为什么冥王星不是行星？

这是一个在世界各地引发辩论的问题。

新视野号任务2015年飞越冥王星，显示科学家的地质活动比他们预期的要复杂得多。（图片来源：美国宇航局）

教科书必须重写。公众感到困惑和不解。

2006年8月24日，人类们对太阳系本身的理解永远改变了，当时国际天文学联合会（IAU）的研究人员投票决定对冥王星进行重新分类，将其地位从行星改为矮行星 - 这种降级在很大程度上被视为降级，并且至今仍有回响。

今天，关于冥王星的争论暴露了“行星”定义的困难。IAU将行星定义为围绕太阳运行的天体，具有几乎球形的外观，并且（在大多数情况下）清除了其轨道附近的碎片。但即使是这组指标也不是普遍同意的。

地球，甚至木星，尽管它们的体积很大，但还没有从它们的轨道区域清除许多小行星。此外，还有一些小世界是圆形的，围绕太阳运行，但不被认为是行星，如谷神星。

冥王星所谓的从行星地位降级，引发了更大的问题，即如何定义太阳系中的任何物体，甚至在更普遍的太空中。它表明，科学有时不能将物体分成简单的类别。因为如果行星的定义再次扩大，目前还不清楚如何评估围绕我们太阳旋转的众多非圆形物体。这甚至可能使小行星带受到质疑，指的是火星和木星之间的大型小天体带。或者，如果一颗行星以某种方式被分解成碎片，会发生什么？

尽管如此，由于冥王星的辩论发生在大约20年前，许多人仍然不太理解所有的大惊小怪，也不明白为什么冥王星被从行星位置上撞下来。但太阳系从九颗行星到八颗行星的转变（至少按照IAU的标准定义）是一个漫长的过程，它有助于概括科学最伟大的优势之一——根据新的证据改变看似坚定的定义的能力。

到底什么是行星？

行星这个词（英语）可以追溯到古代，源于希腊语“行星”，意思是“流浪的星星”。五颗经典行星 - 水星，金星，火星，木星和土星 - 肉眼可见，与更遥远的背景恒星相比，可以看到天空中奇怪的路径变化。

望远镜出现后，天文学家发现了两颗新行星，天王星和海王星，它们太微弱而无法用肉眼发现（请注意，“行星”的这个定义遵循了希腊罗马传统，国际天文学联合会或IAU的社区定义就是基于这一传统。行星的名称因文化而异，在古代世界各地都观察到裸眼行星。

当天文学家发现谷神星（今天被认为是一颗矮行星）时，他们最初将其归类为当时科学界的“行星”。但随着进一步的测量显示它比当时见过的其他行星小，这种情况开始改变。最终，谷神星被归为一组岩石天体，称为“小行星”，我们现在知道仅在小行星带中就有数十万颗这样的小行星。

冥王星在1930年被发现并被归类为行星（注意IAU成立于1919年），当时亚利桑那州洛厄尔天文台的天文学家克莱德·汤博（Clyde Tombaugh）比较了不同夜晚的天空照相板，并注意到一个小点在恒星的背景下来回漂移。然而，太阳系的最新候选人马上就被认为是一个古怪的人。它的轨道是如此偏心，或者远离圆形，以至于在248年的长途旅行中，它实际上比海王星更接近太阳。它也倾斜到黄道，黄道是其他太阳系行星绕轨道运行的平面。

1992年，科学家们发现了第一个柯伊伯带天体，1992 QB1，这是一个在冥王星附近和海王星轨道之外运行的微小天体。更多这样的物体很快被发现，揭示了一条小的、冰冻的世界带，类似于火星和木星之间的小行星带。冥王星仍然是这个地区的国王，但在2005年7月，天文学家发现了遥远的阋神星天体，起初人们认为它比冥王星还要大。

冥王星的大小（左下角）与月球和地球相比。

行星难题

研究人员不得不问自己这些问题：如果冥王星是一颗行星，那么这是否意味着阋神星也是一颗行星？那么柯伊伯带中所有其他冰冷的物体，或者小行星带中的小物体呢？将天体归类为行星的分界线究竟在哪里？一个看似直截了当而简单的词突然变得奇怪地滑溜溜的。

随后进行了激烈的辩论，提出了许多关于行星定义的新建议。

“每当我们认为我们中的一些人正在达成共识时，就会有人说一些话来非常清楚地表明我们不是，”负责为“行星”这个词提出新含义的IAU执行委员会成员布莱恩·马斯登（Brian Marsden）在2005年 Space.com 说。

一年后，天文学家并没有更接近决议，2006年在布拉格举行的IAU大会上，这种困境就像乌云一样笼罩着。在会议上，研究人员忍受了八天的有争议的争论，提出了四种不同的建议。一个有争议的建议将使太阳系中的行星总数达到12颗，包括最大的小行星谷神星和冥王星的卫星卡戎。

