行星的新定义
行星的新定义
《行星科学杂志》即将刊登一项重要研究，几位行星科学家将提出行星的新定义，并阐明定义行星的量化标准。这一新的定义将在2024年8月举行的国际天文学联合会（IAU）上公布。
国际天文学联合会（IAU）成立于1919年，其使命是通过国际合作，促进和维护天文学的各个方面，包括研究、交流、教育和发展。2006年，IAU发布了对行星的定义，它表明当一个天体满足以下3个标准时，就能被称为行星：
- 它在环绕太阳的轨道上运行，
- 它具有足够的质量使其引力足以抵抗刚体力而达到流体静力平衡的形状（接近球形），
- 它清空了轨道附近的近邻天体。
然而，许多天文学家认为，这种以太阳为中心的定义是有问题的、过时的，因为它不是定量的，而且它也没有覆盖到系外行星。我们知道，在太阳系之外，绕恒星运行的天体非常普遍。天文学家已经确认的系外行星就超过了5000颗。
因此，一些天文学家主张重新定义行星，并表示我们需要一个新的可以应用于围绕任何恒星、恒星遗迹或褐矮星运行的天体的定义。
新研究的作者认为，目前的定义不仅在“天体必须绕太阳运行”这一点上要求得太过于具体之外，其他标准也很模糊。例如，它要求一颗行星“清空其轨道”，但并没有明确说明这是什么意思。
因此，在新的提案中，研究人员提出了可量化的标准来定义太阳系内外的行星。他们对太阳系中的天体的特性进行了数学运算，看看哪些天体会聚集在一起。例如，如果一个天体有足够的引力，可以通过聚集或抛射附近的那些较小天体来清除一条路径，那么意味着这个天体在引力方面占据此处的动力主导（dynamical dominance）地位。
太阳系中的所有行星都在占有动力主导地位，但像冥王星这样的矮行星和其他小行星等天体就不是。所以这个属性可以作为创建一般行星分类的起点，被包含在行星的定义中。
动力主导给出了行星质量的下限。但质量太大的天体也有可能不符合行星的定义。例如，一些气态巨行星非常大，以至于氘发生热核聚变，使得天体变成一颗被称为褐矮星的恒星，不再是行星。研究人员将这一上限确定为13个木星的质量。
此外，研究人员认为，当前对球形的要求也是有问题的。遥远的行星很少能被观察到足够的细节，因此难以确定它们的形状。所以，形状的标准很不实际，即使行星通常是圆的，但它作为一个定义，实际上是无用的。
基于这些考量，研究人员提出了一个更简单的、基于质量的行星定义。他们指出，如果一个天体是行星，那么这个天体
- 围绕一颗或多颗恒星、褐矮星或恒星遗迹运行，
- 质量大于10²³kg，
- 质量小于13个木星质量（2.5 × 10²⁸kg）。
虽然IAU对行星定义的官方修改可能还需要几年的时间，但研究人员认为探讨这些问题是非常重要的。在科学的任何分支中，分类和分类法都占据着特殊的位置。它帮助人们彼此交流，也指导我们的思维。他们希望这项新的工作能引发一场对话，最终得出一个更好的定义。
参考来源：
https://newsroom.ucla.edu/releases/proposal-to-change-scientific-definition-of-planet
https://arxiv.org/abs/2407.07590
图片来源：
封面图&首图：CactiStaccingCrane/Wikimedia Commons