冥王星被逐出行星家族(組圖)

　　位居太陽系九大行星末席70多年的冥王星，自發現之日起地位就備受爭議。經過天文學界多年的爭論以及正在捷克首都布拉格召開的國際天文學聯合會大會上數天的爭吵，冥王星昨天終於被驅逐出了行星家族。

　　從此，太陽系中再沒有「九大行星」，遊走在太陽系邊緣的冥王星只能與其他一些差不多大的「兄弟姐妹」一道被稱為「矮行星」。

　　一個決議

　　太陽系行星只有8顆

　　「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，並且能夠清除其軌道附近其他物體的天體。」——經過國際天文學聯合會大會上2500名天文學家的集體表決，爭議許久的行星定義昨天終於塵埃落定。

　　這是國際天文學聯合會首次就行星定義作出明確規定。

　　太陽系誕生三大族群

　　根據新定義，太陽系的行星(planet)將包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它們都是在1900年以前被發現的，數量不會再改變。

　　而像冥王星這樣，與行星同樣具有足夠質量、呈圓球形，但不能清除其軌道附近其他物體、且不是一顆衛星的天體則被稱為矮行星(dwarf　planet)。國際天文學聯合會將建立一個程序對接近矮行星和其他分類邊界的天體進行評估。根據進一步決議，冥王星成為這一類新海外天體的原型。

　　包括絕大多數太陽系小行星(asteroid)、絕大多數海王星軌道外天體、彗星和其他小天體在內，所有圍繞太陽運動的天體成為太陽系內第3大族群:「太陽系小天體」(smaller　solar　system　bodies)。

　　投票分成「四步走」

　　過去的一周裡，來自世界各地的天文學家在一場行星定義「爭奪戰」中你來我往唇槍舌戰，其間的火藥味隱隱可嗅。正是因此，由行星定義委員會提交的最終草案才定義複雜，措辭微妙，而且將行星定義的範圍限制在太陽系之內。太陽系外行星的「事兒」只得暫擱一邊。

　　投票過程也是異常繁瑣，總共有四個部分內容，「四步走」單獨投票。

　　第一步規定了「行星」、「矮行星」、「太陽系小天體」的各自定義。

　　第二步則規定在「行星」前面加上「經典」這個詞。若這部分也能通過，那麼1900年前發現的8顆行星就被稱為「經典行星」，冥王星、穀神星、「卡戎」和一顆暫時編號為「2003UB313」(暱稱「齊娜」)的天體就被稱為「矮行星」，「矮行星」也是行星。

　　第三步的內容為，根據上述定義的冥王星是一顆矮行星，並且被認定成新一類海外天體的原型。

　　第四步是在第三步的內容中增添一句:這一分類被稱為「類冥王星天體。」

　　最終結果是，第一步、第三步內容在大會表決時獲得通過，而第二步和第四步內容被廢棄。

　　天文大會上吵翻天

　　太陽繫到底「擴編」還是「縮編」，冥王星是「保級」還是「降級」，這些問題的爭論在天文學界其實已是曠日持久，不過是在布拉格召開的國際天文學聯合會大會上達到了頂峰。行星定義委員會提出的草案在大會全體成員投票表決前被一改再改。

　　在行星定義委員會向大會提交了草案第二稿(也是大會上出現的第三種方案)之後，行星定義委員會主席歐文·格林格裡希仍然表示:「相信我，這個草案也不能取得所有人的滿意。」

　　一些天文學家表示了憤怒，因為在短短一周內，行星委員會先前耗時兩年才擬訂的行星新定義就被推翻了。還有的人堅持現在給行星下新定義仍然為時過早。甚至於大會最終是否能達成一個協定，與會者也眾口不一。直到投票最後一刻，委員會仍在繼續修改草案。

　　最終確定的投票版本仍然引來不少爭議。但儘管不少天文學家公開批評最終草案不夠成熟，國際天文學聯合會執委會似乎心意已決:這個困擾天文學界多年的問題，必須在24日得到回答。

　　不過，處在爭議漩渦正中心的歐文·格林格裡希倒也不急不躁，他表示，激烈的討論恰恰反映了天文學領域研究的進步。

　　中國大百科全書要做增補

　　不過，爭吵歸爭吵，定義一旦確定下來，全世界都得遵守。天文學的國際性遠超於其它學科，因為時間設定、天文常數、天體命名、星座命名非得國際合作不可。由此，國際天文學聯合會(簡稱IAU)在1919年應運而生，中國加入是在1921年。中國科學院天文學家李競告訴記者，IAU雖然是非政府組織，但是很有威望，它所通過的任何決定，各國保準執行。於是，接下來的「麻煩」，甚至遠甚於制定一個新的行星定義。

　　還在布拉格開會的北京天文館館長朱進已經在考慮如何修改天文館的展覽內容。中國大百科全書(第2版)的4位撰稿人之一李競的工作量又增加了不少。「我想得在『冥王星』的條目中增加『根據2006年IAU通過的新定義，它被稱為『矮行星』的注釋，其它相關條目也得增加內容。」

