林　清

無論是在教科書上，還是課外讀物上，我們早已熟知太陽系擁有九大行星。但2006年8月24日，捷克首都布拉格卻傳出了一個驚人的消息：冥王星降級了!九大行星變成了八大行星!冥王星搖身一變，成了矮行星。

為什么要改變冥王星的地位，矮行星又是怎么回事?而且這一切居然是用投票的方式來決定的!天文學家是不是在開玩笑？

行星降級早有先例

古人對點點繁星崇拜不已。他們發(fā)現(xiàn)，天空中絕大多數(shù)星星之間的相對位置似乎都是不變的。于是，他們就把這些星星稱為恒星。不過，古人也注意到，相對于不變的星空背景而言，水星、金星和火星等總在緩慢地移動著的，看似在星空中漫游，于是把它們稱為“行星”。

1801年元旦之夜，意大利的皮亞齊發(fā)現(xiàn)了谷神星。最初，它也被認為是同水星、金星和火星等一樣的大行星，但人們很快就測出它的質量太小，與其他的大行星很不相稱。隨后，人們又在類似的軌道上發(fā)現(xiàn)了一系列小天體，如婚神星、灶神星等。于是，人們決定將它們單獨歸為一類，稱為小行星。目前已經(jīng)命名的小行星超過了13萬個。

由此可見，在太陽系的探索過程中，行星降級早有先例。人們對太陽系的認識是不斷發(fā)展和完善的。所以，這一次冥王星地位的改變，也不是什么難以接受的驚人之舉。

尋找第十大行星帶來的挑戰(zhàn)

自從1930年美國的湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星之后，許多人就想發(fā)現(xiàn)第十大行星。直到1992年，隨著現(xiàn)代大型望遠鏡的陸續(xù)建成和更高靈敏度探測器的投入使用，人們才終于在冥王星那么遙遠的區(qū)域又發(fā)現(xiàn)了一個新天體——1992QB1。它是第十大行星嗎?經(jīng)過初步測量，科學家發(fā)現(xiàn)它的個頭太小，只能算作一個跑得太遠的小行星。

但隨后幾年，人們又在海王星軌道之外的地方，發(fā)現(xiàn)了越來越多的這一類天體。因為這些天體的軌道一般都在海王星軌道之外，所以天文學家把它們稱為海外天體。這其中的很多天體也可以稱為柯依伯帶天體?？乱敛?Gerard Kuiper，1905－1975)是美國天文學家，他在1951年就曾天才地推測這個遙遠而廣闊的區(qū)域中可能存在大量的冰狀物體。

更為驚人的是，不斷有發(fā)現(xiàn)較大個頭新天體的消息被報道出來，從夸歐爾(Quaoar)到塞德娜(Sedna)，每一次都帶給人們似乎發(fā)現(xiàn)了第十大行星的欣喜，但很快又因為它們的個頭比不上冥王星而被排斥。

冥王星的個頭實在太小，甚至比我們的月亮還小，它之所以被冠以行星的稱號，很有一點渾水摸魚的味道。剛發(fā)現(xiàn)它時，它是那個區(qū)域獨一無二的大天體，而且當時對它真實大小的測量有較大的偏差，最大的測量報告甚至達到了直徑1萬千米。后來科學家才確定，它的真實直徑僅為2300千米，在行星世界里只是一個小不點。但木已成舟，它已經(jīng)被歸入了九大行星的行列。后來人們還發(fā)現(xiàn)，冥王星的運行軌道很扁，而且這個軌道平面與太陽系其他天體繞太陽運轉的軌道平面有很大的傾角。這些特征都讓人們心生疑慮，冥王星夠得上一個行星的資格嗎?既然冥王星能不能稱為行星都要受到懷疑，那么任何一個比它還小的天體，又怎么可能獲得第十大行星的珠榮呢?

隨著新天體2003UB313的橫空出世，真正的挑戰(zhàn)終于出現(xiàn)了。美國科學家邁克爾·布朗(Michael E．Brown)于2005年7月正式公布了這個發(fā)現(xiàn)。最新測量表明，它的直徑有2400千米，超過了冥王星!布朗欣喜地認為這個天體應該夠得上行星的稱號了，它為這個“新生兒”起名叫“齊娜(Xena)”。

矛盾隨之就產(chǎn)生了。天文學家們分成了兩派。其中一派認為：齊娜應該是行星，但那些個頭比冥王星略小的其他新天體，比如夸歐爾、塞德娜等，也應該是行星，因為它們之間并沒有本質的區(qū)別。數(shù)百個海外天體之間似乎也并無明顯的界限，怎么判定哪個是行星，哪個又不是呢?另一派天文學家則認為：不僅齊娜不能稱為行星，其實連冥王星也不夠格。冥王星其實只是海外天體中較大的一個。因此這一派天文學家認為應該把冥王星從九大行星中除名!新發(fā)現(xiàn)的天體和冥王星一起，應該歸為新的一類天體。

