國際天文聯合會的行星定義

在2006年，國際天文聯合會為行星下了定義，太陽系內的天體要成為行星的資格是：一顆不是衛星的天體如果只滿足了前兩個準則，將被分類為「矮行星」，根據國際天文聯合會此一定義，「行星和矮行星是兩種不同類的天體」；一顆不是衛星的天體如果只滿足了第一條準則，它將被分類為「太陽系小天體」，且將冥王星重分類為矮行星。這個定義依然是有爭議的，來自不同的各界和天文學家的聲音有支援也有批判，但這個定義仍然在使用中。依據這個定義，目前在太陽系內只有8顆行星和5顆矮行星。這個定義將行星和較小的天體區分開來，但在太陽系外不見得能夠適用，因為還沒有能力找到太陽系外較小的天體。太陽系外行星或系外行星，在2003年完整的行星定義草案的指導大綱中，還只是如何將它們從較大的矮星中區分出來。辯論的原因.在20世紀早期的一些發現之前，天文學家並不需要行星真正的正式定義。當1930年發現了冥王星之際，天文學家認為太陽繫有9顆行星和數千顆較小的天體，像是小行星和彗星，並且認為冥王星比水星大。冥王星的衛星凱倫在1978年被發現，根本上改變了太陽系的面貌。經由測量凱倫的軌道週期，天文學家首次可以精確的測量出冥王星的質量，發現它比預期的小了許多。冥王星質量大約只有水星的1/20，甚至比地球的月球還要小，使它成為最遠且最小的行星。但是它的質量依然是最大小行星穀神星的10倍以上。天文學家在1990年代開始尋找比冥王星更遠的其它天體，就是古柏帶天體或是KBOs。許多這種天體和冥王星分享關鍵性的軌道特徵，現在稱為冥族小天體。冥王星被視為這個新族群中最大的一顆，有些天文學家已經不再認為冥王星是行星。冥王星的離心率和軌道傾斜不同於一般的行星，比較像是古柏帶天體。紐約市地球與太空玫瑰中心的海頓天象館於2000年重新開幕時，新的展示中就已經沒有冥王星了。從2000年開始，至少有3顆新發現天體的質量和軌道都很大，顯然天文學家不是將它們稱為行星，就是要將冥王星重新分類。天文學家也知道還有更多比冥王星更大的天體將會被發現，行星的數量將會快速的成長；他們需要關注其它太陽系的行星該如何分類。2006年，2003 UB313的大小使問題呈現在天文學家面前，鬩神星比冥王星稍微大了一些，所以該被認同為一顆行星。相似的歷史.對冥王星確實分類的迴響和辯論，幾乎與19世紀的穀神星於1801年1月1日被發現後就開始的如出一輒。當時天文學家立即宣佈這個小天體就是在火星和木星之間的「失蹤行星」。不過在4年之內，他們又發現了2顆更小的天體有著相似的軌道，造成了他們的懷疑，並有了新的想法。到了1851年，被稱為「行星」的天體已經增加為23顆，並且很明顯的還有數百顆或更多的天體會被發現。天文學家於是對它們進行編目，並開始稱它們是小行星，而不再是「行星」。定義的歷史記錄.因為很少會發現新的行星，IAU就沒有任何給行星的定義和命名的機制。在賽德娜發現之後，IAU在2005年成立了一個由19位委員組成的委員會，由以英國天文學家伊旺·威廉斯擔任主席，考慮為行星下個定義。它們建議可以從三個層面定義：另一個委員會，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，提出了一份強而有力的建議書。建議的草案.IAU在2006年8月16日發表了「原來」的定義，它的形式鬆散，由委員原本提出的三種層面中的第二項衍生出來的。它的內容是：這個定義將導致三個天體被認可成為行星：在這樣的定義下，未來還有12顆天體等待著成為行星，而當前要務是改善對它們的物理性質的認識，就可以加入候選清單內。無論媒體如何報導，在第二張清單中的幾個天體最終比其他天體更有可能成為行星。這份建議並沒有認定太陽系只有12顆行星，鬩神星和賽德娜的發現者米高·E·布朗聲稱在太陽系內至少還有53顆已經發現的天體符合這個定義，在完整的調查之後，數量可能會多達200顆以上。定義也考慮到一對天體是否為雙行星系統，如果兩個天體各自都符合行星的準則，共同系統的重心之內，所以仍不會被界定為雙行星。「微小行星」這個名詞被放棄，取而代之的是太陽系小天體作家Nick Matzke兩人寫了關於它們認為這個新定義為何不好，及怎樣才是好的定義。他們定義一顆行星是繞著恆星運轉，這意味著任何一個從恆星系統拋射出來的行星，或在外面形成的都可以是行星，即使它不符合所有其它的定義。相似的情況也適用在“衛星”這個名詞，當這類天體脫離環繞行星的軌道時，就不再是衛星了；而這種看法已經廣泛的被接受。同樣的，這個定義也無從區分行星和棕矮星，任何嘗試澄清這兩者的差異都要留待到以後。它們也批評雙行星的定義：目前月球被定義為地球的衛星，但隨著時間的推移，地月系統的重心將向外漂移，並且終將移到兩著之外。這種發展屆時將使月球被依照新的定義升級為行星。