2020-03-08 15:58:14 佚名

楞香妈咪

上海科技报科普问答主持人：主任记者吴苡婷

在我们过去的记忆中，太阳系有9大行星，最远的一颗就是冥王星。但是2006年8月，国际天文联合国突然把冥王星“开除”出了太阳系行星行列，它被命名为矮行星。

有一个说法是因为冥王星太小了，它的直径只有2370公里左右，只是月亮的三分之二多一点。但是同样有人质疑，离太阳最近的水星更小，为什么没有被开除出行星行列。

那么冥王星为什么被开除出行星行列呢？事实上原因有以下几个方面，第一是该星体应该有足够大的质量，是区域内最大的星体，而且可以达到一种流体静力平衡状态，从表面看星体应该是球型的，我们知道很多小行星和彗星的形状各异。第二是星体必须是绕着太阳系的最大的恒星太阳进行公转，没有进入到其他行星的轨道中去。第三是星体有足够大的引力清空其轨道附近区域的天体。而冥王星显然是达不到所有标准的，它没有能力清空所在轨道上的其他天体，而且在围绕太阳公转的同时，会进入到了海王星的轨道中去。而其他行星围绕太阳的公转展现出的是一个个同心圆。

另外，科学家们发现在冥王星附近有一个柯伊伯带，这是太阳系外围的天体带，里面可能有几万个小行星、矮行星在运动，近年来，科学家们发现其中有几个行星的特性与冥王星很像，比如阋神星、谷神星、鸟神星等。

水星的情况和冥王星大不相同，水星个头比冥王星大，直径有4878公里，虽然在太阳系的行星里属于小个子，但是它符合行星的所有条件。

科坛春秋精选

2006年国际天文学会，以投票方式通过关于大行星的三个标准：1，必须是直接围绕太阳运行；2，自身质量足够大，达到流体力学形成球形的条件；3，质量足够大，通过自身引力，清空轨道周边其他天体；

1，必须是直接围绕太阳运行，而不是围绕行星，否则就只能是卫星，木卫3和土卫6都比水星大，但只能是卫星，如果只达到第1个条件，而不满足第2个和第3个条件的，就只能算是小行星；

2，一个天体如果自身质量足够大，受流体力学的影响，它就会自然而形成球体，如果只满足第1个和第2个条件的天体，则算矮行星，比如：著名的冥王星和小行星带的谷神星；

3，质量足够大就可以把轨道周边的其他天体都清理掉了（吸引成为卫星，或直接撞到自己身上，或因引力弹弓甩到其他轨道上）；

能传满足以上三个条件的，才能算是大行星，太阳系只有水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星和海王星共8个大行星。因为冥王星轨道上还有很多柯伊伯带天体，所以它满足不了第3个条件，只能算矮行星。

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水星是太阳系八大行星中最小的一颗行星，但再怎么说也比冥王星大很多，是不可比的两个天体。

水星的直径为4878公里，而冥王星直径才2370公里，大了一倍多；水星质量是冥王星的20多倍。

但水星的确很小，小得比太阳系两颗卫星都要小。这两颗著名的大卫星分别是：木卫三，直径5262公里；土卫六直径5150公里。木卫四与水星差不多，直径为4840公里，我们月球直径为3476公里，比水星略小，在太阳系卫星中排名第五。

冥王星就更可怜了，有七颗卫星比它大，除了上述说的几颗，还有木卫一，直径3660公里；木卫二，直径3132公里；海卫一，直径2520公里。

2006年国际天文学会正式定义了行星概念，这个定义把冥王星排除出了行星队伍。

行星的主要条件应该达到：1、必须是绕着恒星运转的天体；1、必须足够大，自身重力足够使自己表面呈圆球状，直径至少达到800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上；3、能够清空自身轨道上的其他天体物质。

这就很明确了，水星完全具备以上条件。水星是围绕着太阳公转的天体，是一个几乎很完美的圆形星球，轨道被清空，甚至一个卫星都没有，质量为3.3*10^23公斤，远远超过50亿亿吨的质量。因此水星是一个名副其实的太阳系行星。

