太陽系九大行星為何變成八大行星 冥王星哪去了 專家：變「矮」了

（說歷史的女人——第1361期）

宇宙之大，幾乎無邊無際。人們為了方便研究宇宙，把它劃分成許多區域，比如銀河系、太陽系、地月系等。我們人類的地球是屬於銀河系中的太陽系的。長期以來，在太陽系這個大家庭中，一直被認為有九大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。教科書上也是這麼寫的。但到2006年，太陽系九大行星被改為八大行星，沒有冥王星了。那麼九個行星為何變成八個了？冥王星哪去了？它哪也沒去，還在天上，用天文專家的定義，可以形象地說，它變「矮」了，沒有資格同其他八大行星並稱了。欲知詳情，本期解讀。



（一）冥王星的發現和命名

「行星」這個說法起源於希臘語，原意指太陽系中的「漫遊者」。之前，人們以為太陽系只有6顆行星，即地球和金、木、水、火、土五行星。19世紀以後，天文學家陸續發現了天王星和海王星。這樣太陽系就成了八大行星。但到1930年，這個說法被改變。

1930年2月18日，美國天文學家克萊德·湯博用天文望遠鏡發現了一個新的天體，電報哈佛大學天文臺後轟動世界。因為根據當時的科研條件，科學家按這顆天體的特徵，比如質量、體積、運行軌道等，它符合一個大行星的特徵，所以這個天體在數月之後就被命名為太陽系第九大行星，即冥王星。

這顆星的命名，源於英國牛津的一個10歲小女孩威妮夏·伯尼，她是牛津大學博德利圖書館館員梅丹的孫女。小伯尼喜歡讀書，因對古羅馬神話的興趣，她建議以羅馬神話中的冥界之神普魯託命名此行星。再說，此星身處太陽系軌道外層，太陽輻射微弱，星球表面環境幽暗陰冷，用傳說中的冥界來形容也頗為形象。此建議很快被世界天文界討論通過，該天體正式於1930年7月12日被命名為普魯託。小伯尼也因此得到爺爺梅丹的16英鎊的獎勵。

普魯託星在中國統稱冥王星。自它被吸入太陽系大行星行列中以後，世界上便有了幾乎家喻戶曉的「九大行星」的說法。然而，似乎「冥冥」之中自有天意，就像哈雷彗星繞太陽一周的時間為 76 年一樣，不多不少，經過76年以後，冥王星的「星光」指數驟然下降，它慘遭降級，被「驅逐」出太陽系行星的行列，自此太陽系僅餘「八大行星」了。那麼冥王星為何有如此的命運？

（二）冥王星被降級的理由

這件事發生在公元2006年。這年8月24日，在捷克首都布拉格，國際天文聯合會（IAU）召開第26屆大會，會上經2500多名來自世界各國的天文學家通過投票表決，九大行星之一的冥王星被除名，不再將其視為行星，確認了太陽系八大行星之說。那麼位居太陽系9大行星末席長達76年的冥王星為何「慘遭降級」，被驅逐出了行星家族呢？

國際天文聯合會當然是有理由的。多年來，天文學家先後發現冥王星與太陽系其他行星的一些不同之處。冥王星所處的軌道在海王星之外，屬於太陽系外圍的柯伊伯帶，這個區域一直是太陽系小行星和彗星誕生的地方。20世紀90年代以來，天文學家發現柯伊伯帶有更多圍繞太陽運行的大天體。比如，美國天文學家布朗發現的「2003UB313」，這顆星的直徑和質量都超過了冥王星。

布朗等人的發現使傳統行星的定義遭遇巨大挑戰。如果冥王星屬於太陽系裡的大行星，那麼這顆更大的天體「2003UB313」如何定位？於是，國際天文學聯合會進行了新的行星的定義。

究竟什麼是行星呢？它指的是圍繞太陽運轉、自身引力足以克服其剛體力，而使天體呈圓球狀，能夠清除其軌道附近其他物體的天體。



根據這個定義，行星要滿足三個條件：

一、以近似圓形的軌道圍繞恆星（太陽系裡指太陽）運轉。

二、質量足夠大，能依靠自身引力使天體呈圓球狀。

三、能夠逐漸清除其軌道附近的其他物體。

在太陽系傳統的「九大行星」中，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星都符合這些要求。

咱們再來看看冥王星是否符合這三個條件。第一條似乎問題不大，冥王星也是直接圍繞太陽轉的，而且軌道也近似圓形。幾十年來天文學界一直存有爭論，認為冥王星旋轉軌道為「過山車」狀，有點像不規則的鴨蛋形，和其餘八大行星軌道相比，有點另類。但不管怎麼說，冥王星的運行軌道還是類似圓形或者橢圓形的。這個條件，冥王星最終被確認是符合的。

再看第二個條件：必須是質量足夠大，能依靠自身引力使天體呈圓球狀。冥王星當然是圓球狀，但它的質量有多大呢？是否足夠大？

冥王星是1930年被發現的，在當時天文學界的推測和理解下，冥王星成為第9顆大行星是順理成章的，因為它的質量足夠大，甚至比地球還要大。但在隨後的觀測中，冥王星的質量和體積都在不斷「縮水」，它「越變越小」：直徑只有2300公裡，比月球還要小。在今天的認識中，冥王星已經比太陽系中的7顆衛星都要小了，比如2005年發現的鬩神星質量就比冥王星多出27%。

