冥王星降级风波

林　清

无论是在教科书上，还是课外读物上，我们早已熟知太阳系拥有九大行星。但2006年8月24日，捷克首都布拉格却传出了一个惊人的消息：冥王星降级了!九大行星变成了八大行星!冥王星摇身一变，成了矮行星。

为什么要改变冥王星的地位，矮行星又是怎么回事?而且这一切居然是用投票的方式来决定的!天文学家是不是在开玩笑？

行星降级早有先例

古人对点点繁星崇拜不已。他们发现，天空中绝大多数星星之间的相对位置似乎都是不变的。于是，他们就把这些星星称为恒星。不过，古人也注意到，相对于不变的星空背景而言，水星、金星和火星等总在缓慢地移动着的，看似在星空中漫游，于是把它们称为“行星”。

1801年元旦之夜，意大利的皮亚齐发现了谷神星。最初，它也被认为是同水星、金星和火星等一样的大行星，但人们很快就测出它的质量太小，与其他的大行星很不相称。随后，人们又在类似的轨道上发现了一系列小天体，如婚神星、灶神星等。于是，人们决定将它们单独归为一类，称为小行星。目前已经命名的小行星超过了13万个。

由此可见，在太阳系的探索过程中，行星降级早有先例。人们对太阳系的认识是不断发展和完善的。所以，这一次冥王星地位的改变，也不是什么难以接受的惊人之举。

寻找第十大行星带来的挑战

自从1930年美国的汤博发现了冥王星之后，许多人就想发现第十大行星。直到1992年，随着现代大型望远镜的陆续建成和更高灵敏度探测器的投入使用，人们才终于在冥王星那么遥远的区域又发现了一个新天体——1992QB1。它是第十大行星吗?经过初步测量，科学家发现它的个头太小，只能算作一个跑得太远的小行星。

但随后几年，人们又在海王星轨道之外的地方，发现了越来越多的这一类天体。因为这些天体的轨道一般都在海王星轨道之外，所以天文学家把它们称为海外天体。这其中的很多天体也可以称为柯依伯带天体。柯伊伯(Gerard Kuiper，1905－1975)是美国天文学家，他在1951年就曾天才地推测这个遥远而广阔的区域中可能存在大量的冰状物体。

更为惊人的是，不断有发现较大个头新天体的消息被报道出来，从夸欧尔(Quaoar)到塞德娜(Sedna)，每一次都带给人们似乎发现了第十大行星的欣喜，但很快又因为它们的个头比不上冥王星而被排斥。

冥王星的个头实在太小，甚至比我们的月亮还小，它之所以被冠以行星的称号，很有一点浑水摸鱼的味道。刚发现它时，它是那个区域独一无二的大天体，而且当时对它真实大小的测量有较大的偏差，最大的测量报告甚至达到了直径1万千米。后来科学家才确定，它的真实直径仅为2300千米，在行星世界里只是一个小不点。但木已成舟，它已经被归入了九大行星的行列。后来人们还发现，冥王星的运行轨道很扁，而且这个轨道平面与太阳系其他天体绕太阳运转的轨道平面有很大的倾角。这些特征都让人们心生疑虑，冥王星够得上一个行星的资格吗?既然冥王星能不能称为行星都要受到怀疑，那么任何一个比它还小的天体，又怎么可能获得第十大行星的珠荣呢?

随着新天体2003UB313的横空出世，真正的挑战终于出现了。美国科学家迈克尔·布朗(Michael E．Brown)于2005年7月正式公布了这个发现。最新测量表明，它的直径有2400千米，超过了冥王星!布朗欣喜地认为这个天体应该够得上行星的称号了，它为这个“新生儿”起名叫“齐娜(Xena)”。

矛盾随之就产生了。天文学家们分成了两派。其中一派认为：齐娜应该是行星，但那些个头比冥王星略小的其他新天体，比如夸欧尔、塞德娜等，也应该是行星，因为它们之间并没有本质的区别。数百个海外天体之间似乎也并无明显的界限，怎么判定哪个是行星，哪个又不是呢?另一派天文学家则认为：不仅齐娜不能称为行星，其实连冥王星也不够格。冥王星其实只是海外天体中较大的一个。因此这一派天文学家认为应该把冥王星从九大行星中除名!新发现的天体和冥王星一起，应该归为新的一类天体。

