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天文|科学家重新定义了“行星”一词，决定将系外行星包括在内

从我们有记忆开始 ， 课本就告诉我们太阳系中有九大行星：水星 ， 金星 ， 地球 ， 火星 ， 木星 ， 土星 ， 天王星 ， 海王星和冥王星 。 关于冥王星有一个存疑点—它与前八颗行星都不类似 。 在冥王星前面先是四个内部是岩石的星体 ， 然后是四个非常巨大的气态星体 ， 这两者之间是小行星带 ， 而位于最后的冥王星是一个寒冷、孤独的冰世界 。
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图源：美国宇航局/卡尔文·j·汉密尔顿(1999)

在20世纪90年代之发现前 ， 我们对太阳系的理解一直是它包括九大行星 ， 直到科学家开始发现一个理论上充满冰体的圆盘——柯伊伯带 。 之后 ， 随着几十年的天文学发展 ， 科学家发现了大量的冰体星球 ， 其中包括塞德娜（它几乎和冥王星一样大）和厄里斯（它比冥王星更大） 。 到2006年 ， 人们清楚地认识到 ， 冥王星不仅不是唯一的冰体星球 ， 而且只是一个可能有几十个甚至上百个类冥王星天体类别中的一个 。
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图源：用户“词典”的维基共享 。

2006年 ， “官方”天文定义管理机构——国际天文学联合会(IAU)首次决定定义什么是行星 。 这个定义具有必要意义 ， 在此之前科学家简单认为行星就是:围绕太阳运行的大而圆的物体 ， 不包括小行星或卫星 。 但随着一系列新发现——包括潜在的奥尔特云天体——提醒科学家必须做出新的定义 。 这是重新定义的三个标准：
它是在围绕太阳的轨道上运行的(而不是其他任何星球) ，
它具有足够的质量使其自身重力克服刚体力呈铃静力平衡形状(快速旋转时为圆形或扁圆形/长形) 。
它的轨道只有它(在它的轨道上/附近没有其他同样大的天体) 。

对于太阳系中前八颗行星来说 ， 这是一个很好的分类标准 ， 因为四颗内部世界和四颗气态巨行星显然拥有其他星体没有的属性 。
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图源：维基共享用户WP 。

但它漏掉了一些至关重要的东西:从上世纪90年代开始发现的太阳系外的行星 ， 即系外行星 。 它们在围绕其他恒星的轨道上运行 ， 所以它们本身就是行星 。 但是根据IAU给出的第一个定义 ， 它们不是行星 。 即使我们宽泛地把第一个标准中的“太阳”改成了“星星” ， 其他标准也有很大的争议 。
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图源：ESO

系外行星探测是十分困难的:到目前为止,我们的主要探测方法是利用恒星的摆动(重力从行星扰乱恒星的运动)和行星的飞行(恒星的行星从恒星前面经过,阻塞的一小部分光),但这距离直接成像还有很长的路要走 ， 更不用说以足够的分辨率成像以确定它们的形状了 。
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图源：马特/动物世界 ，

此外 ， 我们几乎无法清晰确定具体的一个行星轨道 。 除非在恒星周围有大量的尘埃或碎片 ， 否则即使是我们最好的探测方法也很难发现行星带的存在 。
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图源：美国航天局/加州理工学院喷气推进

但并不是完全没有希望!加州大学洛杉矶分校教授让-吕克·玛戈特提出了一种新的行星测试 ， 这种测试可以在任何恒星周围的任何行星上进行 ， 只需要三个容易测量的参数：

行星的质量 ，
它围绕母星的轨道距离/周期 ，
它的寿命 。

利用这三个参数 ， 可以以超过99%的准确率确定一个星体是否满IAU的三个标准 。
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图源：玛戈特(2015)

对于太阳系,界定“行星”和“非行星”非常简单清晰,火星是最接近非行星的星球(但仍然存在巨大的否定证据),而谷神星、冥王星和厄里斯(Eris)则需要比现在大几千倍的太阳系 ， 才能拥有符合标准的轨道 。 由此得出的一个更有趣的事实是:如果我们只有月球而不是地球绕着太阳转 ， 那么它(几乎)不会是一颗独立的行星 。

当把这个测试方法应用到开普勒行星和非开普勒行星候选的系外行星数据时 ， 我们发现(到目前为止)每一个都符合这些标准 。
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