不過，所需要的時間將長達數十億年之久，許多天文學家預期太陽已經成為紅巨星，並且吞噬了地球和月球。米高·布朗在2006年8月18日科學星期五的訪問中質疑是否需要科學的定義。他說：“我喜歡用大陸這個詞來作類比，你知道，大陸這個字從來沒有科學上的定義…它們只是文化上的的定義，並且我認為，地質學家也會明智的讓這個名詞單獨的存在，而不要嘗試重新定義這個名詞，使大陸有太嚴謹的定義。”8月18日，Owen Gingerich說他收到的信件，支援和反對這項個建議的正好是一半一半。其它的建議.根據華盛頓卡內基學院的Alan Boss，國際天文聯合會的一個分組在2006年8月18日就提案的草案舉行一次麥稈投票：只有18人贊成，超過50人反對。這50多位反對者以烏拉圭天文學家Julio Ángel Fernández為首，推出了另外一個議案：在這個定義下，當前太陽系的系統將繼續維持不變，但是冥王星將會被調整成為矮行星。修訂候選的議案.8月22日提出的草案將之前的草案修改了兩點。第一是不急著為新的行星分類訂定名稱，名稱的決定將要延後。許多地質學家對類冥王星行星的名稱有所批評，「pluton」這個名詞長久以來都在地質學中用來描述巖漿侵入，這種巖層在地質上是相當普遍的。由於會造成和行星學有密切關係的地質學，在名詞之間的混淆而被認為不可取。有更多歐洲語系的國家關注進一步「pluton」這一個字，例如德國、法國、西班牙和葡萄牙，「Pluton」本身就是冥王星的意思，有可能造成更大的混淆。第二個變化是重新描述行星系統中雙行星的定義。曾經涉及到極端的情況，一個雙星系統的伴星有極大離心率的軌道，因此質心的位置會在主星的內部與外面漂移，導致伴星的身分是衛星或是伴星，取決於在軌道的哪個位置上。因此必須重新考慮這種雙行星系統存在的定義，如果在軌道的大多數時間內，質心不屬於這兩顆星的任何一顆的內部。稍後在8月22日，在兩個公開舉行的會議上，突然出現了違背行星基本定義，離經叛道的結果。天文學家Julio Ángel Fernández的主張佔了上風，出席成員彼此之間的描述顯示在8月24日不會改變其主張。這個新主張只有八大行星，導致冥王星歸類為矮行星。在第一次的會議上，討論是熱烈和生動的，IAU會員在口頭上的異見分歧主要集中在統計和動力學的物理上；主要的癥結無關乎天體的軌道特徵和定義的標準。在一次指標性的投票中，成員壓倒性的排除了雙行星系統和類冥王星天體(Pluto-like objects)的提案，並且有半數支援流體靜力平衡的議題。這項辯論依然是開放的(不具約束力)，在第二天依然有私下的會議對未來的議案進行表決。在同一天的第二次會議，接下來的「秘密」協商，執行委員會明確的將系外行星排除在提案外，將關於其對附近的主導性標準納入議題之後，一些妥協開始出現。最後選出的提案.最後，在8月24日提出議案的三個選擇是：會員大會的辯論(Plenary session debate).最後決議時的投票亦因為時間過於蒼促而廣受爭議。整個會議為期十日，而投票卻被安排在最後一日舉行，當時有許多參加會議的天文學家已離開或準備離開布拉格。整個會議有超過2700人參加，但只有424人留到最後參與投票。參與投票的424人中，6a號決議以237票贊成、153票反對與30票棄權獲透過，正式將冥王星自行星之列中除名，劃為矮行星。但決議透過後美國有300位天文學家及學者以新標準不嚴格為由反對這決議，並展開「冥王星平反」運動，表示將在2007年IAU的例會上進行動議辯論。最後決定.在2006年8月24日透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：符合以上原則的指定天體有：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星及海王星共八顆。如果不符合第三項原則，但不屬於衛星的天體，則列入矮行星之列。當時有穀神星、冥王星及鬩神星，之後又有鳥神星與妊神星歸屬於矮行星。目前還未透過凱倫為矮行星。凱倫仍被稱為冥衛一，但是它的共同質心是在冥王星表面以外。因此有人認為凱倫和冥王星成一雙行星系統。而其他所有天體則列入「太陽系內小天體」，包括小行星帶內絕大部分的小行星、彗星與海王星外天體與各行星之天然衛星。科學家的反應.曾擔任IAU行星定義委員會委員的達娃·索貝爾在她的著作《The Plants》中透露一段不為人知的往事。2006年8月底，約300名科學家參與一項簽名運動，反對IAU的行星定義，認為IAU所謂的「大會」根本無法表達他們的意願，又拒絕執行相關的定義。他們更質疑IAU是否有權對行星下定義。新矮行星的次分類.IAU在2008年6月11日宣佈了矮行星的次分類，將海王星之外的矮行星歸屬於類冥矮行星，包括冥王星、妊神星、鳥神星和鬩神星。IAU說：