冥王星“降级”与天体新分类

行星、矮行星、太阳系小天体

2006年8月在布拉格召开的国际天文学联合会(简称IAU)第26届大会上通过了《行星定义》决议。根据《行星定义》，太阳系天体分类为“行星”、“矮行星”和“太阳系小天体”三个不同类型的族群。现今，行星共有8个，它们即是我国在20世纪30年代之前，人所共知的所谓的“行星”。矮行星已确认且又无争议的共3个，它们是“谷神星”、冥王星和暂时编号的2003UB313。太阳系小天体包括：小行星、海外天体、近地天体、特洛伊族小行星、半人马族天体、彗星等。

应该注意到，《行星定义》的天体名称之一是“行星”，而不是我国公众熟悉的称谓“大行星”。《行星定义》中就完全不用“大行星”一词。“矮行星”是已有的名词，对比于“巨行星”，这是首次用来命名太阳系内的一类有确切内涵的天体。“太阳系小天体”也是第一次赋予确切内涵的天体称谓。

IAU是何许机构?它的决议有约束力吗?非得遵守照办吗?IAU成立于1919年，为世界各国天文学家和天文学术团体联合组成的非政府性学术组织。我国于1921加入该组织，成为会员国。天文学是一门国际性极强的科学，诸如，年、月、日和时间系统的定义、标准、实施和服务，各种时空坐标系统的建立、星座的界定，各种天体的命名，一切天文常数和参数的制定和统一，各种天文单位的统一，等等，无一不依靠国际间的协调和一致化。所以，IAU一直是天文学家心目中的天文之家。我们的媒体理所当然地要介绍、宣传和普及新颁布的《行星定义》，我国的信息库、文献库、教材、各种出版物和媒体也都要对有关太阳系天体的表述做相应的修订。

关于行星的历史

行星之名自古有之，“行星”是相对“恒星’而得名。西方是以古代神话中的“信使之神”、“爱之女神”、“战神”、“天界大神”和“农神”为之命令，我国西汉以来则以五行“水”、“金”、“火”、“木”和“土”分别为五个明亮的行星冠名。‘行星’的定义就是在众星之间不断穿行的星星。哥白尼学说问世后，逐渐举世公认连同地球在内，共有六个行星，都是环绕太阳运行的不发光的天体，和太阳组成太阳系。到19世纪末，太阳系又增加“天王星”和“海王星”两个成员，共有八个行星。到20世纪初，确认太阳系为盘状结构，内围是四个岩态天体，水星、金星、地球和火星，称类地行星，是四个气态天体，木星、土星、天王星和海王星，称类木行星。在内围和之间是为数众多的“小行星”。行星和小行星是两类天体。为了对比，又将“行星”冠上“大”，从此我国就有了“大行星”一词。

对行星定义的第一个挑战来自冥王星的发现。白海王星于1846年被发现后不久，天文学家即预期在海王星之外，还存在一个大小类似的行星。当冥王星果然如期地出现之际，随即将它视为第九行星的想法和做法，完全可以理解。可是随着时间推移和观测资料积累，天文学家揭示出冥王星另类的一面：质量比预期的小得多，大小也比预期的小得多，轨道倾角大，达17°，轨道偏心率也大，竟有一段轨道与海王星的交叉，明显地偏离了八个行星的共性。1978年，在与冥王星互相绕转的卡戎星被发现后，天文学家测定出的冥王星直径仅2300千米，约合地球的1／6，质量为地球的2‰。20世纪90年代初开始，海外天体一个又一个地被不断发现和确认，它们的轨道特征与冥王星相似，只是个头略小些。进入21世纪后，相继发现了“伐罗那”(Varuna)(2001KX)、“创神星”(Quaoar)(2001LM60)、“赛德娜”(Sedna)(2003VBl2)和“齐娜”(Xena)(2003UB313)。“齐娜”的直径2400千米，比冥王星还大些。到2006年，已发现的海外天体总数超过1000个。“齐娜”和今后可能发现的更大一些的天体，它们是不是能挤进行星的行列，成为“第十行星”、“第十一行星”、“第十二个行星”?鉴于面临的局面，2003年IAU第25届大会闭幕后，就筹组了专业委员会，着手拟订《行星定义》。

解读新的《行星定义》

按照新的《行星的决议》，在太阳系中，凡满足下列三个判据的定义为“行星”：1．绕日运行，2．近球形状；3．轨道清空。在太阳系传统的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”。太阳系中，凡只满足绕日运行和近球形状两个判据，轨道不清空，且不是卫星的天体被定义为“矮行星”。凡仅满足绕日运行一个判据的天体被定义为“太阳系小天体”。本次大会确认了第一批矮行星3个，以及第一批太阳系小天体。