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《冥王星沉浮记》"被开除的行星：冥王星地位的宇宙级争议"
铛铛铃2025-09-14【科普】219人已围观
简介
今天要为你解读的这本书叫《冥王星沉浮记》。
2006年8月，从捷克首都布拉格传来一则爆炸性新闻。在国际天文学联合会年会上，经过参会委员们投票决定，冥王星正式从太阳系的九大行星中被除名。新闻一出，舆论一片哗然。对于很多人来说，这意味着从小就熟背的太阳系九大行星一下子变成了八大行星。美国等一些国家甚至有大批民众走上街头，抗议国际天文学联合会的决定。
那么，冥王星是怎么成为太阳系的九大行星之一的，又为何被开除出太阳系的行星家族呢？我们今天要讲的这本书，可以说是一本关于冥王星的传记，将让你详细了解冥王星的昨天与今天。
本书的作者尼尔·德格拉斯·泰森，是美国天体物理学家、美国自然博物馆海登天文馆馆长，同时也是一位著名的科普作家。他曾获得美国国家航空航天局颁发的杰出公共服务奖章，还曾入选美国《时代周刊》评选的全球百位最具影响力年度人物。作为一名天体物理学家，泰森一直关注和参与冥王星的研究，是最早主张将冥王星降级的天文学家之一。他历经7年的创作，写成了这部《冥王星沉浮记》。
下面，我将用三个问题为你讲解本书的主要内容：
第一，曾经的太阳系第九大行星冥王星是怎样被发现和命名的？
第二，冥王星是怎样从太阳系的九大行星中被除名的？
第三，我们应该如何认识冥王星？
我们先来讲第一个问题：冥王星是怎么被发现和命名的？
在讲这个问题之前，我们得先了解一下人类认识和发现行星的历史。人类的祖先很早就认识了行星。起初，人们认为行星是围绕地球运转的神秘星球。当时中国人把金、木、水、火、土这五颗肉眼可见的行星称为五曜，西方则和中国有所不同，他们把月亮和太阳也看作行星，这样行星就有七颗。16世纪哥白尼革命以后，人们认识到地球并不是宇宙的中心，太阳也只不过是太阳系的中心，它是一颗恒星，地球和五大行星都是围绕太阳运转的行星。至于月亮，它不是行星，而是围绕地球运转的卫星，因此行星的数量从七颗变成了六颗。
随着天文观测技术的不断发展，到了19世纪中叶，天文学家又发现了天王星和海王星，这样太阳系就有了八大行星。八大行星也成了天文学界的共识，被写入了教材，为普罗大众所熟知。
那么在海王星之外，太阳系还有没有其他行星的存在呢？其实在发现海王星之后，天文学家们就开始了马不停蹄的探索，他们把这未知的行星称为X行星。当时绝大多数的天文学家相信X行星一定存在，因为他们观测到了海王星的射动现象。“摄动”的“摄”，“动作”的“动”。那么什么是射动现象呢？简单来说，就是行星围绕太阳进行圆周运动，是遵循着牛顿万有引力定律的。因此，人们完全可以通过计算得出行星在某一时刻所处的准确位置。如果行星的运行轨迹和运动速度异常，很有可能是因为它附近还有其他巨大天体的存在，干扰了它的运行，这就是行星的射动现象。科学家正是观察到了天王星的射动现象，才准确预测了它的轨道之外可能还有一颗大行星存在，由此才发现了太阳系的第八大行星海王星。以此类推，海王星也出现了射动现象，那么它的外侧也一定存在着一颗大行星，也就是天文学家们所寻找的X行星。
可是要发现这颗X行星并不容易，因为它距离地球太遥远了。拿第八大行星海王星来说，它的体积虽然是地球的58倍，但距离地球却有45亿公里远，加上它本身又不会发光，只能反射极为微弱的太阳光，以至于它在被发现之前，很多天文学家虽然已经在天文望远镜里看到了这个极为微弱的光点，但都不敢确定那是一颗行星。而这颗X行星在海王星之外，距离更遥远，也就更难被发现。
