一些天文学家不同意遥远球体2006年的重新分类 冥王星一直是人们喜爱的第九颗行星。没有人在意它是太阳系的矮子,有一颗卫星,卡戎,大小只有它的一半。没有人注意到它有一个倾斜的、偏心的轨道。冥王星是个怪人,但它是我们的怪人。 孩子们认同它的渺小,科学作家DavaSobel在她2005年的著作《行星》中写道。成年人与它的不足有关,它作为一种格格不入的边缘存在。 2000年,当冥王星被排除在纽约市美国自然历史博物馆的行星展览之外时,孩子们向博物馆天文馆馆长尼尔德格拉斯泰森(NeildeGrasseTyson)发送了仇恨邮件。同样,15年前,即2006年8月,国际天文学联合会(IAU)编写了一个新的行星定义,将冥王星排除在外,这也引起了民众的一片哗然。新定义要求天体1)绕太阳运行,2)有足够的质量成为球形(或接近),并且3)清除了其他天体在其轨道周围的邻域。符合前两个标准但不符合第三个标准的天体,如冥王星,被称为矮行星。 科学不是感性的。它不在乎你喜欢什么,或者你在小学学到了什么助记符。科学似乎赢得了胜利。科学家们对太阳系有了更多的了解,并相应地修改了他们的观点。 2006年担任IAU主席的法国CEASaclay的天文学家CatherineCesarsky说:我相信做出的决定是正确的。随着越来越多的〔海王星以外的物体〕被发现,很难不断改变太阳系行星的数量。其意图根本不是要贬低冥王星,而是将其提升为具有重要意义和兴趣的一类新太阳系天体的原型。 很长一段时间,我都认同这个观点。自从2006年我读大学三年级以来,我在康奈尔每日太阳报上的第一次报纸演出就一直在写关于冥王星的文章。我就IAU的决定采访了我的一些教授。其中一位,现在在加州大学洛杉矶分校的行星科学家让吕克马戈特称其为科学战胜情感的胜利。科学就是认识到早期的想法可能是错误的,他当时说。冥王星终于到了它该去的地方。 但另一位行星科学家吉姆贝尔,现在在坦佩的亚利桑那州立大学,认为这个决定是一种讽刺。他仍然这样做。他说,行星必须清理轨道的想法特别令人讨厌。收集或排出所有碎片的能力不仅仅取决于身体本身。 贝尔最近告诉我,所有具有有趣地质特征的东西都应该是一颗行星。我是一个混混,而不是一个分裂者,他说。你在哪里不重要,重要的是你是什么。 不是每个人都同意他的看法。十五年前,我们终于把它弄对了,加州理工学院的行星科学家迈克布朗说,他使用推特账号plutokiller因为他的研究帮助将冥王星从行星万神殿中剔除。冥王星一直都错了。 但自2006年以来,我们了解到冥王星有大气层,甚至可能有云层。它有由水冰构成的山脉、冰冻的氮田、甲烷积雪覆盖的山峰、沙丘和火山。这是一个动态、复杂的世界,不同于任何其他绕太阳运行的世界,记者克里斯托弗克罗克特(ChristopherCrockett)在2015年美国宇航局的新视野号航天器飞越冥王星时在《科学新闻》中写道。 NASA新视野号任务的观测表明,冥王星的SputnikPlanitia地区表面覆盖着翻腾的氮冰细胞(白色多边形块) 更近的景色突出了与这些细胞中的一些接壤的崎岖的水冰山。 新视野号任务表明,冥王星拥有迷人而活跃的地质,可以与太阳系内部的任何岩石世界相媲美。那位行星科学家菲利普梅茨格(PhilipMetzger)认为IAU的定义没有达到标准,这一观点得到了巩固。 奥兰多中佛罗里达大学的梅茨格说,当它被提出时,人们立即对这个愚蠢的定义做出了反应。从那以后,他和同事们一直在提炼他们的观点:为什么我们有这种直觉,说它是愚蠢的?复述故事 梅茨格说,事实证明,我们只是学到了更多的说法并不是真的。虽然官方的说法是冥王星因为有新数据进入而被重新分类,但事情并没有那么简单。他说,教导叙事对科学和科学教育不利。 事实是,行星没有单一的定义我开始相信这是一件好事。 