为什么要寻求行星定义

既然各有各的道理，天文学家们就为难了，到底是将行星队伍扩编呢，还是干脆将冥王星降级?当然还有其他各种各样的方案，但是谁也说服不了谁。前者的难题在于怎样划界?后者则牵扯到复杂的感情因素。要把冥王星排斥出行星队伍，“冥粉”们很难接受。

产生矛盾的根源其实在于行星的定义。事实上，行星这个词的原意“漫游”已经不能概括现代科学揭示出的行星本质。到底什么样的天体才能算得上是行星?现代科学其实并没有给出过其明确的定义。而一旦定义明确了，那么谁是行星，谁不是行星，就容易做出判断了。

世界各国天文学家公认的权威组织是国际天文学联合会(International Astronomical Union，IAU)，因此这样一个极其敏感的问题就需要由这样一个权威组织做出仲裁。IAU委托一些专家就太阳系已发现各种天体的性质进行了细致认真的分析，希望从中归纳出一个理想的分类方案。但在具体操作中，由于众多的天文学家对这个问题的意见分歧非常大，很难拿出大家都满意的方案。IAU无奈之下只能做出决定，在2006年召开的第26届IAU大会上，由与会代表投票决定是否接受新的定义方案。

行星定义使冥王星降级

2006年8月26日，全世界天文学家的代表们通过投票表决，终于得出了具体的方案。表决结果为行星这个概念给出了一个明确的定义。一个天体要称为行星，必须具备以下这几个要素：

(1)环绕太阳运转。

(2)质量足够大，以使其外形保持近似球形。

(3)该天体应该清空了其轨道附近的区域。也就是说，它应该是运行轨道中惟一的天体，而不允许其他天体与它共享该轨道。

这几个要素中的第3条是决定冥王星地位的关键!和小行星带一样，冥王星的轨道上充满了各种各样的海外天体，它不是这里的“霸主”。于是，冥王星被迫“离开”了行星家族。

但是冥王星与那些奇形怪状的小行星毕竟不同。天文学们就为这类天体创造了一个新名词一矮行星(dwarf planet)。它和行星的区别就在于：行星的轨道是独享的，而矮行星的轨道上还有许多别的矮行星或小行星与其共享。矮行星的地位介于行星和小行星之间。它虽然不是轨道上的“霸主”，但仍然保持了球形天体的“尊严”。

根据这种定义，原来小行星带的老大谷神星、挑战冥王星地位的齐娜以及冥王星自己，就一起成了第一批被确认的矮行星。其实，已发现的小行星和海外天体中，还有一些也是符合矮行星定义的，只是这次会议太过匆忙，它们暂时只能作为候选者，是否能够真正成为矮行星，还有待IAU细心地逐一进行评估。

有趣的是，IAU随后又对齐娜进行了正式的官方命名。现在，它的名字为Eris，这是古希腊神话中的争吵与不合之神，倒是与它在这场风波中所起的作用相当吻合。Eris的音译为“厄里斯”。其规范的中文名字还没出来，可能是“阋神星”阋(xì)是不和，争吵的意思。

太阳系新家谱

行星终于有了科学的定义。虽然在天文学家的眼中，它还存在着这样那样的缺点，但毕竟是一个经过了多年认真调研，听取广泛意见而形成的科学定义，体现了科学家的智慧。相比于原来没有严格定义的状态而言，这是一大进步。

根据这个最新定义，现在太阳系的家谱是：太阳仍然是家长；八大行星带着各自的卫星围绕太阳运行；在火星和木星之间是众多小行星组成的小行星带，其首领为谷神星；海王星之外则是众多的海外天体，冥王星和厄里斯为其首领；此外就是太阳系的流浪汉——彗星，还有各种各样的行星际尘埃物质和稀薄的气体。它们共同构成了丰富多彩的太阳系。

经历了这样一个风波，尽管很多人在感情上对冥王星的行星地位难以割舍，但科学终究要求我们回归理性。从这场风波中，我们可以看到：任何科学的认识都不可能一蹴而就，对太阳系的认识也是这样。从最早的日月五行到九大行星，再到现在的八大行星和矮行星，这是一个不断深化的过程，体现的是科学的不断发展和完善。

让我们从现在开始，问候八大行星的太阳系吧。