1894年，美国天文学家洛厄尔在美国亚利桑那州建立了洛厄尔天文台，其工作的重点就是搜寻X行星。洛厄尔搜寻冥王星的方法，就是比较不同时间天文望远镜所拍摄的照片。由于恒星在照片中的相对位置不变，排除一些已知的行星和彗星，那些移动的可疑光点就有可能是X行星。可是，要在有数百万个亮点的两张照片中找不同，就如同大海捞针一样，谈何容易呀。直到1916年洛厄尔去世，他也没能找到X行星。
在洛厄尔去世之后，天文台搜索X行星的工作也一刻没有停止。终于在1930年，这颗神秘的X行星被一个叫克莱德·汤博的年轻人发现了。汤博无疑是幸运的，这一年他才24岁，刚进入洛厄尔天文台工作一年。1930年2月18日，汤博在比较1月所拍摄的两张双子座德尔塔附近的天区照片时，偶然发现了一个极其昏暗的移动光点。通过精密的计算，初步确认它就是在海王星外天文学家们苦苦寻找的那颗X行星。汤博又找出了天文台几十年来所拍摄的天区照片，推算这颗行星可能所处的区域，并在许多照片中都找到了X行星的身影，就更加证实了这一推论。X行星被发现的消息从洛厄尔天文台传出，先后传到了美国国家天文台以及欧洲的各大天文台，引起了业界的轰动，因为这一发现把人类对太阳系的认识又向外推进了一步。
根据国际惯例，发现新行星的天文台有权利对它进行命名。有意思的是，冥王星英文名是PLUTO，这个名字的命名既不是它的发现者汤博，也不是洛厄尔天文台的任何一个人，甚至都不是个美国人，而是一个叫维尼夏·伯尼的11岁英国小女孩。原来，在X行星被发现之后，洛厄尔天文台就向全世界征集它的名字。维尼夏有一天早晨在吃早餐时，听到外祖父给她读了这一则新闻，她脱口而出说：“为什么不叫它PLUTO？”小姑娘之所以能说出这个名字，是因为她当时正在学习古代神话课。在古罗马神话中，PLUTO是冥界的首领，是掌管整个黑暗帝国的死亡之神。而在小姑娘眼里，距离地球如此遥远的一颗行星，它的周围一定是除了一片黑暗什么也没有，理应拥有冥王PLUTO的名字了。小姑娘就这么随口一说，可是她的外祖父却当真了。恰好他退休前是牛津大学的一位图书管理员，与许多经常在图书馆查资料的天文学家是好朋友，于是他就把这个名字告诉了一位叫赫伯特·特纳的天文学家。这位天文学家在当时的天文学界享有很高的声誉，赫伯特十分重视小姑娘的意见，还专门给洛厄尔天文台发了电报，提议使用PLUTO这个名字。最终X行星真的就以PLUTO命名了。由于这个叫PLUTO的神在中文中被称为冥王，所以后来X行星的中文名字就叫冥王星。
X行星被命名为PLUTO，并不是因为推荐它的天文学家很权威。事实上，洛厄尔天文台当时是收到了来自全世界1000多个名字，通过多次的投票筛选，PLUTO这个名字是在最后一轮三进一的投票中全票通过。大家之所以都非常认同这个名字，原因主要有两个：第一，当时太阳系的八大行星都是以古罗马或古希腊的神的名字来命名的，比如水星叫墨丘利，它是古罗马的信使之神，代表水星是太阳系中运行最快的行星；再比如火星叫马尔斯，它是古罗马的战神，因为火星总是呈现出血红色的杀气。前面讲到PLUTO这个名字同样是来自罗马神话，意思是冥界之神，用来代表那片遥远、寒冷、黑暗的死寂之地，确实再合适不过了。第二个原因是，曾经有人提议以洛厄尔天文台的建立者之名来命名这颗X行星，但是最终因为和其他八大行星的命名规律不一致而被否决了。但巧合的是，PLUTO的英文前两个字母PL，恰好也是帕西瓦尔·洛厄尔名与姓的首字母，因此，用这个名字来纪念这位搜寻X行星的先驱，再合适不过了。
