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國際天文學聯合會的行星定義

出自Taiwan Tongues 台語維基
這是此頁批准,以及是最近的修訂。

佇二空空六年,國際天文聯合會為行星下了定義,日頭系內底的天體欲做行星的資格是:

一 . 軌道環踅著日頭運動; 二 . 有夠額的量能維持流體靜力平衡(倚球體的形體); 三 . 會當清除「相𫝛軌道頂面」的其他天體。

一粒毋是衛星的天體若滿足進前兩粒準,將去予人分做「矮行星」,根據國際天文聯合會此一定義,「 行星佮矮行星是兩種無仝類的天體」;一粒毋是衛星的天體若是滿足矣第一條準,伊將去予人分做「日頭系小天體」(SSSB)。 操稿上原初的規劃是矮行星是行星下的一个子分類,但是因為這可能致使日頭系的行星來增加成做幾十粒,這份草稿去予人刣掉去矣。佇二空空六年,伊干焦添三粒矮行星(穀神星、拚房神星佮拚神星), 而且共冥王星重分類做矮行星。這个定義猶原是有爭議的,來自無仝的各界佮天文學家的聲有支持嘛有批判,毋過這个定義猶是佇咧使用中。

根據這个定義,目前佇太陽系內底干焦八粒行星佮五粒矮仔行星。這个定義將行星佮較細的天體區分開來,毋過日頭系外口一定會當用,因為猶無能力揣著日頭系外較細的天體。太陽系外行星或者是系外行星,佇二空空三年完整的行星定義草案的指導大綱中,抑是按怎共𪜶對較大的矮星其中共分出來。

辯論的原因

佇彼个二十世紀早期的一寡發現進前,天文學家並無需要行星真正的正式的定義。當一九三空年發現了冥王星的時陣,天文學家認為日頭系有九粒行星佮數千粒較細的天體,親像小行星佮彗星,並且認為冥王星比水星較大。

冥王星的衛星凱倫佇一九七八年被發現,根本上改變太陽系的面貌。經過測量凱倫的軌道週期,天文學家頭擺會當精確的測量出冥王星的質量,發現伊比預期的細粒子真濟。冥王星質量大約干焦水星的二十分之一,甚至比地球的月球閣較細,使伊成做上遠而且上細的行星。但是伊的質量猶原是上大細的行星穀神星的十倍以上。

天文學家佇一九九空年代開始走揣比冥王星較遠的其他天體,就是古柏帶天體抑是 KBOs。真濟這種天體佮冥王星分享關鍵性的軌道特徵,這馬講號做冥族小天體(plutinos)。 冥王星予人看做這个新族群內底上大的一粒,有的天文學家已經無閣認為冥王星是行星。冥王星的離心率佮鐵枝路敧去毋仝一般的行星,較成是古柏帶天體。紐約市地球佮太空玫瑰中心的海頓天象館佇二空空年重新開幕的時,新的展示內底就已經無冥王星矣。

對二空空年開始,至少有三粒新發現天體(創神星、賽德娜佮拚房神星)的質量佮軌道攏足大的,顯然天文學家毋是共𪜶叫做行星,就是共冥王星重新分類。天文學家嘛知影閣較濟比冥王星閣較大的天體將會予人發現,行星的數量將會快速的成長;𪜶需要關注其他的日頭系的行星愛按怎分類。二空空六年,兩千空三 UB 三百十三的大細使問題呈現佇天文學家面頭前,拚房神星較冥王星較大粒一寡,所以該被認同一粒行星。

相𫝛的歷史

對冥王星確實分類的迴響佮辯論,強欲佮十九世紀的穀神星佇一八零一年一月初一予人發現了後就開始的如出一磕袂著。彼陣天文學家隨宣佈這个小天體就是佇火星和木星之間的「失蹤行星」。 毋過佇咧四冬之內,𪜶閣發現兩粒閣較細粒的天體有相𫝛的軌道,造成𪜶的懷疑,有新的想法佇遐。到甲一八五一年,予人叫做是「行星」的天體已經增加為二十三粒,並且足明顯的閣有數百粒抑是閣較濟的天體會予人發現。天文學家於是對𪜶進行編目,並開始共講𪜶是小行星,不再是「行星」。

