　焦维新：这个问题我没有深入考虑。但即便是大家一跳改变了轨道，改变了轨道就能改变全球变暖呢？这点是没有任何科学根据。地球是一个球形，如果你是集中，比如说一个天体转起来，地球撞再一个位置上，假如说这个撞击的物体质量比较大的话，可能对地球产生影响。但地球是一个球形，在地球分布在全球各个点上，所产生的作用力是从四面八方产生的，可以说合力矩并不是很大。改变了轨道之外，还有一个力矩的问题，从四面八方来撞击它，每个人产生的力矩是随即的，那么大量，力矩可能是零，对它产生不了什么影响。

　　网友的反馈很热烈，新定义推动天文学发展

　　主持人：我们来看看网友的反馈，到目前为止有17450人参与了调查，您是否赞成将冥王星从九大行星中除名，有48%的网友不赞成。在你如何看待科学家调整行星定义，有56%的网友认为意义重大。我们除了网上的调查之外，还有很多网友在专题里提出了问题，我们也有很多问题已经请教了焦教授。还有在网友的博客上，就这一新闻发表了自己的看法。现在我们选几条博客，有一位网友说“再见冥王星，在文章中说到，我从小就听说太阳系最边上的那颗叫冥王星，是离地球最远的行星，现在它已经离我们远去了。”实际上它没有远去，只是名字分类上做了改变。这位网友说，冥王星再见，或许你是另外一个星系的开始，我们等待着你升级。这种情况有没有呢？

　　焦维新：这位网友从文学角度叙述这个事情，实际上我们也没有和冥王星拜拜，只是在分类上进行了变化，它不影响我们各类科研人员对太阳系的研究，相反它更有利与我们的研究，因为把它放在最合适的类了。

　　主持人：焦教授的话非常对，昨天在布拉格会议上新的行星定义草案决议之后，各方都有很大的回应，有的是说不受任何影响，有的是要作出很大的改变，比如说咱们国家很多媒体也采访了文艺教育出版商务印书馆，这些出版机构都已经表示，教材、辞典、各种科普读物将进行修改，修改时间可能不一样，但都是尽快修改。另外还有些天文学家对这个改变也作出了反应。比如说奥组委的天文学家、国内的天文学家，都认为行星的新定义会推动天文学的发展。美国冥王星探测主管，他认为结果是非常糟糕的，具体的说法可能还是因为刚刚发射的冥王星尽然被排除在外，使他的心情受到了影响。但美国宇航局发表，将不会受到任何影响。

　　还有一位叫会骑马的青蛙的博客，以科学态度关注太阳系行星的定义。还有一位网友的博客说，为了那不愿忘却的纪念。

　　就像焦教授所说的，比较文学化。这是一个历史的时刻，大家都在博客上表达了自己的心情，以及对这一事件的看法。很多的新闻的标题，看起来大家都很沮丧。大家都是来发表自己的看法。

　　最后我想请焦教授跟广大的网友，就这一新的定义以及带来的变化，再做一个简单的交流。

　　焦维新：我想这个变化反映了人类对太阳系探索取得的很大的进步，使我们对太阳系的认识达到了一个新的水平，最近一些年，太阳系的探索不断取得了一些新的成就。具体来讲，或者是比较突出的方面，一个是我们刚才已经提到的，最早冥王星作为一个边界，但我们在这个边界之外已经发现了800多个天体，而且有大量的天体存在。我们对太阳系的认识大大推进了一步。第二，在太阳系内部，我们也不断取得了新的成果。比如在2005年出版的天文学书地，列举的是太阳系有124颗卫星，但现在发现太阳系的卫星已经到了151颗，另外我们对太阳系的卫星也取得了新的认识、新的成果，比如说现在我们在“土卫2”发现有液体水喷出，对大气层有新的认识，这些发现都是很激动人心的。这次我们国际天文学联合会提出了行星的定义，实际上也是对我们几十年来，太阳系探索成就的一个总结，今后必然会推动我们对太阳系的研究，加深我们对太阳系的认识和了解，我觉得这是一件非常有意的工作，也希望网友正确的认识这个问题，我们最重要的要从中学到知识，比如说我们为什么要这么定义，我们这样定义的依据是什么？我们也要从中学到知识。特别要关注太阳系探测方面所取得的每一个进展。

　　主持人：我知道焦教授现在正在写一本关于行星的书《行星科学》这本书还没有出来，我想可能就要改一改了。我们关注焦教授的书尽快出版。很高兴焦教授今天作客新浪网和广大网友交流，也感谢广大网友的踊跃提问，再见。