　　不過，據說最麻煩的是所謂的佔卜師、佔星師，因為一直以來，佔星的招搖撞騙理論都是建立在太陽系九大行星的基礎之上。看來，歷史又再一次地證明了科學是破除迷信的最有力武器。

　　兩大草案

　　「擴」與「縮」，冥王星命運迥然

　　國際天文學聯合會大會召開初期，各方消息對行星「擴編」方案諸多利好。有人甚至說，太陽系已經進入發展中期，就跟所有到了中年會「發福」的人一樣，太陽系的「腰圍」也該變粗了。但從最終結果來看，太陽系人到中年身材反而苗條起來。這究竟是怎麼一回事兒？

　　「擴編」草案

　　最初，由7位專家組成的行星定義委員會經過兩年多的爭論、醞釀，於今年7月份向國際天文學聯合會大會提交了一份草案供與會全體成員在24日集體表決。

　　該行星定義主要包括兩點:一是行星必須是圍繞恆星運轉的天體，本身既不是一顆恆星也不是一個行星的一個衛星；二是行星的質量必須足夠大，它自身的重力必須和構成行星物質的表面力平衡使其形狀呈圓球。一般來說，行星的直徑必須在800公裡以上，質量必須在50億億噸以上。

　　在這個概念下，不僅太陽系傳統的「九大行星」保持了自己的地位，2003年新發現的天體「齊娜」也獲得了行星的稱號，甚至原先被定義為小行星的穀神星和原先被定義為冥王星衛星的「卡戎」也「榮升」行星。行星定義委員會還說，如果以後還發現新的符合標準的天體，那它們也可以被定為行星。

　　這樣，太陽系的行星數量將增至12顆。

　　「縮編」草案

　　出乎人們意料的是，這個「皆大歡喜」的新定義非但沒有消除天文學家之間的分歧，反而在出席大會的2500名天文學家及全世界天文學界招惹了更大的意見與分歧。就連「齊娜」的發現者美國天文學家布朗也明確反對將其編入行星大家族。

　　17位與會天文學家在會上提出另一種行星定義草案，建議將冥王星的行星地位「降級」。按照他們的想法，行星必須是其「局部天體群」中體積最大的。「局部天體群」是指穿越或者靠近所考慮天體軌道的天體的集合。同時還規定行星的質量必須足夠大，它自身的重力必須和表面力平衡使其形狀呈圓球，而且不會通過核聚變產生能量。

　　於是，行星委員會在22日提交的草案第二稿中，就吸取了這17位科學家的建議，廢除了「擴編」方案，形成了大會上的第三種方案。按照這種方案，行星要符合三個條件:必須要有足夠大的質量，要能夠依靠自身的重力作用，通過流體靜力學平衡，使自身形狀達到近似球形；該天體在公轉區域中起著支配性質的作用；該天體要繞著太陽公轉。

　　然而，在24日形成的最終草案版本，又在第二稿的基礎上進行了修改，將草案分為4部分，單獨投票表決。這樣就將「擴」還是「縮」的矛盾提交給全體成員來表決，「擴編」方案仍有實現的可能。

　　三次衝擊

　　引發行星定義革命

　　流行了多年的行星定義為何被更改，答案被老天文學家李競一語道破:就是為了解決近年來新的天文發現和傳統概念之間的矛盾。

　　中國古人很早就注意到，除了太陽、月亮之外，還有5顆肉眼可見的亮星在天穹中不斷穿行。人們把它們叫做遊星、行星。西漢時期，人們以五行中的金木水火土來為5顆行星命名。在西方，Planet(行星)這個說法起源於希臘語，原意指太陽系中的漫遊者。

　　16世紀初，哥白尼的《天體運行論》問世，將行星正式定義為圍繞太陽按逆時針運轉的星球。這樣，包括地球在內，哥白尼眼中的行星，太陽系內一共有6顆。

　　後人又進一步明確這些行星都是不發光的。這樣的行星定義穩定了許多年。在這段時間裡，英國天文學家赫歇爾於1781年發現了天王星，德國天文學家伽勒在1846年發現了海王星。李競說，但19世紀以來的幾次天文學大發現，不斷打破著行星界的風平浪靜，行星的傳統定義屢受衝擊，才迫使國際天文學界下定決心，要為行星重新正名。

　　衝擊一:

　　小行星其實名實不符

　　1801年，天文學家在火星、木星軌道間發現了同樣逆時針方向繞太陽運轉的天體。進一步研究表明，它們的體積質量遠遠小於月球，所以被稱為小行星，英文是minor－planet。大行星、小行星的叫法也開始出現。

　　後來越來越多的小天體被發現，它們的軌道與大行星有很大的區別。把它們都歸在行星族群裡顯然有所不妥。李競說，後來更發現那些小天體甚至不是球形，於是英文中出現了asteroid這個單詞，取代了minor－planet，以示這些小天體與行星的區別。不過，中文翻譯中大行星、小行星的叫法卻一直沿用下來，直到今天。

　　衝擊二:

