科技日报：国际天文联合会的行星之争

　　本报记者 王心见

　　随着国际天文联合会当地时间8月24日下午在布拉格关于行星等提案投票结果的揭晓，关于太阳系中哪些星座是行星的争论也暂时画上了句号。

　　按照国际天文联合会新的提案，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和

海王星被确认为太阳系中的标准行星。而备受人们关注并且是此次会议焦点的原九大行星之一的冥王星，最终被归入“矮行星”类别，成为太阳系中的二等公民。不过，国际天文联合会在投票中将把与冥王星类似的矮行星定义为“类冥王星”，也算是对冥王星降格的安慰吧。

　　对于一颗已经“确认”了80年的行星，突然又被划入了“矮行星”系列，这就像是一个我们认识了多年的兄弟突然又被算成了猴子一样。国际天文联合会对于行星的表决，让许多人表示不理解。

　　这一切到底是为了什么？

　　是是非非冥王星

　　自1846年海王星被发现后，人们根据它的轨道误差，就相信海王星轨道之外还存在一颗未知行星。但这颗神秘行星太远太暗了，经过几代人近一个世纪的努力，它才于1930年2月18日出现在美国天文学家汤博的视野里。这颗远离太阳光辉的星星被赋予了地狱之神普路托的名字，中文称为冥王星。至此，“太阳系九大行星”的格局坚持了70多年。

　　冥王星的出现引起了人们的欢呼，被认为是牛顿力学的伟大成果。但人们逐渐发现，冥王星是行星家族中的一个异类。它不仅质量和体积都很小，轨道也与其他行星大相径庭。这使得它的行星地位一直相当不稳定，总是有人认为应该把它开除出行星家族。

　　柯伊伯带天体的发现使冥王星的行星地位问题进一步激化。柯伊伯带是太阳系海王星轨道外的一个区域，那里有许多小天体绕太阳运行。第一个柯伊伯带天体于1992年被发现，后来，一直有新的柯伊伯带天体不断被发现。到上世纪末，人们发现的柯伊伯带天体已经近百个，并确定了它们的轨道。

　　这时，一些天文学家提出，应该把冥王星也看成柯伊伯带天体，因此引发了关于冥王星行星资格的热烈讨论。上世纪末，国际天文联合会组织天文学家们已经就冥王星是否是行星的问题进行过一次投票表决，但冥王星在那次投票中侥幸过关，保住了自己的行星地位。

　　从2000年起，柯伊伯带天体直径最大记录不断被刷新。一些天文学家对冥王星忍无可忍了。2002年发现的夸欧尔直径为1250千米，超过冥王星的一半。2004年发现的塞德娜直径为1700千米，直径超过冥卫一，与冥王星相仿。国际天文学联合会于2006年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。

　　2005年7月，昵称齐娜的“2003UB313”被介绍给公众。它是2005年初用帕洛玛山上的望远镜发现的，直径比冥王星稍大，到太阳的平均距离约为冥王星的3倍。“2003UB313”是70多年来首次在太阳系内发现的比冥王星更大的天体。这是推动行星概念被重新定义的决定性发现，齐娜的到来使冥王星的去留到了非解决不可的地步。

　　冥王星还是行星吗？

　　是与不是，成为摆在天文学家面前的一个重要问题。

　　行星有了新标准

　　“行星”的说法起源于希腊语，原意指太阳系中的“漫游者”。近千年来，人们一直认为太阳系中的水星、金星、地球、火星、木星和土星是太阳系中的标准行星。19世纪后，天文学家陆续发现了天王星、海王星和冥王星，使太阳系的“行星”变成了9颗。此后，“九大行星”成为家喻户晓的说法。

　　但是，此前确实没有一个普遍承认的行星定义。因为行星的定义看起来容易，做起来却非常困难。行星一般指大而圆的天体，但是，究竟多大和多重才能算是行星呢？

　　为了解决这个问题，国际天文学联合会下属由7名天文学家、作家和历史学家组成行星定义委员会，提出一个关于行星的新定义，并提交此次在布拉格召开的2006年进行表决。这是为了弥合传统的行星概念与新发现的差距，并通过表决的方式暂时解决关于行星的争端。

　　新的行星定义包括两点：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；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，不仅太阳系经典的“九大行星”保持了自己的地位，新的天体“2003UB313”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”行星行列。行星定义委员会说，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。