冥王星于1930年发现，由于早期观测手段较差，开始人们认为它应该是一个较大的行星，甚至比地球还大，因此被列入太阳系九大行星之一。

随着对冥王星了解的增多，科学界发现冥王星实际很小，越来越多与行星不相符的情况。

后来，人们不断的发现了柯伊伯带的矮行星，它们是阋神星、谷神星、鸟神星、妊神星。这些矮行星有的与冥王星相当。比如阋神星，发现时认为比冥王星质量还要多出27%。

这样，在2006年国际天文联合会上，经过投票通过，冥王星就被踢出了行星队伍，结束了它混迹行星队伍76年的生涯，归入矮行星行列。而且卡戎也被认为不属于冥王星卫星，应该列为矮行星。这样比较知名的矮行星就有了6颗。

按照国际天文联合会关于行星的定义，冥王星似乎对前两条还算符合，但有一些比较明显的特征与行星定义有别。

冥王星与其他行星明显不同的特征有：1、太小，比很多卫星都小；2、轨道偏心率太大，达到0.256，远日点73.1亿公里，与近日点44.3亿公里相差1.66倍，3、轨道有时进入海王星轨道内测，有人提出其原来是海王星卫星，后被甩出的说法；3、冥卫一卡戎严格意义上并非卫星，冥王星与卡戎是相互绕着各自星体外空间质点公转，且相互潮汐锁定，这可以视为冥王星并没有清空其自身公转轨道，而是与其他星体共享轨道。

这些特征是冥王星最终被排除出行星队伍的主要原因。现在科学界对冥王星被踢出行星队伍也还有一些争议，还此起彼伏有一些要求冥王星重列行星仙班的呼声。

但随着越来越多矮行星发现和冥王星一些与行星差异特征的发现，其回归行星队伍的可能性越来越渺茫，看来只能委屈求全了。

好在2015年7月14日新地平线号探测器到达冥王星探测后，得到了冥王星一些准确数据，确定了冥王星直径为2370公里，比阋神星2336公里略大。这样冥王星虽然不能做行星里的凤尾了，但做到了矮行星的鸡头，独领风骚也算幸运。比较明显的名声就是，居于海王星轨道外的矮行星和很多小行星都被归类为“类冥矮行星”或“类冥天体”，为此它也应该略感安慰了。

这就是水星为啥可做大行星，而冥王星只能屈就矮行星的前因后果。

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水星虽然不大，但也是相对于太阳系的其他行星来说的。相比较冥王星这种矮行星来说水星还是很大的。当然太阳系当中有些行星的卫星，比如木卫三、土卫六，他们的体积比水星要大一些，但就质量而言还是比不上水星的。

关于行星的准确定义，一直到了2006年才有了一个广泛认同的说法。现在普遍认同的行星定义如下：

(a) 在轨道上环绕着太阳。

(b) 有足够的质量，能以自身的重力克服刚体力，因此能呈现流体静力平衡的形状(接近圆球体)。

(d) 未能发生核聚变。

从这个定义就可以看出来，水星虽然体积不是很大，但它完全能够称得上是一颗行星。首先水星在自己的轨道上绕着太阳公转；其次水星的质量足够大，使得它的形状是一个球形；再者而言水星轨道附近没有其他的相近天体；最后，水星的中心没有发生核聚变。

为什么冥王星没有成为一颗行星呢？我们也可以按照这个行星定义一一分析。首先冥王星确实绕地球旋转，但其轨道形状、与黄道面的夹角等和其他行星有很大的区别。这一点我们姑且认为它合格。冥王星的形状是个球形，中心也没有发生核聚变，这两点也可以认为满足。但冥王星有一个卫星“卡戎”，和冥王星比较类似。它们两者看起来不像行星和卫星的关系，反而更像“兄弟”关系。这样的话就认为它没有能力清除其轨道附近的天体。

再者而言，冥王星的质量和体积在太阳系中都是十分普通的，甚至连月球都比不上。这样一个小天体把它归类于行星，相信很多人都是不服的。

最重要的一点，科学家们在海王星轨道之外的柯依伯带发现了一些冰质天体，不管质量还是体积都严重挑战了冥王星，甚至有的比冥王星还要大。正是由于这个事实，科学家们决定把冥王星归于柯依伯带中的一个体积较大的普通天体，而把它踢出了“行星”的大家庭。

