冥王星的星路歷程

艾先力

這是國(guó)際天文學(xué)家的一次大聚會(huì)。為冥王星的去留他們閉門討論，投票表決。

讓冥王星退出行星行列，其實(shí)是多數(shù)天文學(xué)家的一致愿望。

科學(xué)的精髓就是實(shí)事求是。況且，退出行星行列對(duì)冥王星并沒有什么傷害，就像人改了名字一樣。

“這是眾望所歸，冥王星終于得到與身份相符的名稱了，這簡(jiǎn)直太好了！”

這是南開大學(xué)天文學(xué)教授、天津天文學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)蘇宜得知布拉格世界天文學(xué)大會(huì)決定后的第一反應(yīng)。他在自己的著作《天文學(xué)新概論》一書中多次闡述這一觀點(diǎn)。冥王星與其他八大行星不僅軌道不同、距離相距遙遠(yuǎn)，而且它們本身的物理性質(zhì)迥異，懸殊之大簡(jiǎn)直不可同日而語(yǔ)，早就應(yīng)該將它分離出去。

冥王星的由來(lái)

要說(shuō)冥王星，首先要提的是“柯伊柏帶”——這個(gè)太陽(yáng)系中小星體匯聚地。

準(zhǔn)確地說(shuō)，柯伊柏帶是一個(gè)冰巖匯聚地，從距太陽(yáng)約４８億公里的地方，即海王星軌道以外，延伸至距太陽(yáng)８０億公里的太空。從此再往外，已被探知的天體數(shù)目陡然減少，再往遠(yuǎn)處就是“奧爾特云”。柯伊柏帶里的天體多達(dá)數(shù)十億個(gè)，其中，直徑超過９６公里的天體就有３５０００顆。直徑為２２８８公里的冥王星是已知最大的，也是唯一具有大氣的柯伊柏帶天體。冥王星有自己的衛(wèi)星“卡戎”，長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為有別于這個(gè)寒冷世界的其他居民。

哈勃天文望遠(yuǎn)鏡的問世，改寫了天文學(xué)的歷史，截至目前，它已發(fā)現(xiàn)了十幾個(gè)柯伊柏帶天體不僅也有自己的衛(wèi)星，而且個(gè)頭還很大。２００３年發(fā)現(xiàn)的“塞德納”的直徑接近冥王星，去年發(fā)現(xiàn)的“齊娜”已超過了冥王星，況且“齊娜”還有自己的衛(wèi)星，直徑超過２５０公里的“加布里埃拉”。因此引發(fā)了冥王星地位的爭(zhēng)論，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是將“齊娜”定為太陽(yáng)系的第十大行星呢，還是將冥王星清除出九大行星之列？

將錯(cuò)就錯(cuò)何時(shí)休

１９３０年２月，當(dāng)時(shí)還沒有人預(yù)測(cè)“柯伊柏帶”和“奧爾特云”的存在。美國(guó)天文學(xué)家克萊德·湯博在翻看自己拍攝的數(shù)千張夜空照片時(shí)，突然在其中一張照片上發(fā)現(xiàn)了冥王星的微弱運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)誰(shuí)也沒有料到它居然會(huì)獲得第九大行星的美名。

開始因?yàn)橛?jì)算的失誤，冥王星的個(gè)頭被認(rèn)為是地球的好幾倍，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)它不僅比地球要小，甚至還趕不上月亮。但是因?yàn)樗诋?dāng)時(shí)看來(lái)的確與太陽(yáng)的距離實(shí)在遙遠(yuǎn)，有近８０億公里，加之它是柯伊柏帶上發(fā)現(xiàn)的唯一天體，其運(yùn)行的軌道與其他八大行星相比，顯得十分平面怪異，所以穩(wěn)固占據(jù)了太陽(yáng)系第九大行星的位置。

不是天文學(xué)家們始終未動(dòng)掀翻冥王星寶座的念頭，只是考慮到九大行星的定論已然深入人心，一旦更改勢(shì)必帶來(lái)很多的麻煩和誤解，弄不好還可能使人們對(duì)宇宙的了解陷入混亂，不如依然維持現(xiàn)狀，待時(shí)機(jī)成熟再作理論。

有天文學(xué)家戲謔地說(shuō)，冥王星與公眾的關(guān)系搞得不錯(cuò)，人緣好得出奇，人們非常留戀它，生怕將它開除出行星行列會(huì)傷害了它的感情。尤其是廣大的天文愛好者和喜歡天文的孩子們難以割舍。

但是科學(xué)的精髓是實(shí)事求是，這種不負(fù)責(zé)任的將錯(cuò)就錯(cuò)，顯然讓嚴(yán)肅的科學(xué)家難以容忍。

標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該嚴(yán)格還是靈活

造成冥王星今天尷尬局面的是什么呢？是天文學(xué)界對(duì)行星的界定標(biāo)準(zhǔn)含糊不清。

它界定行星的三個(gè)籠統(tǒng)特點(diǎn)有三：一是圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，二是星體的圓形均是地心引力造成，三是它們的誕生與恒星的天文進(jìn)程無(wú)關(guān)。不難看出，這些規(guī)定只是廣義的、概念性的，缺乏可操作性。