这个建议是“一团糟”，厄里斯的发现者加州理工学院的天文学家迈克布朗说。

在布拉格会议接近尾声时，留下来的424名天文学家投票决定为太阳系中的天体创建三个新类别。从那时起，只有水星通过海王星的世界才会被认为是行星。冥王星及其亲戚 - 与其他实体共享其轨道附近的圆形物体 - 从此被称为矮行星。所有其他围绕太阳运行的物体将被称为小型太阳系天体。

新视野号任务与地球之争

一支专业队伍没有轻易作出决定。“我为天文学感到尴尬，”美国宇航局新视野号任务的领导者艾伦·斯特恩（Alan Stern）于2015年飞越冥王星，他告诉 Space.com，并补充说，世界上10，000名天文学家中只有不到5%的人参加了投票。

新视野号是地球辩论的一个重要转折点，因为它被冥王星迅速飞越，展示了一个比任何人想象的都要充满活力的世界。大山脉，破旧的陨石坑和液体流经其表面的迹象都指向一个自形成以来经历了巨大地质变化的世界。仅在此基础上，像斯特恩这样的人说，冥王星应该被认为是一颗行星，因为它是一个动态的地方，一个不是那么静止的地方，只有微陨石会扰乱它的表面。

冥王星的卫星卡戎（Charon）的景色也显示了一个非常动态的地方，包括其极子上的红色帽子，似乎随着太阳系中遥远的缓慢季节变化而改变外观。值得注意的是，冥王星拥有几颗卫星，而两颗已建立的行星，水星和金星，则没有（许多小行星和矮行星也有卫星，这使得行星的定义更加复杂。

许多公众都赞同这种观点。2014年，在飞越前不久，位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛史密森天体物理中心（CfA）的专家们就行星的不同定义进行了辩论。科学史学家欧文·金格里奇（Owen Gingerich）是IAU行星定义委员会主席，他断言“行星是一个文化定义的词，会随着时间的推移而变化。但是，观看CfA辩论的观众压倒性地选择了一个不同的参与者的定义 - 一个将冥王星带回行星视野的定义。

替代分类方案不断涌现。2017年的一项提案将行星定义为“太空中比恒星小的圆形物体”。这将使冥王星再次成为行星，但它也会对地球的月球以及太阳系中的许多其他卫星产生同样的影响，并使官方认可的行星总数达到110颗。一年后，斯特恩和行星科学家大卫·格林斯彭（David Grinspoon）在《华盛顿邮报》上发表了一篇评论文章，认为IAU的定义是“匆忙绘制的”和“有缺陷的”，天文学家应该重新考虑他们的想法。

冥王星会再次成为行星吗？

到目前为止，这样的请求被置若罔闻，IAU似乎不太可能很快重新审视这一争议。天体物理学家伊桑·西格尔在《福布斯》中回应斯特恩和格林斯彭，他写道：（在新选项卡中打开）“简单的事实是，冥王星在首次被发现时被错误地分类了;它从未与其他八个世界处于同一地位。

迈克·布朗也插话说：“所以，嘿，冥王星仍然不是一颗行星。实际上，从来都不是。我们只是误解了它50年。现在，我们知道得更多了。对冥王星的怀旧真的不是一个很好的行星论点，但基本上这就是全部。现在，让我们继续现实吧，“布朗在Twitter上写道，在那里他已经接受了他在重新定义中的角色，@plutokiller。

为什么这很重要？

如今，孩子们（他们甚至不是在冥王星还是行星时出生的）问为什么这个定义甚至很重要，天文学家说这不是一个简单的答案，我们可能不得不超越太阳系来考虑是什么构成行星，什么不是。

迄今为止，已经发现了5000多颗系外行星或太阳系外的行星，它们展示了一组巨大的世界。从地球和天王星之间的“超级地球”，到靠近太阳轨道运行的“热木星”，再到一系列其他行星大小，需要考虑的行星环境类型正在迅速变化。

这种行星形成选择的扩散向我们表明，每个太阳系都可能是自己独特的环境。虽然我们可以更一般地说，恒星可以通过其环境中坍缩的气体和尘埃形成行星，但控制行星形成的个体动力学要复杂得多。例如，是否涉及多颗星星？有多少灰尘可用？是否有黑洞或超新星将行星需要生长的宝贵尘埃和气体吹走？

即使行星有幸长大，它们是如何在形成早期与其他行星联系在一起的，也知之甚少。当世界彼此相互作用时，它们的相互引力似乎使行星从它们的母星越来越远，或者在某些情况下，一起将世界从太阳系中抛出。

这一切都表明，我们对行星的定义可能必须变得更加情境化，以解释世界可能形成的场景数量。也许行星可能与特定的形成环境或特定的区域有关。似乎可以肯定的是，随着我们收集数据，行星身份和冥王星引发的辩论将继续争论相当长一段时间。