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张家小智儿

答：主要是冥王星不满足现代天文学对行星的定义标准，在2006年被国际天文联合会开除了大行星行列，降级为矮行星，并衍生出“类冥天体”的分类分支。

我们来看两者的数据：

水星：质量3.3*10^23kg，直径4878km，轨道平均半径0.58亿公里；

冥王星：质量1.5*10^22kg，直径2370km，轨道平均半径58.5亿公里；

现代天文学对行星的定义，需要满足三个条件:

条件一：需要环绕恒星运行；

条件二：能够清除所在轨道附近的其他天体；

条件三：质量足够大，并在重力作用下，使其自身形状呈球形；

以上三点，就是对行星的定义标准；但是，各条件要求并没有严格的定义界限，需要根据实际情况而定，于是行星和矮行星也将存在定义的模糊地带。

水星作为最靠近太阳的大行星，其轨道非常稳定，自身没有卫星，轨道周围也没有其他天体（也许是太阳帮它清理了），但水星是完全符合行星定义标准的。

冥王星虽然体积也很大，直径几乎是水星的一半，但是对行星定义的“条件二”并不符合。

因为在它的轨道周围，还存在其他相对较大的天体。

比如：冥王星处于柯伊伯带的内侧，在附近还存在阋神星（直径2326公里）这样和冥王星差不多大的天体。

如果把冥王星看作大行星，无疑还会带出许多大行星，连它的卫星“卡戎”直径都有1207公里，而且冥王星和卡戎相互潮汐锁定。

另外，冥王星的轨道偏心度太大，近日点44亿公里，远日点73亿公里，和其他八大行星完全不一样，这些都是把冥王星降为矮行星的理由。

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比起太阳系中的其他几大行星，水星的尺寸确实不大，确切的说是直径最小的行星，直径约为4880千米。水星的尺寸甚至还比不上卫星，例如，木卫三和土卫六的直径均大于水星，木卫四则与之相当。不过，虽然水星的尺寸较小，但仍然远大于冥王星，水星的直径比冥王星大两倍。冥王星的尺寸确实太小了，就连地球唯一的天然卫星——月球也比它大，月球的直径是冥王星的1.5倍。

不过，行星的定义并非完全取决于尺寸。根据国际天文学联合会的行星定义，成为行星需要满足三大条件：（1）围绕恒星（在太阳系中指的是太阳）公转；（2）质量足够大，使其外观能够呈现为球形；（3）能够清空公转轨道附近的其他天体，并且它的个头在该区域内最大。虽然冥王星围绕太阳公转，并且外观呈现为球形，但由于冥王星的轨道会闯入海王星，并且也在柯依伯带中与其他小天体的轨道相重合，所以冥王星不满足第三条要求，故冥王星不再被认为是行星，而是被重新归类为矮行星。反观水星，虽然它的尺寸相对较小，但它均满足行星的三大要素，所以水星被认为是行星。

就目前而言，太阳系中只有包括水星在内的八大行星。除此之外，还有包括冥王星在内的五个矮行星。根据2015年近距离飞掠冥王星的新地平线号探测器，冥王星的直径在矮行星中最大。不久前，有研究表明太阳系中可能还存在第九大行星，甚至第十大行星。不过，它们均未得到证实。这是因为它们远离太阳，我们在地球上很难直接观测到。

火星一号

因为按照行星的定义需要同时满足这么几个条件：

环绕太阳运行
自身足够大，可以在重力作用下达到流体静力学的稳定的圆球形
能够清除自身轨道附近物体

自从冥王星被发现之后，一直就有许多天文学家认为它不符合行星的标准，主要就是这个“小”，它的直径只有2370km，而水星直径足足是它两倍还多——4800km，冥王星甚至比月亮都要小。而且它的轨道很诡异——和太阳系其他行星不同，冥王星的轨道是倾斜于其他行星运行的平面的。

但是在当时的观测来看，似乎又找不到把它开除出行星的理由：它虽然是最小的行星，但也形成了一个圆形；它虽然轨道诡异，但确实是围绕太阳做圆周运动。而且最关键的是，当时并没有发现它的轨道上还有什么其他的星体。