定義的歷史記錄

因為足少會發現新的行星,IAU 就無任何予行星的定義佮號名的機制。佇賽德娜發現了後,IAU 佇二空空五年成立了一个由十九位委員組成的委員會,由以英國天文學家他旺 ・ 威廉斯(Iwan Williams)擔任主席,考慮為行星後一个定義。𪜶建議會當對三个層面定義:

一 . 文化上:由足濟人來講伊是行星; 二 . 構造上:行星著愛有夠大會當成做球體; 三 . 動力學上:這粒天體愛有夠大,會當清除其他的天體,使𪜶離開伊的鐵枝路。

另外一个委員會,由天文學家兼歷史學家的哈佛大學名譽教授歐文 ・ 金格瑞契(Owen Gingerich)擔任主席領導的委員會,提出一个原始的定義,並且由五位行星科學家佮科學作家戴瓦 ・ 梭貝爾(Dava Sobel), 提出一份強而且有力的建議書。

建議的草案

IAU 佇二空空六年八月十六發表矣「原來」的定義,伊的形式敨放,由委員自本提出的三種層面中的第二項衍生出來的。伊的內容是:

這个定義將致使三个天體被認可成做行星:

  • 穀神星:佇拄被發現時捌予人看做行星,但是隨後被當做一粒小行星。
  • 凱倫:冥王星的衛星,冥王星-凱倫系統會予人認為是雙行星。
  • 拚房神星:佇外日頭系黃道離散盤內底的一粒天體。

佇按呢的定義下,未來閣有十二粒天體等待成做行星,當前愛務是改善對𪜶的物理性質的認識,就會當加入候選清單內。無論媒體按怎報導,佇咧第二張唱片內底的幾个天體最終比其他的天體閣較有可能成做行星。這份建議並無認定太陽系干焦十二粒行星,拚房神星佮賽德娜的發現者米懸 ・ E ・ 布朗聲稱佇日頭系內底上無閣有五十三粒已經發現的天體符合這个定義,佇完整的調查了後,數量可能會達到兩百粒以上。

定義嘛考慮著一對天體敢是雙行星系統,若兩个天體各自攏符合行星的準則,共同系統的重心(嘛講號做質心)佇咧這兩个天體以外的空間,就是雙行星。冥王星佮凱倫將是日頭系內底唯一已知的雙行星。其他行星的衛星(比如講,地球的月球)可能是流體靜力平衡,毋過因為重心落佇質量較大的天體(比如講地球)之內,所以猶原袂予人界定做雙行星。

「 微小行星」(minor planet)這个名詞予人放棄,取代之的是太陽系小天體(Small Solar System Body,SSSB)佮一个新的分類「pluton」。 前者是彼个形佇咧「球體的」坎之下的天體,後者欲用佇軌道有趨的趨度、大的離心率,佮週期超過兩百地球年的行星(也就是位佇海王星軌道以外的行星)。 冥王星這个分類的原型,毋過無需要國際天文聯合會的官方正式分類,「 矮行星」這个名詞就誠想欲描述佇環踅日頭的這个軌道頂頭,但是質量細於八粒「傳統行星」的遮的天體。佇咧國際天文聯合會的決議草案內底無對棕矮星佮行星作出分辨的建議。這个建議案被安排佇二空空六年八月二四進行投票表決。

重新定義的「行星」這个名詞,將致使一寡海王星外天體的分類予人改變:鋪神星、鳥仔神星、賽德娜、譀歐爾、創神星、伐樓提、兩千空二 TX 三百 , 他克西翁、兩千空二 AW 一百九十七佮小行星灶神星、智神星佮健神星。

八月十八,世界上大的行星科學家組成的國際專業團體美國天文學會的行星科學部門通過了草案的建議。

根據國際天文聯合會的認知,一个天體愛成做圓形上無愛有五 × 一千空二十公斤的質量,抑是八百 khí-looh 伊的直徑。毋過,米懸 ・ E ・ 布朗聲講遮的數值干焦適用佇岩石構成的天體,比如講小行星;以冰為主的天體,親像古柏帶的天體,佇咧閣較細的 sài-sù 上就會當達到流體靜力平衡,凡勢只要兩百至四百 khí-looh 伊的直徑。這一切攏著愛看佇構成物質的硬度,這閣會受著內底溫度的影響。