从20世纪30年代开始，冥王星正式作为太阳系的第九大行星，被世界各国写入了自然科学教科书中，并逐渐成为普通大众的基本天文学常识。
好，以上我们讲完了本书的第一个问题：冥王星是怎样被发现和命名的。天文学家们寻找太阳系第九大行星由来已久，1930年，美国年轻的天文学家汤博通过比较不同时间段天文望远镜所拍摄的天区图片，终于发现了在海王星轨道之外的X行星。根据行星的命名规则，经过投票，英国11岁小姑娘维尼夏·伯尼给这颗行星取的名PLUTO，成为第九大行星最终的名字。
那么，冥王星是怎样从太阳系的九大行星中被除名的呢？下面我们就来讲讲本书的第二个问题，了解一下冥王星被降级的过程。
事实上，在天文学界，关于冥王星算不算太阳系第九大行星的争论一直没有停歇，持续了数十年，甚至可以说，在汤博发现冥王星之日起，关于冥王星地位的隐患就已经埋下了。这里需要先讲一个概念，我们这里说的九大行星是相对于小行星而言的。事实上，天文学家们在冥王星被发现之前，已经在火星与木星的轨道之间发现了上千个围绕太阳运行的小天体，这些小天体通常直径只有几十公里，最大的谷神星直径也不过950公里，和其他大行星相比实在是太小了，因此被天文学家们定义为小行星。
在冥王星被发现之后，汤博乐观地估计了它的大小，认为能够对海王星的轨道产生如此强烈的干扰，冥王星一定是非常巨大的，天体大小至少应该和海王星相当。当然，在冥王星被发现的年代，人们观察天体只能靠地面上的天文望远镜，关于天体大小的测量也只能靠估算，因此存在着非常大的误差。随着人类观测手段不断的进步，人们对冥王星大小的测算也越来越精确了。到了20世纪70年代，科学家发现，冥王星的大小实际上还不到地球的6‰，八大行星中最小的水星，体积都是它的十倍大，就连地球的卫星月球都要比它大很多。
除此之外，人们在对海王星进行更精确的测量时，发现它的射动现象其实也并没有之前认为的那么明显，这样就进一步证实海王星轨道外存在的X行星，也就是冥王星，个头也并不会很大。
冥王星不仅很小，它的轨道还很独特。其他八大行星的公转轨道都是近似于圆的椭圆，而且基本在一个平面上围绕太阳运转，而冥王星的轨道则是很扁的椭圆，并且是歪的，和其他行星的运行平面有17度的夹角。更特别的是，它的轨道和海王星的轨道是相交在一起的。什么意思呢？假设其他八大行星的轨道就像田径场上由内向外排列的八条环形跑道，只要运动员不跑出自己的跑道，就不会和其他运动员相撞。冥王星的轨道却特别诡异，就像在田径场上最外圈增加了第九跑道，但形状却和其他八条跑道完全不同，有的地方距离其他八条跑道非常远，都到了体育场外，有的地方则和第八条跑道交叉在一起了。好在冥王星懂得错峰出行，在海王星经过轨道交叉点时躲得远远的，这才没有和巨大的海王星相撞。
个头很小，轨道又很独特，这让一些天文学家觉得冥王星很另类，但还不足以动摇它第九大行星的地位。但柯伊伯带的发现一下子把冥王星的地位问题推上了风口浪尖。什么是柯伊伯带呢？它最早由爱尔兰天文学家杰拉德·柯伊伯于1972年提出，并以他的名字命名。最初柯伊伯带只是个假说，最终经过观测得到证实。简单来说，在太阳系八大行星的外侧有这么一个区域，存在着很多和冥王星属性相似的天体，他们和冥王星一样，个头都不算大，轨道也比较独特，这些天体被统称为类冥天体，它们组成的集合就是柯伊伯带。从20世纪90年代至今，天文学家们已经在这个区域内找到了上千个天体。
