得克薩斯州伍德蘭茲——國際天文學聯合會 (IAU) 投票正式將冥王星重新歸類為“矮行星”已經十多年了,但科學家和公眾仍在激烈爭論這一決定。一些冥王星完全行星地位的堅定支持者正在重新呼籲國際天文學聯合會推翻冥王星的降級決定。他們的反對者堅持認為該決定應該維持不變。
其他人——也許是沉默的大多數——則帶著矛盾的心情(即使不是完全厭惡)觀看他們更熱情的同行大聲地公開爭論命名法。上週,在第 48 屆月球與行星科學會議 (LPSC) 上可以找到所有這三個陣營的人,該會議是全球最負盛名的空間科學家聚會之一。
無論人們如何稱呼它,毫無疑問,我們在 2015 年透過美國宇航局的“新視野號”探測器飛掠首次近距離觀察冥王星,重新點燃了關於這個著名天體在太陽系中地位的爭論。冥王星擁有五顆衛星、冰山山脈、冰川季節和低溫大氣層,其冰冷的美麗和複雜性可以與環繞太陽執行的任何其他世界相媲美。然而,這些令人驚訝、大開眼界的細節是否會導致冥王星重獲行星地位,還有待觀察。
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應該有上百顆行星嗎?
冥王星被降級不是因為它不夠美麗,而是因為它未能符合國際天文學聯合會修訂的行星定義。根據該組織 2006 年的決定,行星必須:繞太陽執行;足夠大,使其自身引力足以將其拉成球狀;並清除其軌道上大部分的笨重碎片。冥王星符合前兩個標準——足以被歸類為矮行星——但有爭議地未能滿足第三個標準,因為它的軌道附近充滿了其他大型冰凍天體。如果放寬第三個標準,那麼許多這些天體也將有資格成為行星,從而大大增加太陽系的行星數量。
在月球與行星科學會議的會議室和展區,數百張海報像科學展覽會一樣張貼在那裡,其中一張海報以一種新的定義挑戰了國際天文學聯合會的行星概念,該定義更多地基於地球物理學,而不是軌道力學。其主要作者是柯比·魯尼恩,他是約翰·霍普金斯大學行星地質學博士候選人,也是“新視野號”任務地質團隊的成員。
魯尼恩的觀點是,“行星”是任何亞恆星質量的天體,其自身引力足以使其呈現球狀,而與其軌道無關。他在月球與行星科學會議上釋出的海報摘要部分指出:“對動力學研究感興趣的天文學家可能會發現國際天文學聯合會的定義非常有用。然而,許多行星科學家與地球科學密切相關。因此,我們的地球物理定義對行星地球科學從業者、教育工作者和學生更有用。”魯尼恩認為,該定義還可以提高普通大眾的科學素養。
除了冥王星之外,魯尼恩的定義還將把行星地位賦予其他公認的矮行星,如巨型小行星穀神星,以及“衛星行星”,包括冥王星的衛星卡戎、木星和土星最大的衛星,甚至地球的衛星。因此,這個新定義將為我們的太陽系至少增加 110 顆已知的行星。魯尼恩補充說,隨著天文學家在柯伊伯帶(一個盤狀空間區域,向外延伸超過海王星軌道,容納了冥王星以及數十萬個其他冰冷世界)中發現更多天體,這個數字還會上升。
新邊疆的舊規則
魯尼恩在月球與行星科學會議上提出的重新定義收到了褒貶不一的評價。“我的觀點很簡單,”美國宇航局總部行星科學部主任詹姆斯·格林說。“美國宇航局不在乎命名法。在用‘新視野號’飛掠觀測到冥王星之後,我只能說它比我能想象的還要迷人!”
布朗大學行星科學教授卡爾·彼得斯說,“新視野號”飛掠冥王星並傳回令人驚歎的近距離影像,這預示著未來的發展。該探測器計劃在 2019 年與第二個、更小的柯伊伯帶天體相遇。回到地球上,天文學家一直在忙於將新的天體新增到他們的目錄中。彼得斯說,隨著這些努力揭開我們太陽系中一個基本上未探索區域的面紗,新的發現可能會迫使人們重新評估過時的舊定義。
彼得斯說,來自近地天體的啟示已經為關於國際天文學聯合會定義的激烈辯論增添了更多燃料。她指出,美國宇航局的“黎明號”探測器正在傳回穀神星的影像——穀神星是一個球狀的、得克薩斯州大小的岩石和冰塊,是火星和木星之間小行星帶中最大的天體。“它是另一顆矮行星,一個正在經歷行星過程的行星天體。冥王星也做了同樣的事情,”她說。因此,如果一個天體足夠大,能夠經歷行星過程,例如熔融核心的形成、持續的火山活動,甚至形成相當大的大氣層,那麼你將如何標記它呢?“將這些較小的行星天體稱為‘矮行星’在某種程度上是一個很好的折衷方案,”彼得斯說。
行星“科學”
如果你問安德魯·鄭關於冥王星地位下降的問題,你會得到不同的看法。鄭是約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室空間部門的首席科學家,他對冥王星被降級感到毫不掩飾的憤怒。“我認為最初要求科學界制定一個科學定義,以便仔細地將八個天體包括在內,並將冥王星排除在外,這是一個錯誤的決定,”鄭說。“我的立場是,行星的定義根本不是一個科學問題……它根本不應該被完成。”
鄭說,一個物體是否被認為是行星是一個社會習俗問題,而不是科學問題。他認為詢問冥王星是否是行星類似於質疑地球上什麼是大陸。“有七大洲……澳大利亞算一個,但格陵蘭島不算。這有充分的科學理由嗎?不,這只是一種習俗。行星的情況完全類似,”他說。
鄭直到去年還是美國宇航局“新視野號”探測器上的遠端勘測成像儀 (LORRI) 相機的首席研究員。他認為,如果國際天文學聯合會在 2006 年對冥王星的瞭解像我們現在一樣多,那麼關於這個世界行星地位的辯論可能永遠不會發生。“許多科學家只是拒絕接受冥王星不被認為是行星,”這類似於許多地理學家會拒絕接受將澳大利亞重新劃分為不再是大陸的方式,鄭說。“因此,我們將稱它為行星,而且我們永遠都會這樣稱呼它。”
為冥王星流淚
對於推動重新考慮冥王星地位的行星地質學家魯尼恩來說,他對“行星”的新定義不需要國際天文學聯合會的批准作為“官方”定義。此外,他堅持認為,由於國際天文學聯合會的職權範圍是天文學而不是地質學,因此國際天文學聯合會實際上無權規定地質定義和用法。(國際天文學聯合會不一定同意。今年 2 月,它宣佈,作為國際公認的天體及其地質表面特徵命名機構,它已批准美國宇航局“新視野號”團隊提交的用於命名冥王星及其衛星上獨特地點的方案。)“我不想陷入權威科學的陷阱。我認為國際天文學聯合會並沒有試圖這樣做,但這就是它的給人的印象——‘國際天文學聯合會發話了,就應該這樣!’對於公眾試圖理解科學來說,這是一種可怕的方式,”他說。
魯尼恩試圖重啟冥王星行星地位的案例,突顯了他相信“行星”這個詞本身背後存在“心理力量”。他說,科學家應該關注的是,冥王星行星地位的喪失——似乎是被強行剝奪的——是“讓人哭泣”的事情。
