http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2006-08-28
中科院南京紫金天文台研究员 王思潮
太阳系行星示意图
冥王星是否会走下雄踞76年的大行星宝座,太阳系是否真的增加到12颗大行星?全球的目光都聚焦捷克布拉格,北京时间8月24日晚21时30分左右,在这里举行的国际天文学联合会大会上,2500位代表投票作出表决:通过新的行星定义,不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。这意味着太阳系确定只有八大行星,全球的天文学教科书都将进行修改。
行星新标准艰难出炉
70多年来,世界各国中小学教科书上都写道:太阳系有九大行星。而现在这一标准说法正面临修改。在千呼万唤之后,一份行星新标准的提案在今年8月14日浮出水面,这一提案花了行星定义委员会两年多时间,这个由七位天文学家、历史学家和作家组成的委员会虽绞尽脑汁,仍是吃力不讨好。
这个提案意味着,冥王星近30年来摇摇欲坠的行星身份仍将勉强维持,但已比原来矮了半截,从大行星降为矮行星(二级行星);与此同时,另有三颗天体荣升矮行星,它们分别是冥王星的卫星卡戎星、太阳系最大的小行星——谷神星和2003年发现的2003UB313星(暂起名齐娜星)。这样,太阳系的行星就由9颗扩至12颗,其中8颗是大行星,这就是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。另四颗是矮行星(二级行星)。
为何要增加三颗
那么谷神星等三颗天体凭什么资格入选新秀的候选名单呢?谷神星发现于1801年,是火星与木星之间数以万计小行星的“大哥大”,直径约1020公里。卡戎星发现于1978年,直径约1200公里,超过冥王星直径的一半。2003UB313星被美国天文学家布朗等发现于2003年,这颗天体的直径约为2400公里,比冥王星直径还要大一百多公里,是76年来发现的最大的太阳系天体。
按这个提案,要成为行星,标准是什么呢?大体上说来,要想成为行星,必须同时符合以下两个条件:一是它有足够大的质量,可以靠自身的引力作用使自己大体上呈球形;二是它绕恒星(如太阳)公转,但它本身不是恒星,也不是行星的卫星。
冥王星争论的由来
1930年,美国年轻的天文工作者发现冥王星。可是当时他错估了冥王星的大小,以为冥王星比地球还要大,所以命名为大行星,成为太阳系的封疆天神。1978年,冥王星的卫星被发现,从而计算出冥王星的质量还不到地球的1%,后来经过进一步观测发现其直径仅为2300公里,不到地球的1/5(地球直径约12800公里),等到错误被纠正,冥王星早已写入教科书。1980年著名的行星天文学家布赖恩·马斯登在一次学术会议上提出应把冥王星降级为小行星,遭到与会的美国天文学家的激烈反对。
2003年美国天文学家布朗等发现了2003年UB313星,它比冥王星更大,既然冥王星是大行星,2003UB313星更应成为大行星,这样就把行星标准的争论推向了高潮。
三个提案一争高下
在8月24日大会表决前,举行了两次辩论会,8月18日第一次辩论会有大约100位行星天文学家和100位其他分学科的天文学家参加,行星定义委员会的新提案受到了质疑,面临强有力的挑战。乌拉圭的塔克列第代表17位行星天文学家提出了行星标准的第二个方案,认为行星应同时符合以下3个条件:①它是该区域遥遥领先的最大天体;②它有足够大的质量使它能靠自身的引力形成流体静力平衡形状。(也就是接近球形);③内部不能产生核聚变反应。按这份提案,太阳系只留下8颗行星,冥王星将走下行星宝座。那三位新秀也无缘荣升行星宝座。
在这第一次辩论会上,对两个方案进行了试投票,结果支持行星定义委员会第一提案的人不到1/4,多数人支持17位行星天文学家的第二份提案。
8月22日举行了第二次辩论会,行星定义委员会吸取了第二份提案的内容,对原来的提案作了两次修改,提出了第三份提案,按这份提案,行星应同时符合以下3个条件:①与第二份提案第二个条件相同。②是该天体所在区域中占支配地位的天体。(其含义与第二份提案第一个条件相似)。③绕太阳公转。按这份修改过的第三份提案,冥王星也将退位。
不用为冥王星感伤
这场争论的背后反映了人类对太阳系的认识比40年前空前地丰富。40年来人类对太阳系天体知识的增加量已超过20世纪60年代以前几千年的知识总和。就拿冥王星和2003UB313星等天体这个例子来说,尽管冥王星可能走下行星的宝座,但以冥王星和2003UB313星为代表的柯伊伯环带的发现,其意义已远超过冥王星和所谓“第十大行星”发现的意义,这是对太阳系结构的新认识,是人类对太阳系认识质的飞跃。
因此我们不必为冥王星走下神坛而感伤,而应为人类进入太阳系探测的黄金时代而欢欣鼓舞,教科书也会随科学的进步而不断修改,这是好事。
[环球时报]