如果柯伊伯带中其他天体都比冥王星小很多，那还好说，但不幸的是，天文学家们很快在柯伊伯带中发现了一个大个的天体，那就是2005年被发现的阋神星。阋神星和冥王星很像，虽然质量比冥王星稍小一点，但个头却比冥王星还大。不仅如此，天文学家们还发现了柯伊伯带里还有一批大个天体，比如亡神星、赛德娜星，也就比冥王星小一点。如果冥王星是第九大行星，那阋神星、亡神星、赛德娜星就是第十大行星、第11大行星和第12大行星喽。
接下来问题又来了，如果柯伊伯带中的这些天体算是足够大，能被列为第N大行星，那前面提到的火星与木星之间的小行星带，其中一些大个的小行星，比冥王星小不了多少，和亡神星、赛德娜星大小相当，他们当然也应该拥有大行星的地位，到时候太阳系可能会有百大、千大行星。
正因为如此，从20世纪90年代开始，包括本书的作者泰森在内，就有人开始建议把冥王星从大行星的行列里除名。有人提议把它化为小行星，也有人提议把冥王星在内的柯伊伯带内的天体算作单独的一类，叫类冥行星。在1998年，国际天文联合会就开会讨论过冥王星除名问题，当时多数天文学家支持冥王星留在大行星的行列，决议并没有通过。不少天文学家还给出了他们的支持理由。有一些天文学家认为，冥王星和其他八大行星一样是完美的球形，就应该被叫做第九大行星。事实上，宇宙中一般直径在800公里以上的星体都会因自身重力的塌陷作用逐渐形成球体，球形也是宇宙中星体最稳定的形状，甚至有些卫星也是球形的，比如月球，因此球形并不能成为冥王星是第九大行星的理由。
还有天文学家提出，冥王星有五颗卫星，有卫星的星体就应该被称为大行星。其实这个理由也不成立，水星和金星都没有卫星，但他们却早就被确定为大行星的一员。天文学家还发现，一些个头很小的小行星也有自己的卫星，比如小行星带里有一颗叫艾达的小行星，形状像一个土豆，最长的地方也只有40多公里，但却也拥有一颗直径约1.4公里的卫星。因此，有无卫星也不是冥王星是第九大行星的依据。
越来越多的天文学家认识到重新给冥王星进行分类的必要性，特别是在2005年柯伊伯带中比冥王星还大的阋神星被发现之后，这种重新分类的要求就更加迫切了。正因为如此，在2006年的国际天文联合会上，多数科学家投票赞成取消冥王星第九大行星的地位。
关于冥王星地位的争论不仅是在天文学界，在普通民众中也反响强烈，尤其是在美国。在1998年国际天文联合会投票之后，美国的媒体和民众就开始为冥王星的地位争论不休，本书的作者泰森也一度成为舆论的焦点。起因是在1999年，他担任美国自然博物馆海登天文馆馆长时，在科普展示厅的太阳系模型中只展示了八大行星，并没有把冥王星展示出来。很多美国民众当时就不干了，《纽约时报》还专门报道了此事，对海登天文馆提出了质疑。美国民众和媒体实在是太爱冥王星了，因为它就是一颗美国星。为什么这么说呢？
首先，冥王星的发现是美国天文学史上第一项影响世界的伟大成就，美国民众因此而感到自豪，很多美国人甚至把它的发现者汤博当成了人生偶像。再者，美国人特别喜欢冥王星的名字。前面提到冥王星英文名叫普鲁托，在迪士尼动画《唐老鸭和米老鼠》中，米奇的那只宠物狗也叫普鲁托。特别巧合的是，宠物狗普鲁托最早在动画中出现也是在1930年。普鲁托这个名字无疑就把可爱的宠物狗和遥远的星球联系在了一起，成为几代美国人童年的记忆。一下要把冥王星普鲁托从九大行星中除名，他们一时很难接受。本书作者就收到过很多抗议信，其中还包括许多小朋友的。比如就有一个三年级的小朋友这么写道：“亲爱的泰森先生，你为什么觉得冥王星不再是行星了呢？我不喜欢你的解释，冥王星是我最喜欢的行星，你要把所有的书都取走再做修改。”这位小朋友不仅在结尾连用了七个感叹号，还画了一幅哭泣的冥王星的画。