　　这个概念似乎是“皆大欢喜”，但天文学界并不完全信服。曾发现了“2003UB313”的布朗在个人网站上就提出，所谓“800公里直径”的标准只是对石质天体有效，在柯伊伯带还有许多冰雪构成、围绕太阳旋转的天体，它们只要有400公里直径就足以维持圆球外形，如果按照新的行星标准，那么太阳系就会至少有53颗行星。

　　实际上，和布朗有类似观点的天文学家不在少数。美国天文学会提供的材料表明，现在美国的天文学者对行星新概念至少有三种观点：一是将“行星”定义为围绕太阳旋转的大型圆球形天体，那么太阳系中将只有八大行星，甚至冥王星也不算是行星，“2003UB313”的发现者布朗教授本人也持有这种观点；二是维持现在的行星定义，“新来者”都不算数，这个观点更多地照顾了历史和传统的影响；三是支持行星定义委员会的新标准，那么以后如果有新的天文发现，教科书就必须随时修改。

　　鉴于人们的不同意见，在会议进行期间，行星定义委员会又对行星的概念进行了修改。24日表决提案对行星提出三个条件：一是必须有围绕太阳的轨道；二是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；三是必须能把它的邻居清除出自己的轨道。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、海王星等8天体为大行星，冥王星则不在大行星之列。

　　在提案中，除了行星之外，还定义了“矮行星”和“小太阳系天体”的概念。“矮行星”是指满足行星条件中一和二，但没能力把其它星体清除出自己的轨道，并且不是一颗卫星。“小太阳系天体”则指其它所有围绕太阳运转的星体。

　　随着行星定义的尘埃落定，关于行星的争论会告一段落。但通过这次会议，我们并不是失去了一颗行星，而是对行星、对天体物理又有了新的理解。就像国际天文学联合会主席埃克斯所说，现代科学为我们在简单的现象后发现了更多的知识，行星概念的确定则为我们将来探索太空和认识宇宙发挥更重要的作用。

　　其实，无论冥王星是不是行星，它都是地球的兄弟，也都证实了我们人类对宇宙认识的不断进步。

　　行星发现史

　　新华社北京8月24日电(记者王艳红)没有人知道我们的祖先是从何时开始仰望星空，也不会有人记得到底是谁首次发现了金、木、水、火、土这5颗行星。可以相信，它们明亮的身影在星空中穿行时，曾经引起地球上不同地方、不同年代许多人的注意。

　　1609年，伽利略将望远镜指向天空，开启了现代天文学的时代。1781年3月13日，英国天文学家赫歇尔注意到了双子座中的一个天体，最终确认它是一颗行星。它以希腊神话中天空之神乌剌诺斯命名，中文称为天王星。天王星在合适条件下用肉眼也可以观察到，此前的天文学家曾经看到并记录它，但没有想到这颗位置变化不明显的暗淡星星会是一颗行星。

　　发现天王星后不久，人们就计算出了它的轨道，却发现观测数据与理论预测的总有差异。英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶分别提出，这可能是因为还有一颗未知的行星，它的引力导致天王星轨道出现偏差。他们还计算出了未知行星应该在什么地方。

　　1846年9月23日，德国天文学家伽勒在预测的位置上找到了一颗新行星。这颗行星的颜色好像海水，因而以海洋之神尼普顿命名，中文称为海王星。海王星的引力部分解释了天王星轨道的误差，但不能完全解决问题，天文学家相信海王星轨道之外还存在一颗未知行星。

　　但这颗神秘行星太远太暗了，经过几代人近一个世纪的努力，它才于1930年2月18日出现在美国天文学家汤博的视野里。这颗远离太阳光辉的星星被赋予了地狱之神普卢托的名字，中文称为冥王星。至此，“太阳系九大行星”的格局坚持了70多年。

　　然而冥王星是一个异类。它个头太小，轨道太扁，而且轨道平面相对于地球轨道平面有很大的倾斜，而不像其他行星轨道基本上与地球轨道位于同一平面中。这些特征使其行星地位相当不稳定，总是有人认为应该把它开除出行星家族。近几十年来陆续发现的许多柯伊伯带天体，使这个问题进一步激化。

　　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，情况已经变得难以收拾。忍无可忍的国际天文学联合会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。

　　2005年7月，昵称齐娜的“2003UB313”被介绍给公众，它是70多年来首次在太阳系内发现的比冥王星更大的天体。