当时随着研究深入，人们逐渐发现，冥王星其实并不是自己独占一个轨道，它只是在柯伊伯带内侧运动，而柯伊伯带里直径大于100Km的天体可能得有数十万颗，尤其是03年被发现的阋神星，初步观测它的体积比冥王星还要大（后来的观测又发现它的直径比冥王星小了二三十公里）！这个天体的出现直接导致了冥王星地位的动摇。随后一些曾经被认为是小行星的天体——比如1801年被发现的谷神星（和其他一些矮行星不同，它不在柯伊伯带，而是在木星和火星之间的小行星带里）、后来发现的妊神星、鸟神星（Makemake）、创神星（Quaoar）、亡神星（Orcus）、塞德娜（Sedna）之类的都被重新测量了体积和轨道，最终得出的结论是：冥王星和柯伊伯带里的这些天体一起共享公转轨道，而且冥王星的体积上和它们相比没有质的区别，所以冥王星满足不了“清除自身轨道附近物体”这个要求，被开除出行星序列。

“个头小就没有尊严吗？”“对，没有”

不过总要给冥王星安排一个新的身份，所以同时又决定，冥王星、谷神星、阋神星、鸟神星、妊神星五颗为矮行星，是一种低于行星，高于小行星的存在。

此外有的学者认为在柯伊伯带之外可能还会有一颗真正的行星，是它导致了冥王星他们的轨道倾泻，但是这个神秘行星是否真的存在还不好说。

一个男人在流浪

很多年龄稍大一些的朋友可能都知道原本太阳系中有九大行星，分别是水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星和冥王星，然而2006年的时候，国际天文联合会(IAU)将冥王星请出了行星的行列，可能很多朋友就不明白了，好好的为什么将冥王星踢出行星行列呢？再比如水星和冥王星同为小质量天体，那为什么不把水晶也踢出行星行列呢？难道就因为它们一个在太阳系的内围，一个在太阳系的外围吗？

其实不是这样的，国际天文学联合会之所以将冥王星请出行星的行列，主要还是考虑到大连柯伊伯带天体的存在，而这类天体和我们通常定义的行星有很大的不同，所以他们于2006年8月24日通过了“行星”的新定义，这一定义主要包括以下三点：

1、围绕恒星运转的，内部还没有自然发生核聚变的天体；

2、质量必须足够大，能克服固体应力以达到流体静力平衡的形状（近于球体）；

3、必须清除轨道附近区域，公转轨道范围内不能有比它更大的天体。

总结成一句话就是有围绕恒星运行的近似圆形的轨道，并且清除了轨道上其他天体，自身质量够大但是内部并未发生核聚变的星球。

那么我们再来看水星和冥王星，很显然水星是符合这个定义的，它是最靠近太阳的大型天体，轨道几乎为完美的圆形，也是太阳系中轨道最圆的天体，其轨道上的其他天体早已经被清空，虽然质量较小，但也是一个浑圆的球体，其自身的质量距离内部发生核聚变还远的很，所以毫无疑问水星是行星。

那么冥王星呢？它就有些不符合了，首先是它的轨道并非近似圆形，而是椭圆形的，其轨道的近日点甚至在海王星的轨道以内，只有30个天文单位（日地距离），但是远日点却在49个天文单位处，很显然这是一个椭圆形轨道，而且也正是由于它会跑到海王星的轨道内，也说明他并未清除自身轨道上的天体，也可以说它的轨道上有比它更大的天体，所以也就无法将它定义为行星了。

而且冥王星的质量很小，只有月球的1/6，体积也只有月球的1/3，这样的质量相比水星又小多了，只有其1/24，如果相比于我们的地球的话，那么它的质量只有地球的1/460，即便在柯伊伯带天体中，它也算不上最大，因为阋神星的质量还要比它大上27%左右。

其实冥王星当初之所以被认作第九大行星，主要是因为它是第一颗被发现的柯伊伯带天体，当人们发现这个海王星外天体的时候欣喜若狂，当时并未认识到在它的轨道之外，还有很多天体，所以自然而然的就将它叫做了第九大行星，而行星的定义进行调整之后，比较另类的它被请出行星的行列也是很自然的事情了。

科普大世界

对于这个问题，我们首先先来明确一下行星的定义：通常情况下我们把自身不发光，环绕着恒星进行运动的天体称之为行星。要想判断一个天体是否是行星，需要看看它是否满足三个条件：首先要确认该天体必须是围绕着恒星进行运转的；其次该天体的质量必须足够大，以形成近似于圆球体的形状；最后就是在该天体绕恒星进行公转的轨道范围内不能有比它更大的天体存在。满足了这三个条件的天体，才能被称之为行星。