當人類開始擁有智慧時,我們認為地球就是世界的中心,但是隨著科技的發展,人們開始瞭解真相,我們生活在以太陽為首的星系之中,地球是其中一顆。為了尋找宇宙的奧秘,以及可能存在的地外文明,人們對太陽系展開了地毯式的研究。
陸續在太陽系中發現了金星、木星、火星,到19世紀後期又發現了冥王星等天體,形成了太陽系的九大行星體系。但是在若干年後,曾經“九大行星”之一的冥王星卻被科學家們驅逐出行星行列。科學家為何要將冥王星驅逐呢?所謂的行星又是如何界定的呢?
冥王星的發現
人類對宇宙的認識是由表及裡,由近至遠的。古時候,生產落後,技術不發達,人們只能依靠肉眼觀測世界,並將眼睛看到的奉為真理。因此古希臘時期,西方誕生了以地球為中心的“地心說”。此後,1400年的時間裡,“地心說”一直佔據主導地位,直到文藝復興時期,社會的發展進步,對天文學的研究更深入,“地心說”不能解釋的現象愈來愈多,人們開始質疑這“萬世之理”。
16世紀,哥白尼攜“日心說”向“地心說”宣戰,這場戰役有代表著先進技術和思想的“日心說”勝出,這意味著自然科學的解放,和科學事業的進步。“日心說”之後,天文學家們脫離神學的桎梏,開始專注天文研究,陸續發現了其他天體。
實際上早在古代時期,人們就已經發現了一些行星。人們在觀看星辰時發現天空中有五顆異常明亮的星星,它們與群星迥異。天上的群星似乎永遠沒有移動,它們總是呆在一處,因此人們將這些星星命名為“恆星”,將那五顆穿行與眾星之間的星星,命名為“行星”。我國古代學者,還用五行為這幾顆行星命名,分別是金、木、水、火、土星。由此,天文學中出現了五大行星的說法。
隨後,天文技術發展,人們依靠望遠鏡看到更遠的天體。於是從18世紀開始,天文學家陸續發現了其他行星,如天王星、海王星以及冥王星。冥王星的發現是最神奇的,當時的科學家透過對太陽系中天體的計算,發現應當還存在其他的行星,因此大力建設天文平臺觀測星星,但是一直都一無所獲。
直到美國天文學家湯博在一張天文照片中,依靠自己的好眼力才發現了它,並將之命名為冥王星。根據過往的推測,科學家誤認為它的質量比地球大,所以將之列為太陽系第九大行星,並將之視為20世紀最偉大的發現之一。但是隨後的幾十年,對於冥王星“九大行星”地位的質疑卻源源不斷。
終於在2006年,科學家們將在太陽系大行星位置上待了76年的冥王星開除了“籍貫”,從此太陽系只剩八大行星。為何冥王星,被驅逐出大行星行列?行星的定義究竟是什麼?
冥王星為何被“驅逐”出行星行列?
行星的定義與天文學家對行星的觀測有關,並且隨著技術的革新,觀測的深入而隨之變化。古代時天文學家對行星的定義,就是穿行在眾多恆星之中的星星,古希臘人稱之為“星空中的漫遊者”。文藝復興時期行星的定義變為,行星必須是圍繞太陽公轉且質量足夠大的天體。2006年IAU大會對行星進行了新的定義,其中有三點:第一,圍繞太陽執行。第二,質量夠大,能夠依靠自身重力,使形態達到球形或近似球形。第三,能夠清除軌道附近的物體。第四,不是衛星。
而冥王星,透過天文學家對它的多年觀測,發現這顆“行星”有許多詭異之處。首先是它的質量。冥王星發現之初,人們以為它與地球還大,但是通過後續的研究發現,冥王星的質量只有月球的三分之一,而且它的軌道傾角過大,並不在黃道平面上,並且離心力十分大,軌道形狀就像個鵝蛋。
最重要的的是,天文學家發現了另一個質量、體積比冥王星都大的天體,據推測這顆天體應當比冥王星大30%。這一新發現,導致傳統行星的定義遭到重大打擊。有人認為可以將這顆新發現的天體列為太陽系第十大行星,也有人認為應當將冥王星開除“行星籍”。正是這個新發現,讓眾多的天文學家發現了關於行星定義的不合時宜,於是才有第26屆IAU大會的新定義誕生。
因此,在26屆IAU大會上,冥王星由於質量不夠大、軌道橢圓、周邊軌道天體眾多,而自動喪失太陽系九大行星的名號。天文學家依照新的天體體系將冥王星劃分為矮行星。
冥王星還能回到行星行列嗎?
關於冥王星的除名,並非是一帆風順的,許多人認為冥王星已經位列大行星行列七十多年,全世界的教材和學科教育中,人們已經習慣使用太陽系“九大行星”的概念。一旦發生改變,會造成人們認知的混亂,同時要將全世界的教科材料重新編纂,花費巨大,因此就歷史意義來說冥王星的意義重大。
此外,一些天文學家認為IAU大會開除冥王星的理由根本站不住腳。冥王星被開除的理由是體積太小,無力清除軌道周圍天體。科學家們透過翻閱文獻,發現只有在19世紀早期的一份研究資料中採用了“軌道清空”的標準。並且還引用20世紀50年代的著名天文學家柯伊伯的觀點,認天體是否是行星應當取決於它的形成。因此,他們認為冥王星應當重回大行星行列,但是這一訴求並未得到IUA的回應。
冥王星被開除出大行星行列已經有15年,15年的時間足夠讓一個懵懂兒童成長為新一代的少年人,這一代少年接收的天文學知識都是太陽系只有八大行星。對冥王星的認知都來自於動畫、漫畫或者科普讀物。除了少數科學家為冥王星搖旗吶喊之外,對於普通民眾冥王星根本不重要。因此,冥王星的“復出”之路遙遙無期。
結語
長久以來,各種星星都一直按照各自的軌道遊走在茫茫星河之中,人們對它們的認識就像是井中觀月,仍就只能不解其理,並隨著技術的發展,認知一變再變。冥王星的地位的改變,和如今人們為它的“翻案”就是其中的典型。這證明人類一直在對宇宙中的天體認識在不斷地更正、填充、修改,人們從沒停止過宇宙探索的腳步。