行星是什麼?帶你了解行星的前世今生!
微信搜索「天文在線」公眾號,即可關注我們的公眾號獲取更快更多的天文信息。
曾經被稱為行星的冥王星,由新視野號探測器拍攝。圖:NASA
行星是什麼?
回答這個看似簡單的問題並不簡單。人人都知道地球、火星和木星都是行星。冥王星和穀神星曾經也在行星之列,而後不斷進行的新探索引發了科學界對於如何更好地描述它們的討論——這個有力的討論延續至今。2006年,國際天文學聯合會(IAU)採納了關於行星的最新定義。IAU表示一個行星必須滿足如下三種條件:
1.行星必須繞恆星運行(我們宇宙中的鄰居,太陽)。
2.行星必須足夠大,有足夠的重力將其拉進球面。
3.行星必須足夠大,得以讓其重力清除圍繞太陽運行的軌道附近的其他相似大小的天體。
隨著我們對宇宙認識的不斷深入,所有的討論和爭論會繼續下去。
木星、地球、水星,圖:NASA
科學的進步
科學是包括提出問題、做出假設、進行探索和打破以既有認知為基礎的觀點而相結合的一種動態過程。科學觀點通過論證形成,並用於檢驗觀察結果。科學家以批判的角度相互評估工作的過程叫做同行評議(peer review)。
我們對宇宙和宇宙中生存環境的認識也隨著時間不斷改變。新的信息讓我們重新思考並重新評估我們分類天體的方式,從而更好地去理解它們。質疑既有的理論、觀察天體分類的破綻都可以萌生出新的觀點和想法。
進化的定義
給行星的定義反映了我們對太陽系的起源、構造和演化的理解,故其重要性不言而喻。在歷史上,符合行星標準的天體發生過改變。古希臘人將月亮、太陽連同水星、金星、火星、木星和土星劃入行星之列,他們沒有把地球看作行星,反而看作其他天體繞其運行的中心天體。人們已知的首個將太陽位於宇宙中心,地球繞其運行的模型,是在公元前3世紀,薩摩斯的阿利斯塔克提出的,但他的這一觀點沒有讓人們廣泛接受。直到16世紀,尼古拉·哥白尼改進了這個觀點。
17世紀以前,天文學家(在發明瞭望遠鏡的幫助下)發現太陽是包括地球在內的各大行星圍繞其運行的天體,還發現月球並不是行星,而是地球的衛星(月亮)。1781年,天王星也納入行星之列。1846年,人們發現了海王星。
1801年,人們發現了火星和木星之間的穀神星,並將其歸為行星。但隨著同區域更多的天體被發現,穀神星是同類型天體中,首個最終確定為(星狀)小行星或微型行星的天體。
1930年人們發現了冥王星,並將其定為第九行星。但是冥王星比水星體積小很多,甚至比一些行星的衛星還要小。冥王星不像類型行星(水星、金星,地球和火星),也不像氣體巨行星(木星和土星)。冥衛一(Charon)是冥王星的巨型衛星,差不多是冥王星體積的一半並與其共用同一軌道。即使上世紀80年代人們把冥王星看作行星,到了90年代隨著新的探索出現,該種觀點發生了改變。
隨著天文望遠鏡技術的提高,人們可以觀察更精確,更好地探測到極小極遠的天體。20世紀90年代初,天文學家發現了一個巨大的冰質行星,圍繞著太陽在海王星軌道之外的柯伊伯帶運行——在冥王星的領域內。隨著對柯伊伯帶及其數以千計的冰凍天體(柯伊伯帶天體,簡稱KBO,又名海王星外天體)探索的深入,把冥王星看作最大的柯伊伯帶天體而不是行星,顯然更具說服力。