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行星的困惑

时间:2019-04-23

在远古时代发明望远镜之前,数学家和天文学家克劳迪乌斯·托勒密Claudius Ptolemy称恒星为固定的星星,以区别于七个以特定方式在天空中移动的行星

提示:本文共有 2267 个字,阅读大概需要 5 分钟。

冥王星(图源:网络)

“行星(Planet)”一词的起源,它来自希腊语“游荡的星星(Wandering Stars)”。在远古时代发明望远镜之前,数学家和天文学家克劳迪乌斯·托勒密(Claudius Ptolemy)称恒星为“固定的星星”,以区别于七个以特定方式在天空中移动的“行星”。这七个天体是太阳、月亮、水星、金星、火星、木星和土星。

人们开始使用“行星”一词时,他们指的是这七个物体。甚至地球最初都不被称为行星—但太阳和月亮却被称为行星。由于人们今天使用“行星”一词来指代最初的七个以外的许多物体,因此我们就其中一些进行争论也就不足为奇了。

小行星,第一个降级的行星

“行星”一词用于描述分别在1781年和1846年发现的天王星(Uranus)和海王星(Neptune),因为它们的移动方式与其他“游荡的星星”的移动方式相同。像土星和木星一样,如果您通过望远镜观察它们,它们看起来比恒星大,因此它们被认为更像是行星而不是恒星。

天王星发现后不久,天文学家又发现了一些“游荡的星星”,它们分别被称为谷神星(Ceres),智神星(Pallas),婚神星(Juno)和灶神星(Vesta),当时他们也被认为是行星。通过望远镜,它们看起来像是光点,而不是圆盘。用小型望远镜,即使遥远的海王星也显得比恒星模糊。尽管这些新的天体最初被称为行星,但天文学家认为它们需要一个不同的名字,因为它们看起来更像恒星而不是行星。

威廉·赫歇尔(发现天王星的人)通常被称为“小行星”,意为“类星体”,但是最近,克利福德·坎宁安(Clifford Cunningham)声称创造这个名字的人是著名的希腊学者查尔斯·伯尼(Charles Burney Jr.)。

今天,就像“行星”这个词一样,我们用“小行星”这个词的方式也不同。现在它指的是构成岩石的物体,大多发现于火星和木星之间,大多形状不规则,比行星小,但比流星体大。大多数人认为对什么是一个物体成为小行星有一个严格的定义。

在19世纪,大型小行星被称为行星。当时的学生可能知道行星是水星、金星、地球、火星、谷神星、灶神星、智神星、婚神星、木星、土星、天王星,最后是海王星。如今,大多数的书都写着小行星不同于行星,但是天文学家们对“小行星”这个词是否最初是用来指一个小型的行星,而不是一个完全不同类型的物体存在争论。

月球与行星有何不同?

如今,科学家们通过研究这些天体的性质来判断一个天体是否是行星。例如,你可能会说形状很重要;行星应该大部分是球形的,而小行星可能是块状的。当天文学家试图修正这些定义以使它们更精确时,我们就产生了新的问题。如果我们把圆度作为物体的一个重要区别,我们应该称之为什么卫星?如果卫星是圆的,那么应该将其视为行星吗?如果不是圆的,那么应该将其视为小行星吗?或者它们与行星和小行星有什么不同?

当天文学家谈论地球上的月亮时,我们用大写的“月亮”来表示它是一个合适的名字。也就是说,地球的月亮有个名字,月亮。在人类历史的大部分时间里,它是唯一已知的月球,因此没有必要用一个词来指代一个绕另一个天体运行的天体。当伽利略发现四个围绕木星运行的大型天体时,情况发生了变化。它们现在被称为木卫一,木卫二,木卫三和木卫四,木星的卫星。

这使人们认为月球的技术定义是另一个天体的卫星,当您开始观察各种卫星时,有些卫星(如木卫三和泰坦)要比水星大,其中一些的大小与其绕行的物体相似。有些小而形状不规则,有些轨道很奇怪。

所以它们并不都像地球的月亮。如果我们试图确定月球的定义,以及它与行星和小行星的区别,我们可能也要重新考虑其中一些天体的分类。例如,你可以说土卫六与行星有着比冥王星更多的共同属性。你也可以说土星环中的每一个粒子都是一个单独的卫星,这意味着土星有几十亿个卫星。

冥王星及其卫星(图源:网络)

其他恒星周围的行星

天文学家最近面临的命名挑战是,当他们发现远离太阳系的行星绕着遥远的恒星运行时。这些天体被称为太阳系外行星、太阳系外行星或太阳系外行星。

天文学家目前正在寻找绕系外行星运行的系外卫星。人们发现系外行星的性质不同于太阳系中的行星,因此天文学家们开始将它们分为“热木星”、“暖木星”、“超级地球”和“迷你海王星”等类别。

关于行星形成方式的想法也表明,有一些行星物体已经从母星抛离轨道。这意味着有自由漂浮的行星没有围绕任何恒星运行。从太阳系中被抛出的行星物体是否也会从行星精英俱乐部中被逐出?

当我教书的时候,我用一个建议来结束这次讨论。与其为行星、月球、小行星和系外行星争论不休,我认为我们应该像赫歇尔和伯尼那样,创造一个新的词汇。现在,我在课堂上用“世界”这个词,但我并没有给出一个严格的定义:什么东西构成了一个世界,什么东西不构成一个世界。相反,我告诉我的学生,所有这些东西都是值得学习的。

太阳曾经是一颗行星

很多人似乎觉得科学家通过改变冥王星的分类来冤枉它。我认为冥王星最初只是因为一次事故才被称为行星;科学家们正在寻找海王星以外的行星,当他们发现冥王星时,他们称之为行星,尽管它的可观测特性本应使他们称之为小行星。

随着我们对这个天体的理解不断加深,我觉得现在的证据让我把冥王星称为除了行星之外的东西。也有其他科学家不同意,认为冥王星仍然应该被归类为行星。

但请记住:希腊人开始称太阳为行星,因为它是如何在天空中移动的。我们现在知道,太阳的性质表明它属于一个与行星截然不同的范畴;它是一颗恒星,而不是行星。如果我们能停止称太阳为行星,为什么我们不能对冥王星做同样的事呢?

开普勒-90行星(图源:网络)

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