几个世纪以来,行星这个词是一个更具包容性的术语。当伽利略将他的望远镜转向木星时,天空中任何较大的移动天体都被认为是一颗行星包括卫星。当天文学家在1800年代发现了我们现在称为小行星的岩石天体时,它们也被称为行星,至少一开始是这样。 冥王星从一开始就被认为是一颗行星。1930年1月,堪萨斯州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台新招募的业余天文学家克莱德汤博(ClydeTombaugh)在拍摄的照片中发现了它,他冲向天文台台长宣布:我找到了你的X行星。 这一发现并非偶然。1903年,美国天文学家珀西瓦尔洛厄尔(PercivalLowell)提出假设,一颗质量是地球7倍的隐藏行星绕太阳运行45倍。洛厄尔一直在寻找他所谓的X行星,直到他于1916年去世。在没有他的情况下,搜索仍在继续。 新发现的行星被认为是黑如漆,几乎密如铁,密集的两倍最重地上的地表岩石,科学快讯,前身科学新闻,报道于1930年。 进一步的研究表明,洛厄尔严重高估了冥王星的质量:它更像是地球质量的五分之一。当科学家们意识到冥王星并不孤单时,事情变得更加奇怪。1992年,正如《科学新闻》(ScienceNews)所描述的那样,在冥王星和海王星轨道之外的深冰冻空间中,发现了一个直径约为冥王星十分之一的天体。 从那时起,在被称为柯伊伯带的寒冷地带中发现了2,000多个冰天体,而且还有更多冰天体。对冥王星邻居的认识带来了新的问题:哪些特征可以将这些陌生的新世界与更熟悉的世界联系起来?是什么让他们与众不同?随着如此多的新物体成为焦点,人们越来越渴望对行星进行正式定义。 2005年,布朗发现了第一个似乎比冥王星还大的柯伊伯带天体。如果冥王星是第九颗行星,那么绰号为Xena(以纪念电视节目Xena:WarriorPrincess)的新发现肯定应该是第十颗。但是,如果Xena是太阳系形成时的冰冷残余,不配获得行星的称号,那么冥王星也是如此。 2006年在布拉格举行的IAU会议上,关于如何对冥王星和西娜进行分类的紧张局势达到了顶峰。在最后一天,即8月24日,经过激烈的辩论,对行星的新定义进行了投票。冥王星和西娜得到了引导。希娜被恰当地改名为厄里斯,希腊的不老女神。 克莱德汤博(ClydeTombaugh)带着自制望远镜于1930年发现冥王星,当时他24岁。 2006年在布拉格,国际天文学联合会的成员投票通过了行星的新定义,将冥王星及其邻居厄里斯重新指定为矮行星 教科书被修改,海报被重印,但许多行星科学家,尤其是那些研究冥王星的科学家,从不费心去改变。行星科学家在发表论文时不使用IAU的定义,梅茨格说。我们几乎只是忽略它。 部分原因可能是脸颊或恶意。但梅茨格和同事认为有充分的理由拒绝这个定义。梅茨格、贝尔和其他人包括西南研究所的艾伦斯特恩,他是领导新视野号任务的行星科学家,在柯伊伯带发现之前就一直认为太阳系包含数百个行星在最近发表了两篇论文,一篇于2019年发表在Icarus上,另一篇即将发表。 在研究了数百篇可追溯到几个世纪前的科学论文、教科书和信件后,研究人员表明,科学家和公众使用行星一词的方式随着时间的推移而发生了变化,但并不是大多数人认为的那样。进进出出 以谷神星为例,它是第一个被发现的矮行星。谷神星位于火星和木星之间的小行星带,在1801年被发现后也被认为是一颗行星。人们常说,在天文学家在小行星带中发现了其余的尸体后,谷神星被降级了。到1800年代末,随着数百颗小行星的堆积,谷神星因其邻居而被剥夺了行星称号。从这个意义上讲,故事是这样的,谷神星和冥王星遭受了同样的命运。 但这不是真实的故事,梅茨格和同事们发现。谷神星和其他小行星被认为是行星,有时被称为小行星,直到20世纪。