为什么行星的定义总是在变化

克里斯托弗·帕尔马是宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授。本文最初发表于《对话》 。

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是行星了？十多年前，天文学家投票决定改变冥王星的分类。但这个问题仍然存在。

当有人直接问我是否认为冥王星是一颗行星时，我会告诉所有人我的答案是否定的。这一切都要追溯到“行星”一词的起源。它来自希腊语“流浪的星星”。早在望远镜发明之前的古代，数学家兼天文学家克劳迪斯·托勒密就将恒星称为“恒星”，以区别于以非常特殊的方式在天空中移动的七个流浪者。这七个物体分别是太阳、月亮、水星、金星、火星、木星和土星。

当人们开始使用“行星”这个词时，他们指的是这七个物体。甚至地球最初也不被称为行星，但太阳和月亮才是。

由于今天人们使用“行星”这个词来指代最初七个以外的许多物体，因此我们对其中一些物体的争论也就不足为奇了。

虽然我接受过天文学家的培训，并且研究过恒星和星系等更遥远的物体，但我对太阳系中的物体很感兴趣，因为我教授几门行星科学课程。

小行星，第一颗被降级的行星

“行星”一词被用来形容分别于 1781 年和 1846 年发现的天王星和海王星，因为它们的运动方式与其他“流浪星”的运动方式相同。与土星和木星一样，如果通过望远镜观察它们，它们看起来比恒星更大，因此人们认为它们更像是行星而不是恒星。

在发现天王星后不久，天文学家又发现了其他游荡天体——它们被命名为谷神星、智神星、朱诺和灶神星。当时它们也被认为是行星。通过望远镜，它们看起来像光点而不是圆盘。用小型望远镜，即使是遥远的海王星看起来也比恒星更模糊。尽管这些其他新物体最初被称为行星，但天文学家认为它们需要一个不同的名字，因为它们看起来更像恒星而不是行星。

人们常说威廉·赫歇尔（发现天王星的人）将它们命名为“小行星”，意思是“像星星一样”，但最近，克利福德·坎宁安声称创造这个名字的人是杰出的希腊学者小查尔斯·伯尼。

如今，就像“行星”这个词一样，我们对“小行星”一词的使用也有所不同。现在它指的是由岩石组成的物体，大多位于火星和木星之间，形状大多不规则，比行星小，但比流星体大。大多数人认为，对于什么物体是小行星，有一个严格的定义。但事实并非如此，就像“行星”这个词从来就没有严格的定义一样。

在 19 世纪，大型小行星被称为行星。当时的学生可能知道行星包括水星、金星、地球、火星、谷神星、灶神星、智神星、朱诺、木星、土星、天王星，最后还有海王星。如今大多数书籍都认为小行星不同于行星，但天文学家对于“小行星”一词最初是否是指小型行星，而不是完全不同类型的物体存在争议。

卫星与行星有何不同？

如今，科学家通过研究这些天体的属性来判断它们是否是行星。例如，你可能会说形状很重要；行星应该大多呈球形，而小行星则可能是块状的。当天文学家试图修正这些定义以使其更精确时，我们又会遇到新的问题。如果我们将圆度作为区分物体的重要标准，那么我们应该如何称呼卫星？如果卫星是圆形的，应该被视为行星吗？如果不是圆形的，应该被视为小行星吗？或者它们与行星和小行星完全不同吗？

我认为我们应该再次审视“月球”一词是如何用来指代围绕行星运行的物体的。

当天文学家谈论地球的卫星时，我们会将“Moon”一词大写，以表明它是一个专有名词。也就是说，地球的卫星有 Moon 这个名字。在人类历史的大部分时间里，它是唯一已知的卫星，因此没有必要用一个词来指代一个天体围绕另一个天体运行。当伽利略发现四个围绕木星运行的大天体时，这种情况发生了改变。它们现在被称为木卫一、木卫二、木卫三和木卫四，即木星的卫星。

这让人们认为，卫星的技术定义是另一个物体的卫星，因此我们将许多围绕火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、阋神星、鸟神星、艾达星和大量其他小行星运行的物体称为卫星。当你开始观察各种卫星时，你会发现有些卫星，如木卫三和土卫六，比水星还大。有些卫星的大小与它们所围绕的物体相似。有些卫星很小，形状不规则，有些卫星的轨道很奇怪。

所以它们并不全都和地球的卫星一样。如果我们试图确定卫星的定义，以及卫星与行星和小行星的区别，我们很可能也必须重新考虑其中一些物体的分类。例如，你可以说土卫六与行星的共同属性比冥王星要多。你也可以说土星环中的每个粒子都是一个单独的卫星，这意味着土星有数十亿颗卫星。

围绕其他恒星的行星

天文学家面临的最新命名挑战是，他们发现远离太阳系、围绕遥远恒星运转的行星。这些天体被称为太阳系外行星、系外行星或系外行星。

天文学家目前正在搜寻围绕系外行星运行的系外卫星。人们发现系外行星具有与我们太阳系行星不同的特性，因此天文学家开始将它们归类为“热木星”、“温木星”、“超级地球”和“迷你海王星”。

关于行星形成方式的想法还表明，有些行星物体被抛出了母星的轨道。这意味着有自由漂浮的行星不围绕任何恒星运行。被抛出太阳系的行星物体是否也应该被逐出行星精英俱乐部？

当我教书时，我会以一个建议来结束这次讨论。我认为我们不应该争论行星、月球、小行星和系外行星，而应该效仿赫歇尔和伯尼，创造一个新词。目前，我在课堂上使用“世界”这个词，但我不会对什么构成世界、什么不构成世界做出严格的定义。相反，我告诉我的学生，所有这些物体都是值得研究的。

非第九行星

很多人似乎觉得科学家改变冥王星的分类是对它的不公。我认为冥王星最初被称为行星只是因为一个意外；科学家们当时正在寻找海王星以外的行星，当他们发现冥王星时，他们称它为行星，尽管它的可观测特性应该让他们称它为小行星。

随着我们对这个天体的了解不断加深，我觉得现在的证据让我不再把冥王星称为行星了。其他科学家不同意这种说法，他们认为冥王星仍然应该被归类为行星。