恢復「九大行星」的榮光，研究：降級冥王星的理由「無效」

還記得以前人們常說的太陽系「九大行星」到了 2006 年，要改口成「八大行星」了嗎？最近有科學家指出，當時提出將冥王星降級成矮行星的其中一個理由不夠有力，希望能讓冥王星恢復太陽系「第九大行星」的名號。

想成為「行星」要滿足 3 點

2006 年，國際天文聯合會（International Astronomical Union，IAU）將「行星」定義為：

1. 圍繞著太陽運轉的星體。
2. 這個星體的質量還要夠大，大到本身重力可達流體靜力平衡（hydrostatic equilibrium），讓它的外觀看起來近似球體。
3. 這個星體還要大到能清除公轉軌道的「鄰居」，讓自己成為軌道上最大的萬有引力來源。

冥王星差第三點

然而，冥王星雖然繞著太陽運轉、外型又近似球體，但冥王星的公轉軌道會遇到海王星，冥王星又位處古柏帶（Kuiper Belt）和不少小型星體共用軌道。

冥王星就因為不符合第 3 點，被 IAU 降級成矮行星，而我們過往常說的「九大行星」也自此改口只剩下「八大」。

最新研究：第三點是無效的

不過，在這之後還是有一些天文學家認為，冥王星就是行星。而在最近，美國中央佛羅里達大學（University of Central Florida）的最新研究指出，當年 IAU 直指「冥王星不是行星」的第 3 點無效。

▲ 2015 年 7 月，美國太空總署新視野號（New Horizons）太空船傳回的照片，可看到冥王星的外圍隱隱發出藍色的光芒。（Source：NASA）

200 年來只有一份

主持這份研究的行星科學家梅茲格（Philip Metzger）指出，他們回顧從 1802 年至今 200 多年來的科學文獻，只有唯一一份研究表示，要成為一顆「行星」必須滿足能「清除軌道其他鄰居」定義。

再者，當時這份研究得出「行星必須要能清除軌道上鄰居」的結論，還是從推論得來的，且這份研究的論證過程早被後人推翻。

衛星也會被叫「行星」

研究團隊還發現，在伽利略（Galileo）之後的科學家，還經常稱土星的最大衛星「泰坦」（Titan，又稱土衛六）和木星的木衛二「歐羅巴」（Europa）是行星，但「泰坦」和「歐羅巴」其實都是繞著行星運轉的衛星。

▲ 2015 年 7 月，NASA 新視野號傳回地球的冥衛一「凱倫」（Charon）近照。（Source：NASA）

不合規定  但用起來很順

梅茲格說，他們已經列出近代行星科學家們常用「行星」一詞的 100 多條例子，這些例子統統不符合 2006 年 IAU 定義的「行星」。

他解釋道，這些例子中，大家雖然知道並不符合 IAU 的行星定義，卻還是這麼用的理由是：「這用起來很順、很實用」。

梅茲格更說，在行星科學，根本就沒有科學家會把 IAU 的行星定義應用在研究，且行星還是行星科學最核心的研究對象。

▲ 2015 年 7 月，NASA 新視野號拍下的冥王星夜景，NASA 替這張照片取名為「月光下的冥王星」。這顆「月亮」實際上是冥王星的衛星「凱倫」。（Source：Flickr/NASA’s Marshall Space Flight Center CC BY 2.0）

「這是虛偽的歷史主張」

這份研究的共同作者美國約翰‧霍普金斯大學（Johns Hopkins University）行星科學家魯尼恩（Kirby Runyon）表示，從他們的研究可知道，「清除軌道上其他鄰居」不是區分行星和矮行星的準則。

他說：「我們發現這是一個虛偽的歷史主張」、「因此，將這個主張應用在冥王星身上是錯的。」

「行星」定義太草率

梅茲格認為，IAU 的行星定義太過草率，IAU 不但沒有進一步解釋何謂「清除自己的軌道」，到底要怎麼「清除」、要「清除」什麼都沒有說清楚。而且從字面來看，世上根本不存在任何一顆行星能「清除」「自己的軌道」，一個行星如果少了自己的軌道，就沒有辦法公轉。

定義要從不變的性質下起

梅茲格建議，如果要定義什麼才是「行星」，應該要從行星既有的性質，而不是從可以改變的性質下定義。

例如像行星軌道的動力學，「動力學不是恆定的，它唯一不變的一點就是它一直在改變」，「所以這（動力學）不該是對一個星體的基本描述，這只是一個星體在當下的日常活動」。

▲ 2015 年 12 月，美國太空總署新視野號太空船傳回的照片，可看到冥王星表面的水─冰地殼碎塊擠壓在一起，形成伊德里西群山（al-Idrisi mountains）。（Source：NASA）

按形成方式區分

梅茲格指出，從綜合文獻的調查當中他們發現，科學界真正開始區分「行星」和其他星體的時間點是 1950 年代初期，天文學家古柏（Gerard Kuiper）論文中，按照星體形成的方式來定義。

只要大到變成球就夠了

梅茲格等人建議，如果要分類是否為行星，只要從它的大小是否大到可用自身重力讓星體變成球型即可。

梅茲格解釋：「這不是一個很隨便的定義」、「事實證明，這是行星在演化過程中很重要的里程碑，因為當這件事情發生時（變成球體），這能夠開啟行星內部的地質活動。」

梅茲格：冥王星比火星有活力

梅茲格認為，根據 IAU 的行星定義，「這會漏掉太陽系中第二複雜、有趣的行星」。冥王星有一個地底海洋、大氣層可分成數層，又有有機化合物、古代湖泊和數個衛星環繞的證據，「它比火星更有活力和生命力」，「地球是唯一一個比它（冥王星）的地質更複雜的行星」。

▲ 太陽系「八大行星」及其他矮行星的相對位置示意圖，冥王星被歸類為矮行星。（Source：By Patricka [Public domain or Public domain], via Wikimedia Commons）

位置才是重點

然而，並不是大家都認同梅茲格的說法。

天文學家辛格爾（Ethan Siegel）認為，冥王星到底是不是行星，這個問題不僅是冥王星能不能自己清除軌道，而是它在太陽系的位置。

他說：「我們在太陽系的位置才是讓地球成為行星、但冥王星不是行星的關鍵。如果我們能誠實面對太陽系的行星數量，那麼很明顯地，有八個星體和其他的星體都不一樣。」

性質才重要

天文學家貝提金（Konstantin Batygin）則呼籲，大家應該要停止術語方面的爭吵，而是要關注星體本身的特性，像是它們的質量和軌道。他說：「這些性質才是重要的，而不是我們怎麼稱呼它們。」

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