延長賽

現有定義的議案受著真濟天文學家的支持,因為伊是以一个定性的物理量(物體呈現圓形)來定義外形。其他的潛在的定義就是取決佇日頭系量身定做一个數量的限制 ( 譬如講上細抑是上大值的鐵枝路敧角 )。國際天文聯合會的成員認為遮的定義無應該使用人為限制來決定一粒自然天體是毋是行星。伊嘛有觀察本質上的優勢,建議的標準包含構成的本質,做科學上的本質閣較了解的時陣,敢會閣較容易接受敢會行星。

此外按呢的定義認為冥王星猶原是行星。冥王星的行星地位是真濟天真正思考以及一般大眾佮專業天文學家之間的疏離造成的;一九九九年,為著欲統籌海王星外天體的 kha-tá-lok-guh,冥王星可能予人降級,毋過媒體造成的騷動最後使議案胎死腹內。

批評

天文學家批評這个重新定義無夠明確:天文學家菲爾 ・ 普萊特(Phil Plait)佮國家科學教育中心(NCSF,National Center for Science Education)作家 Nick Matzke 兩个寫了關於𪜶認為這个新的定義為啥物無好,佮按怎才是好的定義。𪜶定義一粒行星是踅著恆星運轉,這意味對任何一个對恆星系統拋出來的行星,抑是佇外口形成的(流浪行星)攏會當是行星,即使伊無符合所有其他的定義。相𫝛的情形嘛會使用佇咧「衛星」這个名詞,做這類的天體脫離環圍咧行星的軌道的時陣,就不再是衛星了;這款看法已經廣泛的被接受。按呢仝款,這个定義嘛無地區分行星佮棕矮星,任何試看覓影澄清這兩个人的差異攏愛留蹛到後擺。

𪜶也批評雙行星的定義:目前月球予定義做地球的衛星,毋過綴時間的推捒,地月系統的重心會向外口徙位(參見海潮加速), 而且終將徙到兩著以外。這種的發展到時陣將使月球予人按照新的定義升級做行星。猶毋過,所需要的時間欲長達幾若十億年之久,真濟天文學家預期日頭已經成做紅巨星,並且吞食去地球佮月球。

米懸 ・ 布朗佇二空空六年八月十八科學拜五的訪問中質疑敢有需要科學的定義。伊講:「 我愛用中國這个詞來作類比,你敢知影,中國這字從來無科學上的定義…𪜶只是文化上的這个定義,並且我認為,地質學家也會明智的予這个名詞單獨的存在,無愛試重新來定義這个名詞,使大陸有傷嚴謹的定義。」

八月十八,Owen Gingerich 講伊收著的批信,支持佮反對這項建議的拄好是一半一半。

其他的建議

根據華盛頓卡內底基學院的 Alan Boss,國際天文聯合會的一个分組佇二空空六年八月十八就提案的草案舉行一改麥稈投票:干焦十八人贊成,超過五十人反對。這五十幾位反對者以烏拉圭天文學家 Julio Ángel Fernández 為首,推出另外一个議案:

佇這个定義下,當前太陽系的系統會繼續維持無變,但是冥王星將會予人調整做矮行星。

修訂候選的議案

八月二二提出的草案共進前的草案修改了兩點。第一是袂著急為新的行星分類訂定名稱(進前的草案使用「pluton」,在地質學上是岩體), 名稱的決定將欲延後。真濟地質學家對類冥王星行星的名稱有所批評,「 pluton」這个名詞久長以來攏佇地質學中用來描述岩漿侵入,這款岩層佇地質上是誠普遍的。因為會造成佮行星學有密切關係的地質學,佇咧名詞之間的相濫去予人認為講不可號。有閣較濟歐洲的語系的國家關注進一步「pluton」這一字,譬如講德國、法國、西班牙佮葡萄牙,「 Pluton」本身就是冥王星的意思,有可能造成閣較大的透濫。

