行星定义的历史

当日心说取代地心说成为普遍接受的天文理论时,人们认识到太阳是静止的,地球是运行的,于是地球取代太阳成为行星,太阳被归为恒星。

继伽利略在1610年发现木星的卫星,1659年发现土星的卫星土卫六,1673年发现土卫五和伊帕托斯之后,这些新发现的土星和木星的卫星,最初因“月”字而被称为行星。卫星的概念后来逐渐被接受,很快行星就被限制在直接绕太阳运行,因此月球被排除在行星名单之外。

最后,太阳、月亮、金木、水、火、土七大行星成为金木的六大行星。第七颗行星天王星被发现:1781年,天文学家威廉?赫歇尔在寻找双星时,在金牛座发现了一个他认为是彗星的天体。当时,他不认为那会是一颗行星。因为一个完美的宇宙只有五颗行星的观念在当时的科学界根深蒂固。然而,与彗星不同的是,这个天体在黄道平面上以近乎圆形的轨道围绕太阳运行。最后,这个天体成为太阳系的第七颗行星,并被命名为天王星。

1801年,谷神星被发现,被称为第八大行星长达49年。随着越来越小的小行星的发现,天文学家发现不能用行星的概念来指代如此小而巨大的天体群。因此,在1850年,天文学家将包括谷神星在内的所有这些小天体归类为小行星,其行星地位得到豁免。与此同时,行星的定义有了新的变化:并不是所有直接围绕太阳旋转的天体都是行星,行星必须“足够大”和“突出”。

第八颗行星海王星被发现:1846海王星的发现是由于天王星轨道的不规则变化。科学家认为,这是由于除了天王星之外,其他行星的引力对天王星轨道造成的扰动。

1930年,冥王星被发现,被称为第九大行星76年。20世纪末,随着一个又一个海外天体的发现,冥王星与谷神星非常相似,最终的命运也是一样的:它也在2006年被降级为矮行星,因为它的体积很小,并且发现了一系列更小的同类型恒星(包括一颗更大的同类型恒星金星)。冥王星的行星地位之争确立了原本不成文的概念作为准确的定义:直接绕太阳公转,流体静力平衡(足够大),清除其轨道(突出)。赫歇尔偶然发现的天王星似乎证实了波德定律,一个关于行星轨道半径分布的数学函数。虽然天文学家认为这只是一个无意的巧合,但天星的位置非常接近预测值。因为这个定律也预言了火星和木星之间存在未被观测到的天体,所以一些天文学家将目光转向这个区域,希望发现新的行星。最后,在1801,一个全新的世界走上舞台,谷神星被发现,恰好在预言的空间里。当时,它被认为是一颗新的行星。

然后,在1802年,奥尔勃斯发现了帕拉斯雅典娜,这是第二颗从谷神星到太阳的距离几乎相同的行星。两个行星在同一轨道上的想法在当时没有被认可。但几年后,仙女座也在类似的距离被发现,而在接下来的几十年里,更多的天体在这个区域被发现,它们与太阳的距离几乎相同。

因此,天文学家赫歇尔提出了一种新的天体:小恒星(意思是“类恒星”,因为它们都很小,看起来像恒星,看不到行星的圆盘),但当时的大多数天文学家仍然喜欢称它们为行星,赫歇尔的建议没有被广泛接受。1828年,赫歇尔去世的时候,这些小天体在科学教科书上还被称为行星。

到了公元1851年,小天体的数量已经达到了15,于是科学家们发明了一种新的方法来区分这些天体,就是在它们的名字前面加上序号,不经意间就创造出了新的类别。到了1860年代,欧美的观测者已经开始称这些天体为小行星或小行星。说到这里,给这些小天体分类花了不少时间。

1930年,冥王星被发现后很快被归类为行星,于是冥王星的特性不断被拿来和谷神星比较,一场漫长的名望和地位之战开始了。冥王星是一个很小的冰冻天体,但是在气态巨行星存在的环境下出现异常。冥王星的轨道不仅偏离了黄道平面,还切入了海王星的轨道内部。然而,在当时,它是除海王星之外唯一已知的行星物体。到1992年,天文学家在海王星之外发现了大量冰冻的小天体,它们的结构和体积与冥王星相似。科学家认为,他们发现了长期预测的库珀带(有时称为楔形库珀带),这是一种短周期彗星,如哈雷彗星,周期短于200年的彗星,以及冻结的碎片带。

冥王星的轨道位于古柏带中部,因此其行星身份受到质疑;谷神星因为与其他天体轨道相似而失去行星身份的先例,让很多学者认为冥王星应该被重新归类为小行星。加州理工学院的迈克尔·布朗(Michael brown)提出“太阳系的行星应该是质量大于类似轨道上其他天体质量之和的天体”。虽然在1999年,国际天文学联合会明确表示,现在还不是改变冥王星身份的合适时机,但布朗提出的质量极限指出,大行星只会有八颗,这也宣告了冥王星降级的前景。

在发现了与冥王星大小相似的其他exceptune天体之后,如(50,000) quaoar和(90,377) Sedna,冥王星也不例外exceptune天体的问题已经提出。2005年7月29日,迈克尔·布朗和他的团队宣布,他们发现了一个比冥王星更大的天体,临时名称为2003 UB313。虽然发现者和许多新闻媒体立即将该恒星称为第十颗行星,但在官方文件中仍将其视为小行星,使用2003 UB313的临时名称,表明它是2003年6月下旬10发现的第7827颗小行星。