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详解冥王星降级冲击波(图)
2006-10-17 09:13:17  来源:环球科学  【字号

  行星决议 一波三折

  其实早在塞德娜现身之时,IAU就下定决心,要给“行星”作出明确的定义。2004年,IAU主席罗恩·埃克斯(Ron Ekers)专门指定了一个行星定义委员会,由7位天文学家、科学作家和历史学家共同组成。委员会将在第26届IAU大会上递交行星定义草案,然后经由大会讨论修改,并最终投票表决。如果获得通过,那么有史以来的第一份行星定义就将出炉。

  事实证明,要从乱麻一般的太阳系中理出头绪,绝不是一件轻松的工作。实际上,直到今年7月,行星定义委员会还在为相关的科学和文化/历史问题争论不休。“不过在漫长的一天之后,奇迹发生了——我们达成了一致的共识,”委员会主席、哈佛-史密森天体物理中心的欧文·金格里奇(Owen Gingerich)回忆说。但这份草案的内容,却迟迟没有公布,直到8月16日,在布拉格召开的IAU大会上,“神秘”的行星定义草案才浮出水面。

  按照这份草案,一颗行星的质量必须够大,重力必须能克服固体应力,以达到流体静力学平衡的形状;当然它还得围绕一颗恒星运行,本身也不能是恒星或卫星。前一个条件听起来高深莫测,把它翻译成白话就是:一颗行星必须够重,至少能把自己压成一个球形。举例来说,在地球上,楼房不可能无限拔高,否则就会被自身的重力压挎;山峰也跟楼房一样,如果长得太过突兀,地球的引力照样会把它们放倒在地,于是地球就成了一个大致完美的球体。那么到底多重的行星才能像地球这样,把自己压成个球呢?草案上给出的参考标准是,行星的质量通常需要超过冥王星的3.8%,直径需要超过冥王星的35%。

  如此一来,冥王星的行星地位将得以保全,同时“齐娜”、谷神星和冥王星的卫星卡戎(Charon)也将升为行星,这就是所谓的“12行星”方案。草案还对不同的行星加以区分,例如1900年之前发现的8颗行星可称为经典行星(classical planets);其他小于水星的行星(如谷神星、“齐娜”和卡戎)可称为矮行星(dwarf planet);以冥王星为代表的一类行星(如布朗发现的许多大个子海外天体)则被划分成一个新类,叫做类冥行星(plutons)——它们全都属于行星。其他不符合行星规定,但是又围绕太阳运行的天体,被称为太阳系小天体(Small Solar System Body)

  原始草案一经公布,立刻引起了争议。迈克·布朗认为,海外天体的质地较软,因此它们更容易被压成球形。他还做了一个简单的统计,太阳系内符合“球形”标准的已知天体,至少有53颗,而其总数很可能超过200!美国亚利桑那大学的行星科学家汤姆·格雷尔斯(Tom Gehrels)则对这种定义的实际操作表示怀疑,他认为要判定一个遥远天体到底圆还是不圆,不仅复杂而且费时,甚至根本不可能做到。不过行星定义委员会成员、美国麻省理工学院的理查德·宾策尔(Richard Binzel)解释说,这么做是为了“让大自然来决定一个天体到底是不是行星”。

  而且,这种定义只考虑了天体的内部特征,完全不考虑外部环境(如天体轨道特征)。在18日IAU举行的小规模讨论会上,行星科学家们就此展开了激烈的争论。开场不久,整个会场就乱成了一团,天文学家争抢话筒,纷纷表述自己的观点,有时甚至因为意见相左而激烈争吵。后来,来自行星命名委员会以外的成员抛出了自己的一套行星定义方案,规定行星除了缩成“球形”以外,还必须是所处区域中个头最大的天体。在随后的举手表决中,这种方案赢得了50票的支持,而“12行星”草案仅获18票支持,还不到与会人数的1/4。

  8月22日,IAU组织了一场规模更大的讨论,但是争论丝毫没有缓和的迹象。“类冥行星”的名称和“双行星”的提法都得到了比较一致的反对,因此在修改的草案中删去了相关的内容。但是冥王星的行星地位能否保留,正反双方却仍然各执己见、互不相让。这个问题的关键就在于,要不要把天体的轨道特征,也纳入行星身份的判定标准之中。

  归根到底,冥王星的地位之争,就是行星地质学家和行星动力学家的观念之争。前者认为,冥王星拥有完整的地质构造,拥有大气,这与通常意义上的小天体完全不同;后者却觉得,冥王星处于柯伊伯带中,不论是轨道还是大小,都应该属于柯伊伯带,跟传统的行星格格不入。两种观点都各有道理,但却针锋相对,几乎让IAU的行星定义陷入僵局。

  会议组织者不得不在22日临时增加了一场讨论。IAU明确表示,这次的行星定义不考虑太阳系以外的天体,以缩小讨论的范围。草案修改稿也采取了折中的方式,除了必须满足原草案的行星条件之外,能够“清空轨道附近区域”的天体才算行星,否则就是矮行星。这一次,各方的意见开始统一,24日的最终投票终于出现了转机。

8月24日下午(当地时间),关于行星定义的投票正式开始,428位天文学家参与了投票,其中来自中国的专家不到10人。投票采用手动举牌的方式,每次针对决议的一部分内容进行投票。4轮过后,结果出炉:太阳系从此剩下了八颗行星;冥王星因为身处柯伊伯带,周围大大小小的天体不计其数,因此被降为矮行星;“齐娜”和谷神星则与冥王星并列为矮行星,而冥卫卡戎的地位仍然保持不变。另外需要澄清的是,IAU的结果明确规定,矮行星不是行星,而是一个全新的太阳系天体类别。此外,IAU还将冥王星定义为一类全新海外天体的原型,只是这类天体的名称仍然未定。

【责任编辑:杨星】

 
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