自九大行星中除名的冥王星

2006年自九大行星中除名的冥王星(Pluto)，美国方言学会(American Dialect Society)票选其为当年度的代表字，可见当时话题之沸腾。冥王星的发现者，克莱尔·威廉·汤博(Clyde William Tombaugh)，的故乡美国伊利诺伊州为表示抗议，甚至于2009年3月13日再度恢复冥王星的行星资格，并将3月13日定为该州的“冥王星日”。但是这仅限于伊利诺州。于全世界绝大多数地方，冥王星目前依旧是被认定为是矮行星。这些沸沸扬扬的论争究竟是从何而来的呢？其实一切都缘自未解之谜﹣X行星。

话说， 19世纪晚期太阳系已发现有八大行星，但美国天文学家帕西瓦尔·罗伦斯·罗威尔（Percival Lawrence Lowell）发现海王星的观测位置与理论预期并不相符，因此提出可能尙有未知星球，X行星，的存在。巧合的是1930年1月，汤博在罗威尔天文台搜寻X行星时发现了冥王星，因此它就被当代科学界认定是那第九颗行星。

然按照理论，冥王星欲达到可对海王星轨道扰动的程度，其质量必须与地球相若。但透过1987年所发现的冥王星卫星﹣凯伦来推估，冥王星质量仅有地球的0.2％，显然不足以解释观测到的海王星轨道的扰动。而1989年太空探测船航海家2号在飞掠海王星时，对海王星的质量进行了更精准地测量，发现海王星的质量被高估了0.5％，依此修正后的数据重新计算海王星和天王星之间的摄动，海王星的轨道就可吻合观测到的现象了。至此，X行星存在的假说失去了其必然性，而冥王星的存在与X星球的预测不谋而合，可能也只是巧合。

但冥王星是不是行星﹖ 随着2003年阋神星(Eris)的发现，科学家不得不重新审视“行星”的定义，因阋神星的质量较冥王星还大上10％。当时甚至还有许多类似的天体被发现，究竟该不该让这些天体都被归类为行星，还掀起了一波论战。

2006年8月24日的国际天文学联合会(International Astronomical Union, IAU)上此一话题终于进入关键阶段。科学家们决议所谓“行星”需符合下列三项条件:
(a)该天体的轨道必须围绕太阳运转；
(b)该天体必须有足够的质量通过自身引力成为球形；
(c)该天体必须清理轨道附近的其他天体。
依此定义的第三项，冥王星遂被列为矮行星，并正式从九大行星中除名，而阋神星亦无缘跻身行星的行列。

即使如此，冥王星的重要性依旧不减，尤其其地底海洋可能蕴含着意外的生命起源。吴宇中等人组成的星际化学研究团队，还首度实验证实了冥王星上具有胺基酸前驱2-氰基乙烯亚胺（2-cyanoketenimine）的存在。该团队模拟了冥王星的大气环境，在CH4:N2混合物降解中期与末期，以高能光束进行电子轰击(electron bombardment)，并侦测其红外光与紫外光的吸收光谱。他们发现在温度达33K以上时，甲基与叠氮自由基会消失殆尽，但腈化物（nitriles）却留存下来，而哈伯望远镜观察到的冥王星地表光谱也符合此结果。在这些氰化物中，比对资料库内数万笔的“分子指纹”后发现，确有胺基酸前驱物“2-氰基乙烯亚胺（2-cyanoketenimine）”的存在，因此首次证实了冥王星上具有机物质的可能性。

十多年过去了，冥王星的行星地位之争依然时有所闻。2018年美国中央佛罗里达大学（University of Central Florida）的研究还指出，当年IAU直指“冥王星不是行星”的第三项条件“该天体必须清理轨道附近的其他天体”实属无效，因为该项条件对于如何清理以及清理对象皆无定论。行星科学家梅兹格（Philip Metzger）也认为目前对于“行星”的定义过于草率，他还说：“没有科学家会将IAU的行星定义应用于研究”。

其实科学本源于质疑，科学名词的定义也仅是透过现有的认知来形成共识。如同阋神星的发现者麦克·布朗所言：“虽然有强烈情绪搅和，但科学终会自我纠正”。或许人们应该更关注于事物的本质，而非仅强调该用什么术语来称呼它们。

好汉科普二维码图片