什么樣的天體才能稱其為行星?傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是建立在我們最熟悉的九大行星上,而且已存在了幾個(gè)世紀(jì).但是隨著近五年不斷發(fā)現(xiàn)一些新的星體,這種觀點(diǎn)顯然已過時(shí)了.
SPACE.com獲悉,對(duì)“行星”的定義將由世界權(quán)威機(jī)構(gòu)重新定義.估計(jì)時(shí)間可能在十一月中旬.國際天文協(xié)會(huì)被認(rèn)為對(duì)星體進(jìn)行分類,事實(shí)上,它從未對(duì)行星下過定義,因?yàn)榇蠹叶贾佬行鞘鞘裁?
但是自從1995年以來,不斷發(fā)現(xiàn)其它恒星周圍的巨大行星,以及既不是行星也不是恒星的新的星體,這使得國際天文協(xié)會(huì)必須將其進(jìn)行分類.隨著近幾周發(fā)現(xiàn)了一些類似行星的自由漂動(dòng)的星體,國際天文協(xié)會(huì)的定義顯得尤為重要.
太陽系以外的行星,棕色矮星
自從1995年發(fā)現(xiàn)首顆圍繞另一顆恒星旋轉(zhuǎn)的行星以來,又發(fā)現(xiàn)了50多顆太陽系以外的行星.它們與我們熟悉的行星不同,體積巨大-往往超過木星的許多倍-一些更象另一類星體,棕色矮星.
棕色矮星在1995年被證實(shí)存在,它們體積巨大,但不足以促成熱核反應(yīng)形成恒星.這些棕色矮星象行星一樣不發(fā)光,也可繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn).盡管這些自由漂動(dòng)的星體可能是棕色矮星,但沒有多少行星的特征,它們比木星大5-15倍,大小范圍很類似行星.由于這一系列以前從未探測(cè)到的星體,我們對(duì)于行星構(gòu)成和星體質(zhì)量的觀點(diǎn)正在徹底改變.
許多科學(xué)家認(rèn)為,冥王星本不應(yīng)被稱為行星.冥王星的體積比任何其它行星要小許多,而且它距離其它行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道平面有一個(gè)很明顯的角度.冥王星也遠(yuǎn)離海王星的軌道,研究人員認(rèn)為它很可能是Kuiper帶的一部分,Kuiper帶是一個(gè)遙遠(yuǎn)的冰凍巖石區(qū),在1992年被證實(shí)存在.
1999年初,國際天文協(xié)會(huì)試圖將冥王星給予雙重身份-既是行星也是一個(gè)通過海王星軌道的物體,但由于人們的反對(duì)而擱置下來.在太陽系中的更小的物體,包括彗星也被稱為小行星.而且其它比冥王星體積大的物體很有可能也圍繞太陽旋轉(zhuǎn).
那么課本上的定義是什么?查閱各種文獻(xiàn),你會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)根本就沒有對(duì)行星的定義.
在棕色矮星的存在得到證實(shí)以前,人們往往認(rèn)為分辨行星與恒星是一件非常簡單的事情.目前,在阿蘭·博斯領(lǐng)導(dǎo)下,一個(gè)由13人組成的國際天文協(xié)會(huì)專家小組正在致力于"行星"的定義工作.這些天文學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了行星狀的自由漂浮物體,這一發(fā)現(xiàn)證明,人們以前在定義行星以及恒星方面有些過于樂觀了.天文學(xué)家認(rèn)為,在行星與棕色矮星之間尚有3個(gè)疑問需要解決,即它們的起源、軌道、及其體積.
如果依據(jù)教科書來給行星下定義的話,一般的表述是：在恒星形成后,由其發(fā)散出的氣體以及固體塵埃所組成的渦旋逐漸形成了行星.我們就是這樣解釋太陽系的9大行星的形成過程的.
但是,曾經(jīng)于1975年提出"棕色矮星"這一概念的塔爾特認(rèn)為,不能單純從形成過程來定義行星.她建議,在定義行星時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮行星圍繞某個(gè)恒星軌道運(yùn)行這一因素.
問題是,棕色矮星即符合上述的兩個(gè)"行星"標(biāo)準(zhǔn).它們經(jīng)常圍繞恒星的軌道運(yùn)行,這意味著棕色矮星是由氣體和固體塵埃形成的.目前人們所爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于星體的體積方面.如果棕色矮星的體積比木星的體積大13倍,它內(nèi)部的壓力就足以引起氘的燃燒.但是行星卻無法燃燒氘.由此,人們通常會(huì)以是否有氘的燃燒來劃分恒星與行星的界限.
但是,這樣也并不能完全說明問題.對(duì)于那些體積小于行星的棕色矮星又該如何解釋呢?
恒星之所以成為恒星,是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^熱核反應(yīng)將氫轉(zhuǎn)化為氦這一過程發(fā)光.而棕色矮星,盡管它們能夠通過燃燒氘來進(jìn)行一種"內(nèi)核熔融"反應(yīng),但是并不能達(dá)到恒星所具有的熱核反應(yīng)所需要的熔融過程.但是棕色矮星能夠象恒星一樣,是另一種無序的氣體或塵埃云霧由于重力原因?qū)е略撛旗F的坍塌而形成.
即使是恒星的定義也有模糊不清的地方
有專家認(rèn)為,恒星與行星一樣,也是由渦旋所形成的.這往往出現(xiàn)在雙星體系當(dāng)中,當(dāng)一顆恒星形成后,另一顆恒星又通過其剩余物質(zhì)而產(chǎn)生.再看看有關(guān)行星的定義.最近,天文學(xué)家為自由漂浮行星的形成過程提出了兩種假說.
一種是,這些行星形成于恒星周圍的行星系,在其形成后脫離了這一星系.另一種是,這些星體是單獨(dú)形成的,或者在其行成過程初期沒有依附于任何恒星.天文學(xué)家認(rèn)為,無論對(duì)于哪種形成方式,目前已有的解釋和定義都是不充分的.需要提出新的解釋并作出新的定義,以幫助人們更加清楚、準(zhǔn)確地在行星與其它星體之間進(jìn)行區(qū)分.
現(xiàn)在,我們可以為行星下這樣一個(gè)定義：“行星是不能進(jìn)行內(nèi)核熔融的球狀星體,形成并運(yùn)行于另一個(gè)有時(shí)發(fā)生內(nèi)核熔融的星體軌道上.”
看來,人們?cè)僖膊粫?huì)那樣簡單地認(rèn)為用不著為行星作出任何定義了.
恒星是由熾熱氣體組成的,本身能發(fā)光的天體；行星是圍繞恒星運(yùn)行的,本身不發(fā)光的較大的天體；衛(wèi)星是圍繞行星運(yùn)行本身也不發(fā)光的天體,例如,月亮就是地球的衛(wèi)星.地球是太陽的行星,而太陽則是恒星.