天文学家希望再次改变我们对行星的定义

天文学家正在对行星的构成提出一个新的、更加定量的定义。新的定义更直接地考虑了物体的质量——但它仍然将冥王星排除在外。

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在上一次此类变化导致冥王星降级近二十年后，天文学家提出了行星的新定义。新的定义将增加可测量的标准，包括考虑行星的质量，但冥王星仍将保持矮行星的地位。

目前，国际天文学联合会 (IAU) 将行星定义为具有三个特征的天体：绕太阳运行、引力足以将其塑造成圆形、并且已清除除卫星和其他卫星外，围绕其轨道的任何较小物体。 

“过去的问题是，你有一个‘行星’这个词，但你没有对它进行定量定义，”不列颠哥伦比亚大学的天文学家布雷特·格拉德曼 (Brett Gladman) 说。同事提出了新的定义，告诉《生活科学》。该提案在 7 月 10 日发布到预印本服务器 arXiv 的论文中进行了概述，并计划在 8 月的IAU 大会上提交。

格拉德曼说，由于没有定量的参考点，当前的定义会遇到许多问题。也就是说，标准模糊；目前还不清楚这些天体需要有多大，或者它们的轨道应该“多清晰”才能被视为行星。例如，地球和木星都有小行星，定期穿过它们的路径，这就提出了行星是否真的有清晰的轨道路径的问题。当前的定义也没有考虑围绕太阳以外的恒星运行的天体，例如在太阳系之外检测到的 5,500 多颗系外行星。

但“到目前为止，问题最大的是圆度标准，”加州大学洛杉矶分校的天文学家、该论文的主要作者让-卢克·玛戈特 (Jean-Luc Margot) 告诉《生活科学》。 “圆度根本无法观察到。我们没有这项技术，而且短期内也不会拥有这项技术。”

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新定义不再关注行星的圆度和轨道，而是强调一个可测量的量：物体的质量。这个新定义将行星描述为满足以下标准的天体： 

为了确保他们的分类框架符合逻辑且公正，科学家们使用了一种称为无监督聚类的方法，这是一种对相似对象进行分组的算法。这项技术还成功地将太阳系中的八颗行星分组。

“无论你对国际天文学联合会目前的定义提出多少批评，你至少可以确信八颗行星的结果是合理的分类，”他说。

天文学家认为，清理轨道路径的能力，即所谓的“动力优势”，可以由行星的质量决定。例如，八颗行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星）中每一颗的质量都比动态上不占主导地位的矮行星至少大三个数量级。 

动力学优势还为行星的质量设定了质量下限。然而，质量仅为 2.88 x 10^22 磅（1.31 x 10^22 千克）的冥王星在新定义下仍然不符合行星的资格。 

关于圆度，由于万有引力，大于 10^21 kg 的天体质量通常是球形。玛戈特说，这样一来，新的定义并不真正与当前的定义相矛盾，而是增加了它的特异性。 

“人类与语言、名称和分类密切相关，因为这就是我们看待世界的方式，”格拉德曼补充道。 “这就是我们理清世界复杂性的方式。我们想给事物命名，并将它们分类。科学家也想这样做。我们只是想精确地做到这一点。”

总是有可能出现阻力。玛戈特将于八月在国际天文学联合会大会上提出该提案，但他预计届时不会达成共识。相反，他希望通过演示，团队能够找出对这个想法感兴趣的人并继续讨论。

玛戈特说，该提案是出于“我们作为一个社区可以做得更好的信念”而写的。 “为了我们自己和公众，我们有责任为这些重要的天体物理术语提出更好的定义。”