1951年发表在《科学新闻通讯》上的一篇文章宣称已知有数千颗行星围绕我们的太阳运行,尽管大多数都是小鱼苗。这些婴儿行星可以小到一个街区,也可以大到宾夕法尼亚州。 矮行星谷神星在小行星带中运行。它也曾被认为是一颗行星。美国宇航局的黎明任务在2015年访问了这颗矮行星 直到1960年代,当航天器对这些天体进行更好的观测时,小行星一词才不再流行。虽然最大的小行星看起来仍然像行星一样,但大多数小行星的形状都是块状和不规则的,这表明与更大、更圆的行星不同的起源或不同的地球物理学。梅茨格认为,小行星没有清除它们的轨道这一事实与更名无关。 那么月亮呢?直到1920年代,科学家们称它们为行星或次要行星。令人惊讶的是,非科学出版物,特别是使用天体位置进行占星读数的占星历书,坚持认为有限数量的行星在恒星的固定球体中移动是简单的。 梅茨格认为,当行星科学在1910年至1950年之间经历大萧条时,包括卫星在内的行星的旧定义被遗忘了。已经发现了这么多小行星,寻找新的小行星或改进它们的轨道变得无聊了。望远镜还不足以开始探索小行星的地质。空间科学的其他部分更令人兴奋,所以注意力都集中在那里。 但是太空旅行带来的新数据将卫星带回了行星圈。从1960年代开始,行星作为对卫星的描述重新出现在科学文献中,至少是大的圆形卫星。实际使用 梅茨格说,包括某些卫星、小行星和柯伊伯带天体在内的行星定义之所以具有持久力,是因为它很有用。行星科学家的工作包括将火星(一颗行星)与泰坦(一颗卫星)、海卫一(一颗可能诞生于柯伊伯带并在很久以前被海王星捕获的卫星)与冥王星(一颗矮行星)这样的地方进行比较。他说,用一个词来描述有趣的地球物理学发生的天体,包括孕育生命的条件,在科学上是有用的。当岩石世界变得足够大以使其自身引力使它们成为球形时,会有各种额外的复杂性,从山脉到大气再到海洋和河流。 冥王星和成百上千的其他天体在大小和兴趣上与冥王星相媲美,它们在太阳系冰箱的冰背上运行,称为柯伊伯带 我们并不是说我们对行星有完美的定义,所有科学家都应该采用我们的定义,他补充道。这与IAU所犯的错误相同。我们说这是应该辩论的事情。 对行星的更具包容性的定义也会给出更准确的太阳系概念。强调八颗主要行星表明它们主宰了太阳系,而事实上,较小的行星的数量远远超过这些行星。主要行星甚至不会在很长一段时间内保持在它们的轨道上。天然气巨头过去曾四处游荡。教授仅包括八个静止行星的太阳系的观点并不能做到那种动态公正。 加州理工学院的布朗不同意。他说,拥有将其他天体推入或推开的引力是世界的一个重要特征。此外,这八颗行星显然主宰了我们的太阳系,他说。如果你第一次把我扔进太阳系,我环顾四周,看看那里有什么,除了‘哇,有这八个选择你的词以及许多其他小事之外,没有人会说别的。。 从卡戎看冥王星的插图在这张插图中,冥王星从其最大的卫星卡戎升起。 以这种方式思考行星会引发什么关于太阳系如何自我组合的大问题。 支持IAU定义的一个常见论点是它使行星的数量保持可控。你能想象有成百上千颗行星吗?一般人将如何跟踪所有这些?我们会在饭盒上印什么?我不是在取笑这个想法;作为一名从8岁起就痴迷于太空的天文学作家,我不愿意让人们远离行星。 但梅茨格认为,只教授8颗行星可能会使人们转向其他所有太空。早在2000年代初,当天文学家在我们的太阳系中发现新行星时,人们非常兴奋,他说。所有的兴奋都在2006年结束。但是这些对象仍然存在并且仍然值得关注。他说,到目前为止,至少有150颗这样的矮行星,而大多数人对此一无所知。 这是我认为最有说服力的论点。为什么我们需要限制行星的数量?就此而言,孩子们可以记住数百种恐龙或神奇宝贝的名称和特征。为什么不鼓励行星呢?为什么不鼓励学生重新发现和探索最吸引他们的太空物体呢? 我开始认为是什么造就了一颗行星,可能只是旁观者的眼睛。我可能是一个笨蛋,而不是一个分裂者。