抗议的浪潮在2006年国际天文联合会宣布最终投票结果后达到了高潮，泰森也是受到了媒体和民众的轮番轰炸。当年在冥王星发现者汤博的家乡美国新墨西哥州，甚至还出台了专门的议案，不承认国际天文联合会的决议，宣布冥王星在该州仍是九大行星之一。
然而，正如我们前面讲到的，把冥王星降级，排除出九大行星的行列，是有它的科学道理的。美国民众对于冥王星的情感并不能成为阻碍科学发展的理由，公众和媒体在冷静下来之后，也是逐渐意识到，诶，应该正视冥王星的地位问题，越来越多的人们接受了冥王星被降级的事实。
好，以上我们讲完了本书的第二个问题：冥王星是怎样从太阳系的九大行星中被除名的。冥王星是柯伊伯带中的较大的天体之一，它和其他八大行星有着不一样的性质，如果把它算作行星，那柯伊伯带和小行星中许多星体也应算作行星。冥王星降级有很多争议，许多美国民众在情感上也无法接受，但科学终究是科学，冥王星被降级得到了多数天文学家的支持。
听到这里，可能很多人会有疑问，冥王星被降级的理由到底是什么呢？它不再是九大行星了，那它又是一颗什么星呢？下面我们就来讲讲今天的最后一个问题：冥王星到底是一颗怎样的星球？
天文学家最终把冥王星定义为一颗矮行星，“矮”是“高矮”的“矮”。为了了解什么是矮行星，我们先要来了解一下行星的规范定义。为了严格区分八大行星与冥王星以及和冥王星类似的其他天体，在2006年的国际天文联合会上，天文学家们对行星的定义进行了规范。不是所有围绕太阳运转的大大小小的天体都叫行星，行星只代表金星、火星、地球等这些大行星。具体来说，一颗行星必须满足以下三个条件：第一，它必须是围绕着恒星运行的天体；第二，它必须足够的大，一般要直径800公里以上且呈球形；第三，它必须有足够的统治力，能清空它公转轨道附近的其他星体。
用这个定义来对照包括地球在内的八大行星，都符合。以地球为例，第一，它围绕太阳运动；第二，它直径超过了1.2万公里，呈现出近乎完美的球形。你可能会问，地球表面难道不是坑坑洼洼的吗？有8000多米的高峰，也有超过1万米的海沟，怎么是完美的球形呢？我要告诉你的是，它真的已经非常完美，不管是高山还是海沟，相对于地球巨大的体积来说都微不足道。如果把地球等比缩小到一颗台球那么大，那它摸上去会比一颗真台球还要光滑很多。行星定义中最重要的是第三条，地球也是完美符合的。在地球的轨道附近，只有地球一颗围绕太阳运动的大天体，虽然月球也很大，但它是围绕地球运动的。
冥王星就是这样被行星定义的第三条排除了。冥王星虽然符合行星定义的第一条和第二条，但是因为它位于柯伊伯带内，在它的轨道附近还有不少和它大小类似的天体，比如阋神星、亡神星、赛德娜星等，它并没有能力清除掉它轨道附近同样环绕太阳运行的这些星体。天文学界把像冥王星这样符合行星定义第一、第二条、不符合第三条的星体称为矮行星。除了冥王星，柯伊伯带中的阋神星、亡神星以及小行星带中个头最大的谷神星，都被划为矮行星。围绕太阳运行更小的天体，不能因为自身的重力塌陷成为球形，呈现出各种不规则的形状，这些星体被称为小行星。