為什么要尋求行星定義

既然各有各的道理，天文學家們就為難了，到底是將行星隊伍擴編呢，還是干脆將冥王星降級?當然還有其他各種各樣的方案，但是誰也說服不了誰。前者的難題在于怎樣劃界?后者則牽扯到復雜的感情因素。要把冥王星排斥出行星隊伍，“冥粉”們很難接受。

產(chǎn)生矛盾的根源其實在于行星的定義。事實上，行星這個詞的原意“漫游”已經(jīng)不能概括現(xiàn)代科學揭示出的行星本質。到底什么樣的天體才能算得上是行星?現(xiàn)代科學其實并沒有給出過其明確的定義。而一旦定義明確了，那么誰是行星，誰不是行星，就容易做出判斷了。

世界各國天文學家公認的權威組織是國際天文學聯(lián)合會(International Astronomical Union，IAU)，因此這樣一個極其敏感的問題就需要由這樣一個權威組織做出仲裁。IAU委托一些專家就太陽系已發(fā)現(xiàn)各種天體的性質進行了細致認真的分析，希望從中歸納出一個理想的分類方案。但在具體操作中，由于眾多的天文學家對這個問題的意見分歧非常大，很難拿出大家都滿意的方案。IAU無奈之下只能做出決定，在2006年召開的第26屆IAU大會上，由與會代表投票決定是否接受新的定義方案。

行星定義使冥王星降級

2006年8月26日，全世界天文學家的代表們通過投票表決，終于得出了具體的方案。表決結果為行星這個概念給出了一個明確的定義。一個天體要稱為行星，必須具備以下這幾個要素：

(1)環(huán)繞太陽運轉。

(2)質量足夠大，以使其外形保持近似球形。

(3)該天體應該清空了其軌道附近的區(qū)域。也就是說，它應該是運行軌道中惟一的天體，而不允許其他天體與它共享該軌道。

這幾個要素中的第3條是決定冥王星地位的關鍵!和小行星帶一樣，冥王星的軌道上充滿了各種各樣的海外天體，它不是這里的“霸主”。于是，冥王星被迫“離開”了行星家族。

但是冥王星與那些奇形怪狀的小行星畢竟不同。天文學們就為這類天體創(chuàng)造了一個新名詞一矮行星(dwarf planet)。它和行星的區(qū)別就在于：行星的軌道是獨享的，而矮行星的軌道上還有許多別的矮行星或小行星與其共享。矮行星的地位介于行星和小行星之間。它雖然不是軌道上的“霸主”，但仍然保持了球形天體的“尊嚴”。

根據(jù)這種定義，原來小行星帶的老大谷神星、挑戰(zhàn)冥王星地位的齊娜以及冥王星自己，就一起成了第一批被確認的矮行星。其實，已發(fā)現(xiàn)的小行星和海外天體中，還有一些也是符合矮行星定義的，只是這次會議太過匆忙，它們暫時只能作為候選者，是否能夠真正成為矮行星，還有待IAU細心地逐一進行評估。

有趣的是，IAU隨后又對齊娜進行了正式的官方命名?，F(xiàn)在，它的名字為Eris，這是古希臘神話中的爭吵與不合之神，倒是與它在這場風波中所起的作用相當吻合。Eris的音譯為“厄里斯”。其規(guī)范的中文名字還沒出來，可能是“鬩神星”鬩(xì)是不和，爭吵的意思。

太陽系新家譜

行星終于有了科學的定義。雖然在天文學家的眼中，它還存在著這樣那樣的缺點，但畢竟是一個經(jīng)過了多年認真調研，聽取廣泛意見而形成的科學定義，體現(xiàn)了科學家的智慧。相比于原來沒有嚴格定義的狀態(tài)而言，這是一大進步。

根據(jù)這個最新定義，現(xiàn)在太陽系的家譜是：太陽仍然是家長；八大行星帶著各自的衛(wèi)星圍繞太陽運行；在火星和木星之間是眾多小行星組成的小行星帶，其首領為谷神星；海王星之外則是眾多的海外天體，冥王星和厄里斯為其首領；此外就是太陽系的流浪漢——彗星，還有各種各樣的行星際塵埃物質和稀薄的氣體。它們共同構成了豐富多彩的太陽系。

經(jīng)歷了這樣一個風波，盡管很多人在感情上對冥王星的行星地位難以割舍，但科學終究要求我們回歸理性。從這場風波中，我們可以看到：任何科學的認識都不可能一蹴而就，對太陽系的認識也是這樣。從最早的日月五行到九大行星，再到現(xiàn)在的八大行星和矮行星，這是一個不斷深化的過程，體現(xiàn)的是科學的不斷發(fā)展和完善。

讓我們從現(xiàn)在開始，問候八大行星的太陽系吧。