国际天文学联合会大会24日通过决议,将地位备受争议的冥王星“开除”出太阳系行星行列,太阳系行星数目也因此降为8颗。
从此,冥王星这个游走在太阳系边缘的天体将只能与其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被称为“矮行星”。
当天的大会在4位歌唱家美妙的歌声中开始,以激烈的争论贯穿,以“里程碑”式决议结束。
大会始终充满紧张气氛。直到表决前,一些天文学家还抓住最后机会表达质疑。他们站在观众席走道里竖立着的麦克风前,要求主席台上正襟危坐的国际天文学联合会主席罗恩·埃克斯再度修改决议草案。一位天文学家甚至要求修改其中的一个标点。
投票时,两派的对立显而易见。天文学家们挥舞着手中的选票,极具煽动性地鼓励更多人加入他们当中,其中包括埃克斯,一位冥王星的强烈支持者。
根据当天通过的新定义,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。而冥王星因为其轨道与海王星相交,因此不符合这一定义。大会通过的决议说:“(太阳系)行星包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。”
决议称,冥王星是一颗“矮行星”。所谓“矮行星”是指同样具有足够质量、呈圆球状,但不能清除其轨道附近其他物体的天体。决议还确认了一类外海王星天体,并将冥王星作为该类天体的“典型”代表。
“冥王星不该属于行星,每个天文学家都该知道,”英国伦敦大学学院天文学家伊恩·豪沃斯在决议通过后对新华社记者说。和大多数在场的天文学家一样,他对冥王星投了反对票。
但对于国际天文学联合会主席埃克斯来说,投票结果是“一个遗憾”。他认为,应当将“矮行星”也归入行星之列。
国际天文学联合会副主席、中国科学院院士方成在接受新华社记者采访时说:“冥王星的确是这次行星定义过程的焦点,许多科学家认为它不该成为行星。”
尽管科学家们关于这一问题仍未达成共识,但无论如何,行星新定义的产生是一个“历史性”时刻。埃克斯表示,对于行星的研究和讨论,将来还会继续,但这一定义的产生是天文学研究的里程碑。
■太阳系新家谱:
一、行星
成员包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
定义: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。
二、矮行星
成员包括冥王星和谷神星等。
定义:与行星同样具有足够的质量,呈圆球状,但不能清除其轨道附近其他物体的天体。
三、太阳系小天体
定义:围绕太阳运转但不符合行星和矮行星条件的物体。
■冥王星为何被“降级”:
国际天文学联合会大会24日投票决定,不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。许多人感到不解,为什么从儿时起就一直熟知的太阳系“九大行星”概念如今要被重新定义,而冥王星又因何被“降级”?
“行星”这个说法起源于希腊语,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。
不过,新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。冥王星所处的轨道在海王星之外,属于太阳系外围的柯伊伯带,这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。20世纪90年代以来,天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如,美国天文学家布朗发现的“2003UB313”,就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。
布朗等人的发现使传统行星定义遭遇巨大挑战。国际天文学联合会大会通过的新行星定义,意在弥合传统的行星概念与新发现的差距。
大会通过的决议规定,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“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这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交,不符合新的行星定义,因此被自动降级为“矮行星”。
■冥王星的档案:
人们搜索冥王星的最初目标,是为了解释天王星轨道的异动。由于海王星只能部分解释天王星实际轨道与预测轨道的差异,19世纪末的天文学家猜测,在海王星的轨道范围之外,还应该有一个未知天体,它的引力干扰着天王星的运动。
当冥王星于1930年首次被人们观测到时,它很快就被认定为预测中的那颗未知行星,从而成为太阳系第九大行星。但70多年来,冥王星的行星地位一再受到质疑。
与其他8颗行星相比,冥王星显得过于特别。它非常小,比许多其他行星的卫星还小,比如月球。更糟糕的是,过于小的体积和质量使冥王星根本无法对天王星轨道造成明显影响,因而无法满足天文学家最初的期望。
冥王星还有着与众不同的公转轨道。其他行星的轨道平面都与黄道平面(地球轨道平面)基本一致,冥王星的轨道平面却与黄道平面呈很大夹角。其他行星的轨道几乎是完美的圆形,而冥王星的轨道是一个有很大偏心率的椭圆形,其近日点和远日点与太阳的距离相差30亿公里之多。
这些因素使一些科学家认为,冥王星根本就不是行星,太阳系应该只有“八大行星”。有人猜测,也许冥王星以外还有一颗未发现的行星。许多年来,不少科学家希望重演海王星和冥王星的发现历程,在太阳系边缘发现第10颗行星。
但大自然总有新创意来冲击人类的想象力,柯伊伯带的发现完全改变了我们对太阳系边缘的认识。美国科学家柯伊伯于1951年提出,太阳系外围可能有一大群小天体绕太阳运行。1992年,人们首次在海王星轨道之外发现了一个暗淡小天体,柯伊伯带的存在从此由假说变为事实。
据猜测,直径超过100公里的柯伊伯带天体可能达7万个,至今已经发现了几百个。近几年来人们不断发现更大的柯伊伯带天体,其中一个甚至比冥王星还要大。这些发现是推动国际天文学联合会重新定义行星的重要原因。
这种局面意味着,在海王星轨道之外、离太阳约50个天文单位(1天文单位相当于地球到太阳的距离,约1.5亿公里)之内的区域,并不是由冥王星占统治地位的空旷地带,而有许多“居民”。
在这个寒冷而拥挤的“社区”里,冥王星的地位还比不上谷神星在小行星带的地位。谷神星是小行星中的绝对老大,冥王星却有着比它更大的同伴,在这个意义上它毫不特别。要说有什么特别之处,那就是它反射阳光的能力特别强,所以发现得比较早。
经过几天格外激烈的争论,本届国际天文学联合会大会终于投票决定,将冥王星与8颗地位毫无争议的行星区分开。从此以后,以冥王星为代表,这种大到一定程度但未能将周围“竞争对手”扫荡干净的天体,将被称为“矮行星”。与以往的小行星概念一样,矮行星并不是行星,而是与行星不同的另一类天体。
对于在“九大行星”的常识中长大的公众来说,“八大行星”也许有点难以接受,但这也只是个习惯问题。其实,冥王星是不是行星,与它在科学上的重要性如何并无关联,美国宇航局的“新地平线”探测器仍然在朝它飞去。冥王星和柯伊伯带其他天体可能有着与“八大行星”完全不同的起源,这将为研究太阳系早期演化过程提供重要线索。

太阳系的八大行星

这张绘制图片显示了太阳系的12颗天体,包括传统上认定的“九大行星”以及有争论的谷神星、原先被认为是冥王星卫星的“卡戎”和一颗暂时编号为“2003UB313”的天体。

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