虽然冥王星被划为矮行星，并不意味着人类就不重视它。事实上，就在冥王星被划为矮行星的06年，美国发射了新视野号探测器，它最主要的就是探测冥王星。而为了纪念冥王星的发现者汤博，新视野号还携带了他的部分骨灰。新视野号最终在2015年飞抵了冥王星，人类也第一次近距离观测到了这颗星球。
冥王星是一颗直径超过2300公里的星体，它主要由岩石和冰的混合物组成，其中冰所占的体积比例比岩石还要大。这是一个寒冷的星体，表面的平均温度有零下220度，没有任何生命的迹象。但冥王星似乎又像是一颗有灵魂的星球，并没有冷漠的对待人类的到来。在新视野号传回的图片中，人们发现在它的南半球有一块巨大的暗斑，呈现出爱心的形状，仿佛在向人类示好，天文学家也以汤博的名字命名了冥王星的这一区域。
冥王星也并不孤独，除了柯伊伯带中其他矮行星同伴以外，还有它最大的卫星冥卫一始终牵手相伴。冥卫一又被称为卡戎，它的直径有1200多公里，超过了冥王星的一半，质量也是超过了冥王星的1/10，并且冥王星和卡戎之间距离不到2万公里，仅有地球和月球距离的1/20，这就导致冥王星和卡戎之间有非常强烈的互相作用，称为互相潮汐锁定。什么是潮汐锁定呢？比如我们在地球上看月球，只能看到月球的一面，因为月球受到地球巨大引力的影响，公转和自转的周期是一样的，月球就像一名忠诚的守卫者，绕着地球不停的旋转，但脸始终盯着地球看，这就是地球对月球的潮汐锁定。冥王星和卡戎之间是互相锁定的，这也就意味着他们始终是面对面的，它们的运行轨迹就像天空中的两个情侣，始终面对面，手牵着手。如果你站在冥王星上看卡戎，它永远就会在天空中的某个位置保持不动，如果你站在卡戎上看冥王星，也是如此。如果能在冥王星和卡戎最近的地方建一座桥，这座桥并不会因为两颗星体的运动而扭曲坍塌。很多天文学家认为，卡戎其实并不能称为冥王星的卫星，它准确来说也是一颗矮行星，和冥王星地位是平等的，因为像月球，它是围绕地球转的，它的轨道的中心点在地球内部，而冥王星和卡戎是互相围绕着转的，因此冥王星和卡戎实际上是一个双星系统，这在太阳系中也是独一份的。
有些人可能会认为，即便冥王星不再是九大行星了，它也是太阳系最遥远的地方，但事实上，新视野号虽然飞到了冥王星，也并不意味着飞到了太阳系的尽头。在冥王星所在的柯伊伯带之外，还有广阔的奥尔特云，天文学家推测，这里布满了冰石和碎片，是彗星的发源地。奥尔特云有多广阔呢？天文学上把太阳和地球的平均距离叫做一个天文单位，冥王星所在的柯伊伯带距离太阳在30个到50个天文单位之间，而奥尔特云至少延伸到10万个天文单位之外，太阳光到达这里都要将近两年。新视野号在掠过冥王星之后，也会向太阳系更远的地方进行探索。
以上我们讲完了本书的第三个问题：冥王星到底是一个怎样的星球。冥王星被天文学家们定义为是一颗矮行星，因为它没有清空自身轨道附近的天体。2015年，新视野号飞到了冥王星，对冥王星有了更多的了解。冥王星和柯伊伯带并不是太阳系的最外侧边界，太阳系的边界一直延伸到近两光年之外的地方。
到这里，《冥王星沉浮记》一书就给大家讲完了。冥王星被发现、被列为太阳系的第九大行星，又被从行星中除名的这段历史，也是人类对太阳系认识不断加深、天文学不断发展的一段历史。冥王星的降级却意味着天文学的不断升级，科学总是在路上，人类对于太阳系和宇宙的探索也在路上，人们也期待对于宇宙深处更多的发现。
好，《冥王星沉浮记》就为你解读到这里，听书笔记在音频下方，下一本好书与你再会。
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