所以，即便冥王星能依靠自身引力使自己像其他行星一樣呈圓球狀，但「個兒」不夠大，還不如月亮大，在眾行星中顯得寒磣，就不能稱其為行星了。

其實冥王星降級的主要原因是第三個條件，即能夠逐漸清除其軌道附近的其他物體。這個冥王星做不到。而且冥王星有一個衛星（即冥衛一）過於巨大，形成了雙行星系統。

最終，冥王星同在20世紀之後陸續發現的穀神星、齊娜星均被稱為「矮行星」，可以形象地認為，冥王星變「矮了」。

國際天文學會最終把行星和太陽系中的其他天體定義為三類，即行星、矮行星和「太陽系小天體」。比如彗星等天體就被稱為「太陽系小天體」。2006年9月7日，國際小行星中心把冥王星編號為小行星134340號。自此，冥王星的定位塵埃落定。

（三）冥王星有何特徵？

就像2018年世界盃中，巴西隊被淘汰出四強，但仍不影響巴西足球的明星指數一樣；儘管冥王星被降級成為矮行星了，雖然變「矮」了，沒有進入太陽系「八強」，但它的「星光」指數仍然很大。冥王星是第一顆被發現的柯伊伯帶天體，它是太陽系內已知體積最大、質量第二大的矮行星，質量僅次於位於離散盤中的鬩神星，體積是月球的三分之一，質量是月球的六分之一。在直接圍繞太陽運行的天體中，冥王星體積排名第9，質量排名第10，其「實力」還是直逼八大行星的。

在太陽系中，冥王星是距離太陽最遠的天體之一，太陽光平均需要5.5小時才能到達那裡。

冥王星繞太陽公轉一圈要花90465個地球天，即248個地球年。如果人生活在冥王星上，大部分都活不到一歲就死了。當然這裡的「歲」跟地球上的概念不一樣。

自人類發現冥王星以來，它才公轉了三分之一圈。這個速度相比其他天體似乎太慢了。佔星術上說「冥王星是最不可被預知的行星」，是因為它在地球上看來，還會逆行，每年逆一次，每次逆半年，確實不可思議。

冥王星的自轉周期是6.39天，即在冥王星上，太陽每升起或者降落一次需要將近地球上的一個星期的時間。

它的軌道十分反常，有時候離太陽近些，即近日點為 44億公裡，比海王星離太陽更近（比如從1979年1月開始持續到1999年2月）；有時候離太陽很遠，即遠日點可達73億公裡。冥王星因此會周期性進入海王星軌道內側，其公轉周期剛好是海王星的1.5倍。

冥王星的軌道交角也遠離於其他行星。因此儘管冥王星的軌道好像要穿越海王星的軌道，這兩顆星的軌道似乎要「相交」；每隔一段時間，冥王星和海王星會彼此接近，在黃道投影圖上兩顆行星的軌道會交叉的。但不必擔心它們會碰撞，因為它們的軌道平面並不重合，即使在交叉點附近，它們之間的距離仍然是很大的。它們會像行在立體交叉公路上的車輛一樣，各自飛馳而過。



冥王星主要由70%的巖石和30%的冰水混合而成的。上面非常寒冷，其表面溫度大概在-238℃到-218℃之間。2016年3月4日，美國航天局「新視野」號探測器發現冥王星的頂部也是雪白的。 研究人員發現，在冥王星一塊深色區域中有條長約420公裡的山脈，山頂也被「有著異星情調的冰雪」覆蓋。科學家認為，這些冰雪的主要成分不是水，而是冥王星大氣中的甲烷冷凝後降到山頂上的。

有關冥王星的大氣層的情況目前知道的還很少，但可能主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷組成。上面的大氣極其稀薄，地面壓強只有少量微帕。冥王星的大氣層可能只有在冥王星靠近近日點時才是氣體；在其餘的冥王星的年份中，大氣層的氣體凝華成固體。也就是說，冥王星在大部分時間內，上空都被一層冰包圍著。

有趣的是，在冥王星表面有一個心形區域，被稱為「冥王之心」，它以冥王星的發現者克萊德·湯博的名字命名，叫「湯博區」。而在這片心形區域中，新地平線號探測器發現了冰原，這片冰原以人類發射的第一顆人造衛星的名字「斯普特尼克」來命名。

冥王星的大氣存在巨大的壓力差，這意味著在冥王星表面可能有過液體揮發現象，以前只在地球、火星等少有的幾顆太陽系星球上觀測到這個現象。不像金星的天空是橙黃色的，冥王星上的天空跟地球一樣是藍色的。



由於冥王星上特別寒冷，而且沒有水，極其缺氧，這決定了它上面也沒有生命存在。不過，人類對冥王星的認識還很膚淺，說不定有朝一日也會發現上面的生命跡象。屆時，人類也將開發這片荒原……

（文/說歷史的女人·冰島啖冰）

參考資料：《冥王星探秘》《通往冥王星之路》等。