“齊娜”的被發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是自１８４６年海王星被發(fā)現(xiàn)以來(lái)人類在太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)的最大天體，它的直徑有２４００公里，比冥王星大１１２公里，按行星的體積標(biāo)準(zhǔn)在直徑２０００公里以上的規(guī)定，它理應(yīng)算作行星。可反對(duì)意見認(rèn)為，“齊娜”不是一顆行星，甚至冥王星也不是。因?yàn)樗鼈z都是柯伊柏帶物體，而柯伊柏帶是海王星外的一條冰帶，所以部分天文學(xué)家認(rèn)為，在太陽(yáng)系只有八顆行星。

激烈的爭(zhēng)論，讓“齊娜”的發(fā)現(xiàn)者邁克爾·布朗也不免憂心忡忡，無(wú)所適從。他說(shuō)：“如果ＵＢ３１３（齊娜的代號(hào)）最終勉強(qiáng)被宣布為第十大行星，我總會(huì)覺得它是冒牌貨。”

謝天謝地，此次布拉格世界天文學(xué)大會(huì)終于為行星做了清晰的定義：一要有足夠的質(zhì)量，有它自身的引力，這樣該天體就處在一種流體靜力平衡，通俗地說(shuō)，也就是該天體大體呈現(xiàn)為球狀；二是它繞恒星公轉(zhuǎn)，而它本身既不是恒星，也不是引力中心在主星內(nèi)部的行星衛(wèi)星。

兩廂對(duì)照，新標(biāo)準(zhǔn)明顯更清晰、更實(shí)用了，它無(wú)疑為今后新發(fā)現(xiàn)天體的準(zhǔn)確定位指明了方向。

但是部分歐美天文學(xué)家卻認(rèn)為，行星的定義不應(yīng)過于嚴(yán)格，應(yīng)具有足夠的靈活性，這樣既便于不同學(xué)說(shuō)的并存，也為新發(fā)現(xiàn)留有余地。

為了近距離探測(cè)冥王星，重１０００磅、造價(jià)高達(dá)５．５億美元的專用航天探測(cè)器“新視界”已于今年年初發(fā)射升空。它會(huì)在２００７年２月飛至木星，在那里獲取引力動(dòng)力，于２０１５年到達(dá)目的地。它將首次近距離拍攝冥王星和“卡戎”的圖片，用可視波照相機(jī)拍攝它們的面貌，更清晰地探測(cè)冥王星的詳細(xì)情況。所以，相對(duì)保守的天文學(xué)家主張?jiān)俚鹊瓤矗靶乱暯纭眰骰馗鎸?shí)、更準(zhǔn)確的冥王星資料，再做定論也不遲。

可是主流天文學(xué)家卻積極倡導(dǎo)此次為太陽(yáng)系的行星重新定位的活動(dòng)，正如美國(guó)卡內(nèi)基學(xué)會(huì)的天體物理學(xué)家艾倫·博斯所說(shuō)：“科學(xué)在不斷進(jìn)步，并非刻在銅匾上永不改變的古董。”

負(fù)面影響并沒有那么嚴(yán)重

有人可能會(huì)問，既然科學(xué)家早就知道將冥王星算作行星是一個(gè)誤會(huì)，為什么直到今天才修正呢？

“完全是因?yàn)榭臻g探測(cè)技術(shù)的日益進(jìn)步，特別是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡為代表的高科技設(shè)備的問世，將天文學(xué)研究引入了一個(gè)全新的境界。”蘇宜教授幾乎是不假思索地回答。當(dāng)然，科學(xué)界曾過于擔(dān)心，打破九大行星的傳統(tǒng)理論可能給公眾和教育帶來(lái)的負(fù)面影響，也起著一定的滯后作用。

其實(shí)，這種影響是微乎其微的。對(duì)此，中國(guó)紫金山天文臺(tái)的研究員、博士生導(dǎo)師徐偉彪認(rèn)為，在某種意義上說(shuō)，它對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的新聞效應(yīng)比科學(xué)意義更強(qiáng)烈。行星新定義的通過將不會(huì)改變現(xiàn)有的天文學(xué)理論，所有的理論和觀測(cè)結(jié)果仍然有效。恰恰相反，徐先生看到的卻是整個(gè)事件表現(xiàn)出了積極的社會(huì)科學(xué)意義，他說(shuō)：“決議的通過對(duì)天文學(xué)的發(fā)展有積極意義，它可以解決歷史遺留下來(lái)的問題，使人們對(duì)行星有一個(gè)明確和統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。”

更重要的是，我們對(duì)科學(xué)、對(duì)客觀事實(shí)，作出了明確的交代。