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2024-08-02
现行定义由国际天文学联合会于 2006 年制定,规定天体必须绕太阳系内的太阳运行,才能被认定为行星。但这一定义存在问题,因为它不是定量的,而且排除了系外行星。拟议的新定义规定天体可以绕一颗或多颗恒星、棕矮星或恒星残骸运行,并设定了适用于所有行星的质量限制。
2006 年,国际天文学联合会 (IAU) 通过了 B5 号决议,其中包含以下定义:行星是指 (a) 绕太阳运行的天体;(b) 具有足够的质量,其自重可以克服刚体力,从而呈现流体静力平衡(接近圆形)形状;(c) 已清除其轨道周围的邻居。
加州大学洛杉矶分校的让-吕克·马戈特 (Jean-Luc Margot) 教授表示:“目前的定义特别提到了绕太阳运行。”
“我们现在知道有数千颗行星的存在,但国际天文学联合会的定义仅适用于我们太阳系内的行星。”
“我们提出了一个新的定义,可以应用于围绕任何恒星、恒星残余或棕矮星运行的天体。”
玛戈特教授和他的同事认为,虽然围绕太阳运行的要求过于具体,但国际天文学联合会定义中的其他标准却过于模糊。
例如,它说一颗行星已经“清除了它的轨道”,但没有说明这意味着什么。
提出的新定义包含可量化的标准,可用于定义太阳系内外的行星。
在新的定义中,行星是指(a)围绕一颗或多颗恒星、棕矮星或恒星残余物运行的天体;(b)质量大于 10 23千克;(c)质量小于 13 个木星质量(2.5 * 10 28千克)的天体。
作者对太阳系中物体的属性运行了一种数学算法,以查看哪些物体聚集在一起。
分析揭示了太阳系中行星所共有的一系列不同特征,这些特征可以作为创建一般行星分类的起点。
例如,如果一个物体具有足够的重力,可以通过积聚或弹出附近较小的物体来清理出一条路径,那么它就被称为动态主导。
“我们太阳系中的所有行星都具有动力学主导性,但其他物体——包括冥王星和小行星等矮行星——则不是。因此,这一特性可以纳入行星的定义中,”玛戈特教授说。
对动态主导的要求规定了质量的下限。
但潜在的行星也可能太大而不符合新的定义。
例如,有些气态巨星的质量大到可以发生氘的热核聚变,变成亚恒星,称为棕矮星,因此不是行星。这一极限已被确定为 13 个或更多木星的质量。
另一方面,目前对球形的要求则更加成问题。
遥远的行星很少能被足够详细地观察,从而确定它们的形状。
研究人员认为,尽管行星通常是圆形的,但形状要求很难实现,对于定义目的来说实际上毫无用处。
“将定义固定在最容易测量的量——质量上,就消除了关于特定物体是否符合标准的争论。这是当前定义的一个弱点,”不列颠哥伦比亚大学的研究员布雷特·格拉德曼博士说。
“好消息是,在太阳系中,大于 1021公斤的天体看起来都是圆形的。”
“因此,所有满足所提出的质量下限 10 23千克的物体都预计是球形的。”
该团队的论文发表在《行星科学杂志》上。
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