冥王星被踢出九大行星，已经是12年前的事儿了，但是天文界还在为冥王星的“行星”地位“做努力”。 自1930年被发现以来，冥王星就被认为是太阳系的第九大行星。此后近半个世纪的时间内，它是人类在海王星外发现的唯一的一颗太阳系天体。 过对比这两张照片，天文学家发现了冥王星（箭头处）。图片来源：洛厄尔天文台 因此，冥王星就和其他8颗行星一起，并称为太阳系九大行星了。不过，因为排名末位，又那么孤独，冥王星得到了很多人的偏爱。 在冥王星被发现的76年后，天文学家把冥王星降级成了矮行星，与谷神星小行星，以及柯伊伯带中的其他一些天体并列。太阳系的行星数量从此减少到了8颗。 太阳系行星数量被降为8颗，而红色标记的为冥王星，它被降级为矮行星。图片来源：NASA 然而，大家对冥王星的热爱却只增不减。2017年，一组科学家提出了新的行星定义，或许能让冥王星重新回到行星行列。这一定义得到了行星科学家阿兰·斯特恩和戴维·格林斯彭的支持。他们出版了一本新书，讲述了新视野号探测任务和“行星”冥王星的故事。 所以，这场关于行星定义的讨论是怎么展开的呢，接着往下读。 行星新定义，冥王星降级 随着人类在太阳系外围发现越来越多的天体，从前对行星的定义因此受到了冲击。在许多其他恒星周围也发现了越来越多的新世界。那些天体全都是行星吗？一部分是？抑或全都不是？ 2006年，国际天文联合会（IAU）做了一件前所未有的事情，对“行星”这个天文学最古老的术语之一，进行了科学上的定义。新的定义一经提出，立刻引发了巨大争议，而事实证明，这个定义还不够充分。 IAU对行星的定义如下：1. 一颗行星必须有足够大的质量，它的重力能够让自身保持流体静力学平衡：如果它不旋转，则为圆球形；如果旋转，则为椭球形。 2. 一颗行星必须围绕太阳而非其他天体运行。（所以，地球是行星，而月球不是。） 3. 一颗行星必须能够清空自己的轨道，意味着在相同的轨道距离内不存在其他质量相对较大的天体。（于是，火星是行星，但小行星和柯伊伯带天体不是。） 按照这个定义，太阳系的行星数量被正式降为8颗，冥王星离开了行星之列。 对于研究太阳系的天文学家来说，这样很好。这8颗行星，它们有着相似的形成过程；对太阳和其他天体的运行影响更大；反射的阳光比其他天体更多；在太阳系内拥有自己的引力范围。从许多角度来讲，8颗行星刚刚好。 不过，有3个群体反对这个定义：系外行星天文学家、星系天文学家和行星科学家。 反对定义的声音 系外行星科学家提出质疑，为什么围绕太阳运行的天体可以被归类为行星，而围绕其他恒星的就不行？这是个颇有说服力的反对意见。 有人提出解释，因为我们无法从遥远的距离确定一颗系外行星能否清空轨道。 但是，这个理由在2006年或许能够成立，现如今是不可能了。因为在2015年，这个理由就被推翻了：美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的让-吕克·马戈特教授他设计了一个通用的行星测试，不需要派遣探测器，只要掌握以下3个参数。 参数1：行星的质量参数2：距恒星的轨道距离或公转周期参数3：该行星系统的形成时间 用3个参数来确定一个天体是否满足IAU的定义，精确度超过99%。 很明显，太阳系的8颗行星都能通过这项测试，而小行星和柯伊伯带天体出局了。 马戈特提出的通用行星测试，冥王星并不能满足条件。图片来源：Margot (2015) 除了系外行星科学家，还有星系天文学家反对行星的定义。 他们的理由则是，流浪行星又该如何定义？