第二个變化是重新描述行星系統中雙行星的定義。捌牽涉著極端的狀況,一个雙星系統的伴星有極大離心率的軌道,因此質心的位置會佇主星的內部佮外口漂徙,致使伴星的身份是衛星抑是伴星,決定佇軌道的佗一位。所以必須愛重閣考慮這種雙行星系統存在的定義,若佇鐵枝路的大多數時間內,質心無屬於這兩粒星任何一粒的內部。較等咧八月二二,佇咧兩个公開舉行的會議頂懸,雄雄出現了違背行星基本定義,叛道離經的結果。天文學家 Julio Ángel Fernández 的主張占了上風,在座成員彼此之間的描述顯示佇八月二四袂改變其主張。這个新主張干焦八大行星,致使冥王星歸類做矮行星。佇頭一改的會議頂懸,討論是熱烈佮生動的,IAU 會員佇咧口頭的異見分歧主要集中佇咧統計佮動力學的物理上;主要的癥結無關係天體的軌道特徵佮定義的標準。佇一改指標性的投票中,成員壓倒性的排除了雙行星系統佮類冥王星天體 ( Pluto-like objects ) 的提案,並且有半數支持流體靜力平衡的議題。這項辯論猶原是開放的 ( 無約束力 ),佇咧第二工猶原有私下的會議對未來的議案來進行表決。

佇仝一工的第二改會議,紲落來「秘密」協商,執行委員會明確的將系外行星排除佇提案外,欲關於著附近的主導性標準納入議題了後,一寡妥協開始出現。

上尾選出的提案

最後咧,佇咧八月二四提出議案的三个選擇是:

會員大會的辯論 ( Plenary session debate )

到尾仔決議時的投票亦因為時間傷過蒼促而廣受爭議。規个會議為期十號,啊若投票煞予人安排佇最後一工舉行,彼當陣有真濟參加會議的天文學家已經離開抑是準備離開布搝格。規个會議有超過兩千七百人參加,毋過干焦四百二十四个人留到最後參與投票。參與投票的四百二十四个人當中,六 a 號決議用兩百三十七票贊成、一百五十三票反對佮三十票棄權獲通過,正式共冥王星家己星之列中除名,畫做矮行星。猶毋過決議通過了後美國有三百位天文學家佮學者以新標準無嚴格做為理由反對這決議,並展開「冥王星平反」運動啦,表示會佇二空空七年 IAU 的例會上進行動議辯論。

最後決定

佇二空空六年八月二十四號通過的行星重定義方案中,行星需要完全符合下列的三項原則:

  • 箍一粒恆星抑是恆星遺跡公轉。
  • 質量很夠去產生一定引力,能克服拄體力使家己保持接近球體的形體。
  • 會當清除軌道附近的天體(使𪜶變衛星,抑是箍搝格朗日點公轉)。

符合以上原則的指定天體有:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星佮海王星共八粒。

若無符合第三項原則,但無屬於衛星的天體,是列入矮行星之列。彼个時陣有穀神星、冥王星佮拚房神星,了後閣有鳥仔神星佮神星的歸屬於矮行星。

目前猶未通過凱倫為矮行星。凱倫猶原予人號做冥衛一,但是伊的共同質心是佇咧冥王星表面以外。因此有人認為凱倫佮冥王星成一雙行星系統。

啊若其他所有天體列入「日頭系內底小天體」,包括小行星𤆬內絕大部份的小行星、彗星佮海王星外天體(包括環境踅著𪜶踅的衛星)和各行星之天然衛星。

科學家的反應

捌擔任 IAU 行星定義委員會委員的達娃 ・ 索貝爾(Dava Sobel)佇伊的著作《The Plants》中透露一段不為人知的往事。二空空六年八月底,差不多三百名科學家參與一項簽名運動,反對 IAU 的行星定義,認為講 IAU 咱所講的「大會」根本就無法度表達𪜶的意願,閣拒絕執行相關的定義。𪜶閣較質疑 IAU 敢有權對行星下定義。

新矮行星的次分類

IAU 佇二空空八年六月十一號宣佈了矮行星的次分類,共海王星以外的矮行星歸屬於類冥矮行星(Plutoid), 包括冥王星、鋪神星、鳥仔神星佮拚房神星。IAU 講:

參見

  • 清除鄰近的小天體
  • 日頭系小天體
  • 日頭系天體列表
  • 微型行星
  • 核融合體(Fusor)
  • 行星質量天體(Planemo)

參考文獻

外部連結

  • IAU 二千空六 General Assembly : Result of the IAU Resolution votes International Astronomical Union official site .
  • IAU 二千空六 General Assembly : video-records of the discussion and of the final vote on the Planet definition .
  • Planet Definition Questions & Answers Sheet , International Astronomical Union Official Site
  • Q & A : The IAU's Proposed Planet Definition Q & A article on the new definition from SPACE . com
  • Dwarf planet discoverer Mike Brown explains the concept behind the new definition