　　冥王星令人

　　大失所望

　　1930年，遠離太陽系中心的冥王星被揪了出來，以太陽系第九大行星的身份載入大百科全書和全世界的教科書。但在1978年以前，全世界所有天文書籍對冥王星的具體描述都打著問號。直到冥王星衛星卡戎被發現。老天文學家語氣激動了不少，可以想見當時天文學界有多轟動。

　　有了卡戎，天文學家只需藉助牛頓力學就把冥王星的大小、質量計算出來了。結果令人們大失所望:它個頭太小，軌道太扁，跟它的八個兄弟差別很大。

　　它簡直就是個怪胎。從那以後，把冥王星趕出行星序列的爭論不絕於耳。

　　衝擊三:

　　塞德娜催生定義委員會

　　上世紀90年代起，天文學家在海王星軌道之外發現了柯伊伯帶。那裡有許多小天體繞太陽運行，可能是太陽系早期物質形成行星之後的剩餘材料。第一個柯伊伯帶天體於1992年被發現，現在其家族成員已經增加到幾百個。

　　從2000年起，柯伊伯帶天體直徑最大記錄不斷被刷新。2004年，當一個叫塞德娜的天體以直徑1700公裡的尺寸直逼冥王星時，局面已經變得難以收拾。忍無可忍國際天文學聯合會趕緊成立了一個專門委員會來重新討論行星的概念，看看是把這些新發現的大傢伙接納進行星家族，還是索性剝奪冥王星的行星地位。這個行星定義委員會，由7位專家組成。因為行星定義的變化涉及甚廣，所以7名專家中包括一位歷史學家、一位作家。李競說。

　　其實，早在2003年，美國天文學家就發現了天體齊娜。它的直徑比冥王星還要大100公裡，軌道傾角和偏心率都與冥王星類似。從那一刻起，九大行星遲早將被改寫的命運便註定了。

　　本版圖文/RJ172

　　焦點天體身世

　　冥王星:備受爭議

　　1930年美國天文學家湯博發現冥王星，當時錯估了冥王星的質量，以為冥王星比地球還大，所以命名為大行星。然而，經過近30年的進一步觀測，發現它的直徑只有2300公裡，比月球還要小，等到冥王星的大小被確認，冥王星是大行星早已被寫入教科書，以後也就將錯就錯了，從此冥王星便與爭議二字聯繫在了一起。

　　冥王星是目前太陽系中最遠的行星，其軌道最扁，以致最近20年間冥王星離太陽比海王星還近。冥王星的質量遠比其他行星小，甚至在衛星世界中它也只能排在第七、第八位左右。

　　卡戎:冥河船夫

　　1978年，美國天文學家詹姆斯·克裡斯蒂在檢查冥王星的照片時，發現其側面有一個明顯的腫塊，由此推斷冥王星有一顆衛星。這個新發現的天體最終被正式命名為卡戎，在希臘神話中他是冥河上的船夫。

　　卡戎直徑約為1200公裡，質量約為月球的1/45。但卻是太陽系裡最大的衛星。

　　卡戎繞冥王星公轉的周期，恰好等於冥王星的自轉周期，也就是說它們始終保持同一面朝向對方。卡戎繞太陽公轉的周期與冥王星同樣是248個地球年。它與太陽的距離也與冥王星基本相同，平均約59億公裡。

　　此外，卡戎自身的引力大到足以使它呈球形，而冥王星和卡戎的共同重心位於外部空間裡，並不位於冥王星內部。這些特徵使一些天文學家認為，冥王星與卡戎更像是一個雙星系統，彼此是平等的伴星關係，而不是行星與衛星的關係。

　　穀神星:豐收女神

　　在太陽系裡，行星的分布大體均勻，只有火星與木星之間的距離特別大。當時的天文學家認為，這個空曠地帶裡可能存在一顆未發現的行星。1801年，義大利天文學家皮亞齊偶然發現了一個移動速度很快的小天體，計算表明它的軌道正處於預測中那顆未知行星所在的位置。

　　由於皮亞齊的研究主要是在義大利西西里島上進行的，這顆新行星以西西里守護神刻瑞斯的名字命名，中文稱為穀神星。在羅馬神話中，刻瑞斯是掌管糧食豐收的女神。

　　相比起其他行星，穀神星非常小，其直徑約950公裡，質量約為月球的1/85。在它被發現之後幾年，科學家又在火星與木星之間發現了一些更小的天體，有的直徑只有幾十公裡。由於這些天體很小，有天文學家建議將它們稱為小行星。這個建議很快被採納，穀神星從此失去了行星的地位。

　　齊娜:陌生來客

　　編號為2003UB313的新天體目前還沒有名字，只有一個非正式的暱稱齊娜，這個名字取自電視劇《好戰公主齊娜》的主角。

　　相對於200多年前發現的穀神星和近30年前發現的卡戎，齊娜是一個完全陌生的新來者。齊娜的公轉軌道是個很扁的橢圓，它公轉一周需要560地球年，離太陽最近的距離是38個天文單位(1天文單位為地球到太陽的距離，約1.5億公裡)。

　　天文學家目前認為，齊娜的直徑約2300公裡至2500公裡，只比冥王星略大。至於其內部結構，有可能是冰和巖石的混合物，與冥王星類似。(據新華社電)