它们没有可以环绕的母恒星，可能是天生如此，也可能是从一个行星系统中被“踢”出来的。这样的天体，为什么不像行星呢？ 流浪行星可能有不同的形成原因，但这样的天体算是行星吗？图片来源：Christine Pulliam / David Aguilar / CfA 但是，在天文学中，位置几乎意味着一切，就像房地产一样。 如果把水星换到木星的轨道上，因为引力太小，水星永远也无法清空轨道，也就无法获得行星的地位。而一颗比水星小得多的天体，如果位于一颗红矮星附近，却有可能成为行星。而我们的地球，如果位于太阳系外围的奥尔特云附近，也会被排除出行星的队伍。 但是有科学家反对，他们认为，应该忽略“行星处于什么位置”这个问题。如果一个天体有足够大的重力，能够保持流体静力学平衡状态，那么他们就认为它是一颗行星。 但是，不考虑位置来定义行星，太阳系中直径不到10000千米的天体中，行星并非只有两颗（水星和火星），而是有109颗。太阳系内的行星总数将上升到115颗，目前的19颗卫星、1颗小行星和海王星外的87颗天体都将加入这一行列。未来，随着我们在柯伊伯带、弥散盘以及奥尔特云中发现更多天体，这个数字还将进一步上升，也许可以达到成千上万。 矮行星冥王星。图片来源:space.com 所以，应该如何看待这种对行星的定义呢？ 一方面，他们提出的观点不无道理。当我们讨论天体的地质、大气和星球物理特性时，我们确实都把它们称为行星，并将研究这些天体的领域称为行星科学。 在讨论一颗天体上的氧气含量、地壳、化学构成及可居住性时，我们把这些这些物理量称为“行星性质”。 新视野号探测器所拍摄的冥王星大气层。图片来源：NASA 就拿冥王星来说，我们知道它有云，有雪，有天气过程，有山脉和峡谷，有地层，甚至可能有地下海洋。它有5颗卫星；沿着一个轴自转；它有白天黑夜，也有季节变换。如果忽略它的天文位置，你当然会称它为一颗行星。 但另一方面，要把冥王星当作一颗行星，你就必须忽略所有的天文学因素。 思考一个问题：一颗天体到底是不是行星，应该由它在太阳系中的位置决定，还是应该由它的内在属性决定？ 话句话说，我们是否应该完全忽略行星与太阳系、与恒星之间的关联，完全忽略它们的形成过程和彼此间的引力互动？要知道，一直以来，正是这些关联增进了我们对它们的了解，并让我们对它们充满了好奇。 定义行星，为了科学的完整性 仅仅因为不能称之为“行星”，不能说明我们对冥王星（或者小行星、彗星、卫星和太阳系外围的其他天体）不再有很大的兴趣。 而且，不是还有冥王星仙子呢。 冥王星仙子。图片来源：美少女战士 这只是关于行星的定义在完善的过程。事实很简单，在首次发现冥王星的时候，它被错误地归类了。它和其他8颗行星从来就没什么相似之处。IAU在2006年的决议是对这一错误的修正，只不过这次尝试并不完善。 但是，行星科学家科尔比·鲁尼恩、阿兰·斯特恩及其他一些人，他们却正在朝相反的方向努力，这将导致更大、更混乱的错误，让行星的定义对大多数使用它的人来说变得毫无意义。 为了让冥王星重回行星行列，有些人不顾一切，甚至愿意降低门槛，让每一颗质量大到足够圆的卫星、小行星甚至冰球都成为行星。甚至，只要有足够的重量，任何天体都可以被称为行星。 但是，我们不同意。我们认为，一个天体属于哪一类，与它在宇宙中的位置脱不了干系。宇宙里没有什么东西独立存在于真空中，无论是行星、卫星、小行星、彗星、柯伊伯带天体还是奥尔特云天体，它们的位置决定了其大部分属性。在行星科学领域中，和大多数情况一样，完整的科学故事远比武断的定义要有意思得多。