做好准备——冥王星的辩论又回来了,人们“根本”停不下来。 冥王星可能即将 恢复其行星地位。
你可能会觉得科学家们在忽悠你。十年前,他们都决定 冥王星不是行星——它实际上是一颗矮行星——现在他们突然想改回来?也许你甚至认为这恰恰说明了这一切从一开始就是毫无意义的。行星、矮行星——反正都是某个晦涩群体决定的虚构体系。
但分类确实很重要,我们用来得出这些分类的定义也同样重要。人们(甚至包括NASA的科学家这样的专家)在应该使用什么定义上摇摆不定,这并不会降低它们的意义。这仅仅意味着我们仍在学习。这正是科学的意义所在:我们必须能够根据我们的理解来调整我们的定义。而整个冥王星事件就是一个绝佳的例子。
让我们从基础开始。来自NASA 新视野号任务的一组科学家,该任务在2015年对冥王星进行了飞掠研究,他们计划在即将于三月举行的 月球和行星科学会议上 提出“行星”的新定义。他们由长期支持冥王星的艾伦·斯特恩领导。自所谓的“降级”以来,斯特恩等人一直认为冥王星是行星,而持相反观点的科学家则批评他们试图恢复一种过于简化的太阳系观。斯特恩和他的新视野号同事提出的新定义将恢复冥王星的行星地位,但也会给太阳系中的更多天体赋予“行星”的称号。我们最终将总共有110颗行星。想想看,你还抱怨从九颗行星到八颗行星带来的困惑。
他们提出的实际定义是“一个从未经历过核聚变,且具有足够自身引力以至于可以形成近似球状(三轴椭球体)而不考虑其轨道参数的亚恒星质量天体。” 用通俗的语言来说,他们建议“比恒星小的圆形太空物体”。这是一个非常宽泛的术语。这意味着我们所认为的所有行星现在也将拥有围绕它们运行的更小的行星。 我们自己的月球也将被视为行星, 环绕其他行星的卫星也同样如此。所以,也许现在你开始觉得这有点太多了。卫星变成行星?得了吧。
但这些科学家并不是仅仅因为想为冥王星辩护而煽动情绪才提出这个宽泛的新定义——他们认为我们当前的定义没有基于行星研究真正重要的特质。他们说,使一个天体成为行星的不是它的位置或大小。重要的是这个行星实际是什么样的。
国际天文学联合会(IAU)在2006年 定义“行星”时,得出了这样的结论:一个围绕太阳运行的天体,其质量足以使其呈圆形,并且能够清除其轨道上的其他物体。这意味着任何新发现的太阳系外的“行星”严格来说都不是行星,而是系外行星。新视野号的科学家对此表示不满。他们还认为要求行星清除其轨道是不合理的,因为这要求轨道宽的行星必须非常大。如果地球处于冥王星的轨道上,它也无法清除其轨道上的所有物体。此外,即使是“清除”的轨道通常也充斥着短暂的小物体,所以你可以说没有“行星”真正达到了这个成功标准。
这一切都是他们更大论点的一部分:行星之所以是行星,不是因为它处于特定的轨道,也不是因为它具有特定的尺寸。行星之所以是行星,是因为其物理性质。我们研究行星是因为它们有冰火山和 流动的甲烷湖和翻滚的磁场——而不是因为它们在绕太阳运行时会清除宇宙碎屑。我们用来理解世界的分类只有在有意义地描述事物时才有用。
这并不是说新视野号的科学家已经提出了最好的定义。 许多研究人员认为,天体的大小应该很重要,而不仅仅是形状。我们目前八颗行星比太阳系中所有其他天体( 除了太阳,当然)都要大得多,而且许多天文学家,如迈克·布朗—— 导致冥王星“降级”的人——认为这一点很重要。我们甚至还没有谈论地质方面。天体是否有大气层是否重要?冥王星有大气层和复杂的地质表面,有山脉和冰川, 但有些彗星也有。
那么,什么才应该算作行星呢?IAU显然认为位置和大小是行星身份的重要方面。新视野号团队则不这么认为。这没什么。我们可以就我们认为有意义的东西达成一致——仅仅是进行辩论本身就非常重要,因为它意味着我们正在认真思考我们的世界。很容易根据我们自己的怀旧情绪来站队,但因为我们是在九大行星的时代长大的,所以想让冥王星成为行星,并不是一个有意义的理由。
如果你觉得难以激发热情去深入探讨定义行星身份的科学原理,不妨尝试从一个你可以深入纠结的辩论开始:热狗算不算三明治?花点时间思考一下。也许你认为它算,因为三明治就是夹着两片面包制品的任何东西。面包的种类重要吗?玉米饼是面包制品,那么墨西哥玉米饼是三明治还是带夹层的蛋糕?开放式三明治呢?它只有一片面包。如果你认为开放式三明治仍然是三明治,那么披萨也可能是一种三明治——它们都是带有馅料的面包制品。把热狗和披萨都算作三明治有什么意义吗?这似乎不太对,所以我们也许应该提出一个能区分它们的定义。也许这与你使用的面包类型或你放的配料有关。
热狗算不算三明治,其实并不重要。但所有这些看似愚蠢的问题,实际上都在围绕一个更根本的问题:某物成为三明治意味着什么?我们认为三明治有哪些重要的方面?从某种意义上说,这些问题与天文学家对冥王星的疑问,或者地质学家对 是否存在第八块大陆的疑问是相同的。最终重要的是我们是否仔细地审视我们的世界。我们不仅要思考冥王星作为一个天体是什么样的,还要思考我们如何看待天体及其在宇宙中的位置。这是关于决定什么才是重要的。
而且,为了清晰起见:热狗不是三明治。