你真的知道什么是行星吗？_风闻

原创：牧夫天文

翻译：田程偲

校对：牧夫校对组

编排：陶邦惠

后台：库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接：

https://www.space.com/planetary-confusion-why-astronomers-keep-changing-what-it-means-to-be-a-planet.html

本文最初发表于The Conversation。作者为宾夕法尼亚大学天文与天体物理学副教授克里斯托弗·帕尔玛（Christopher Palma）。

作为一名天文学家，我听到最多的问题是为什么冥王星不再被当作是行星？尽管十多年前天文学家们已投票表决改变冥王星的分类，但是有关行星分类的问题仍然存在。

当有人问我是否认为冥王星是行星时，我告诉大家我的答案是否定的。“行星”一词最初来自古希腊语，意思是“流浪的星星”。在发明望远镜之前，数学和天文学家克劳迪乌斯·托勒密（Claudius Ptolemy）称恒星为“固定星星”，以便区别七个以特定方式在天空中移动的流浪者。这七个天体是太阳、月亮、水星、金星、火星、木星和土星。

当人们最开始使用“行星”一词时，指的便是这七个天体。最初人们并不把地球当作一颗行星，却认为太阳和月亮是行星。

如今，“行星”一词指代的早已不是最初定义的七个天体，因此我们就其中一些分类发生争论也就不足为奇了。

尽管我接受过专业的天文学教育，并且研究了更遥远的恒星和星系等天体，但因为我曾经教过几门关于行星科学的课程，所以我对太阳系中的天体兴趣更加浓厚。

第一类被降级的行星：小行星

“行星”一词曾被用于描述分别在1781年和1846年发现的天王星和海王星，因为它们的移动方式与其他“流浪的星星”移动方式相同。以土星和木星为例，如果您通过望远镜观测它们，它们会看起来比恒星更大，因此它们被认为更像是行星而不是恒星。

发现天王星后不久，天文学家又发现了另外被认为是行星的“流浪天体”：谷神星、帕拉斯、朱诺和维斯塔。通过望远镜，它们看起来更像一个小光点而不是圆盘。透过小型望远镜，即使遥远的海王星也显得比恒星模糊。尽管这些新发现的天体最初被划分为行星，但因为它们看起来比行星更像恒星，天文学家认为有必要为它们另命名。

发现了天王星的威廉·赫歇尔（William Herschel）将它们另命名为“小行星”，意思是“类似恒星”。但是最近，克利福德·坎宁安（Clifford Cunningham）提出创造这个名字的人其实是著名的希腊学者查尔斯·伯尼（Charles Burney Jr）。

如同“行星”一词一样，今天，我们对“小行星”一词的使用也有所不同。现在，“小行星”指的是主要存在于火星和木星之间，由岩石构成的天体。它们大多呈不规则形状，体积通常小于行星但大于流星体。大多数人认为对于使小行星成为小行星有严格的定义。但是没有，就像从来没有“行星”这个词一样。

在19世纪，人们普遍把大型小行星划分为行星。当时的学生们学习的行星可能包括水星、金星、地球、火星、谷神星、维斯塔、帕拉斯、朱诺、木星、土星、天王星以及最后发现的海王星。而如今，大多数书上都将小行星和行星分类成两种不同的天体。但天文学家之间仍然就“‘小行星’最初究竟是指体积较小的行星，还是指另一种与行星完全不同类型的天体”问题存在争议。

卫星与行星究竟有何不同？

近年来，科学家们将天体的属性考虑进来，作为一个行星分类的参考标准。例如，您可能会认为天体形状是一个重要因素：行星应该是类球形的，而小行星可能是块状的。当天文学家试图通过考虑这些因素使归类更精确时，我们便产生了新的问题。如果，我们使用形状作为行星归类的重要因素，那么我们应该如何称呼卫星？如果卫星是球型的，应该将其视为行星？如果卫星不是球型，则应将其视为小行星吗？还是它们其实与行星和小行星都完全不同？

