走近矮行星

耿庆军

在一次物理课上，笔者讲解过这样一道习题；

太阳系原有九大行星，它们均绕着太阳旋转，可将它们的轨道看作圆，已知地球的轨道半径小于冥王星的轨道半径。最近国际天文学大会重新对太阳系天体进行了严格的定义，把绕太阳运转的天体分为行星、矮行星和太阳系小天体，这使得冥王星被降级为矮行星，太阳系则变为拥有八大行星的星系。关于对冥王星的认识，下列说法正确的是()。

A、它绕太阳公转的轨道平面可能不过太阳中心

B、它绕太阳公转的轨道平面一定过太阳中心

C、它绕太阳公转的周期一定大于一年

D、它被降级为矮行星后，将不再绕太阳运转

答案：BC

有学生举手提问：老师，什么是矮行星?为什么要把冥王星降级为矮行星呢?

这是一个2006年举世瞩目的焦点问题!

从小，我们就知道太阳系有九大行星，“太阳系九大行星”的格局自始至今已经坚持了70多年。按照距离太阳的远近，它们分别是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。其中，位居九大行星末席的冥王星是离开太阳最远，也是最小的一颗行星。关于它的发现，还有一段很曲折的故事：

1781年，英国天文学家赫歇尔发现天王星后不久，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的轨道出现偏差，他们还计算出未知行星应该在什么地方。1846年，德国天文学家伽勒在预测的位置找到了一颗新行星——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的行星。经过几代人近一个世纪的努力，1930年，一颗又远又暗的神秘行星出现在了美国天文学家汤博的视野里，因为它离太阳最远，因此也非常寒冷，于是它被赋予了罗马神话中地狱之神普卢托的名字“Pluto”，中文称为冥王星。

后来，天文学家们又相继发现了卡戎(曾被称为冥王星的卫星，后来又与冥王星一起被称为“双星系统”)、谷神星(位于火星和木星轨道间的小行星)和齐娜(代号为UB313的天体，位于柯伊伯带，现在又被命名为“厄里斯”)，并且还要将这三个星体升级列入太阳系的行星行列。于是，曾经出现了太阳系九大行星将变为十二大行星的说法。但是，这个说法很快就被消灭在了萌芽状态。

因为，冥王星是一个异类。它的个头太小，过小的体积和质量使它根本无法对天王星的轨道造成明显的影响，无法满足天文学家最初的期望；它的轨道太偏，其轨道平面相对于地球轨道平面有很大的倾斜，是一个不规范的鸭蛋形“过山车”状的旋转轨道，不像其他行星轨道那样基本上与地球轨道位于同一平面中且近似为圆轨道，这些特征使冥王星的行星地位相当不稳定。而且，天文学家们对2004年发现的“齐娜”的讨论非常激烈：它的直径为3000公里，大于冥王星2300公里的直径，并占据了冥王星之外的一个轨道，它是推动行星概念被重新定义的决定性发现。国际天文学联合会因此成立了一个专门委员会来重新讨论行星的概念，看看是应该把这些新发现的大家伙接纳进行星家族，还是应该索性剥夺冥王星的行星地位。

经过两年多的研究和讨论，大会终于提出了太阳系行星的新标准，并于2006年8月24日，在捷克首、都布拉格举行的国际天文学协会第26次会议上决议通过：

一、行星

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。

成员：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

二、矮行星

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。

成员：冥王星、谷神星、卡戎和齐娜。

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。

冥王星这颗自发现之日起地位就备受争议的星体，由于其轨道与一些小行星和海王星的轨道有交迭，不符合新的行星定义，因此被迫降级，并被“开除”出太阳系行星行列。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小的“兄弟姐妹”们一道被称为“矮行星”。太阳系九大行星的数目不但没有从九颗升为十二颗，反而降为了八颗。由此，一个包括行星、矮行星和太阳系小天体在内的太阳系新“家谱”呈现在了我们面前，它的出现，具有重大的意义，反映了人类对太阳系的认识有了质的飞跃!

天文学，这门新发现不断涌现的自然科学，将会引起了人类更多的兴趣和关注，这，正是它的魅力所在!