我认为我们应该回想一下“月球”一词是如何指代绕行星环绕的天体的。

当天文学家谈论地球的卫星时，我们将“月亮”一词大写以表示特指。也就是说，在宇宙中所有卫星（moon）里，月亮(Moon)特指地球的卫星。因为在人类的大部分历史中，月亮是我们唯一知道的卫星，因此无需创造一个词来描述一类“绕行星运行的天体”。然而，当伽利略发现绕木星附近也存在四个围绕它运行的大天体时， “卫星”一词便变得有必要了。木星的四颗卫星现在分别被称为艾欧（Io）、欧罗巴（Europa）、木卫三和木卫四。

冥王星卫星的全家福。该合成图像显示了冥王星大卫星Charon和冥王星四个小卫星的碎片。 

credit: NASA/JHUAPL/SwRI

伽利略的发现使人们意识到月亮（Moon）其实并不特别，

宇宙中还存在许多像月亮一样围绕行星运行的天体——卫星（moon）。因此后来，我们把围绕火星、木星、土星、天王星、海王星，以及其他体积较大的小行星例如冥王星、埃里斯、麦克马克克和艾达运行的天体统称为“卫星”。当开始观察各种卫星时您会发现，有些卫星（如木卫三和泰坦）的体积比作为行星的水星还要大；有些卫星的大小与其绕行的天体体积相似；有些卫星体积小而且形状不规则；还有一些卫星有着奇特的绕行轨迹。

因此，卫星和地球的月球不完全相似。当我们试图定义卫星，以及区分卫星与行星和小行星究竟有何不同时，我们可能将不得不重新考虑其中一些天体的分类。例如，您可以认为泰坦应划分为行星，因为比起小行星它和行星之间有着更多的共同属性。您还可以认为土星环中的每颗粒子都是一个单独的卫星，这意味着土星拥有数十亿个卫星。

系外行星

当天文学家发现在太阳系外遥远的深空中也存在行星围绕其他恒星运行时，又有新的命名难题出现了。这些天体现在被称为“系外行星”，即存在于我们太阳系之外的其他行星。

天文学家目前正在积极搜寻围绕系外行星运行的“系外卫星”。人们发现系外行星的性质与我们太阳系中的行星性质有所不同，因此天文学家开始将它们细分为“热木星”、“暖木星”、“超级地球”和“迷你海王星”。

当我教书时，我以给出建议的方式结束了这场讨论。我认为我们不必争论行星、月亮、小行星和系外行星的准确定义，而是应该像创造“小行星”一词的赫歇尔和伯尼一样适时创造一个新词。现在，我在课堂上使用“世界”这个词语，但我并不会严格定义什么是属于这个“世界”的。相反，我告诉我的学生，宇宙中的一切都有研究的意义。

你知道太阳也曾被当作一颗行星吗？

许多人似乎认为将冥王星重分类是不妥的。而在我看来，冥王星最初被划分为行星只是一场意外。当时科学家们一直在寻找比海王星距离太阳更远的行星，所以当他们发现冥王星时，他们便立刻将冥王星当作行星，尽管它的属性其实与小行星更相似。

开普勒-90星系的结构与我们的太阳系相似，其中心恒星与太阳同为G型主序星，有与地球相似的岩质行星，也有大小与木星和土星相似的巨行星。credit: NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel

随着对冥王星的了解不断加深，我认为冥王星不适合被归类为行星。有些科学家不同意，认为冥王星仍然应该归类为行星。

但是请记住：鉴于太阳在天空中的运行方式，希腊人曾经将太阳视作一颗行星。而现在我们知道，太阳与行星是完全不同的两种天体。太阳是一颗恒星，而不是行星。如果我们将太阳由行星重分类为恒星，为什么我们不能对冥王星做同样的事情？

『天文时刻』 牧夫出品

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2012年新墨西哥州上空的日环食

影像来源: Colleen Pinski