冥王星和谷神星可能很快再次成为行星

谷神星是小行星带中最大的天体，美国宇航局的“黎明”号探测器将于2015年3月6日抵达这颗矮行星。

冥王星是柯伊伯带最大的天体，美国宇航局的新视野号探测器将于2015年7月15日抵达这颗矮行星。

这两件事将使 2015 年成为太阳系探索和发现的激动人心的一年。但这个故事远不止科学。我预计，2015 年将是普遍共识的一年，基于我们对这两个天体的新认识，冥王星将回归，谷神星将加入太阳系行星家族。

2006 年，国际天文学联合会 (IAU) 内一小撮冥王星反对者将冥王星降为行星。2006 年，在国际天文学联合会约 10,000 名国际注册会员中，只有 237 人投票赞成将冥王星重新定义为“矮行星”，157 人投了反对票；其他 9,500 名会员没有出席在布拉格举行的国际天文学联合会大会闭幕会议，而会议正是在这次会议上，冥王星被降为行星。然而，冥王星的官方行星地位被剥夺了。

谷神星和冥王星都是球形天体，就像水星、地球、木星和土星一样。这是行星公认的定义的一部分。它们都围绕恒星（太阳）运行，就像金星、火星、天王星和海王星一样。这也是行星公认的定义的一部分。

然而，与较大的行星不同，根据国际天文学联合会的定义，谷神星与冥王星一样“尚未清理其轨道周围的邻近区域”。小行星带显然是谷神星的邻近区域，而柯伊伯带则是冥王星的邻近区域——尽管行星的邻近区域目前尚无定义，对“清理邻近区域”的含义也尚无统一的理解。此外，对于为什么“清理邻近区域”是将物体视为行星的必要条件，目前尚无广泛的共识。

一些行星天文学家认为，如果地球位于柯伊伯带，它将无法避开邻近区域，因此根据国际天文学联合会的定义，它不能被视为行星；显然位置很重要。这里是行星，那里不是行星。我认为位置不应该重要；相反，物体本身的固有属性应该更重要。所以我们又回到了谷神星和冥王星。

谷神星和冥王星之前从未被人类航天器造访过，我们很快就会看到，它们都是正在进化、变化的世界。昨天，谷神星和冥王星还是陌生的、遥远的、几乎不为人所知的太阳系小成员。然而，到今年年底，我们将对这两个天体倾注我们的热情和关注，将它们纳入我们的怀抱。我们几乎肯定会再次称它们为行星。

谷神星，暂时是行星

谷神星是 1801 年元旦由意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐发现的，他是国际天文学家小组“天警”的成员，该小组当时正在火星和木星轨道之间寻找一颗据称失踪的行星。谷神星被发现后，立即被确认为一颗行星，是当时已知的第八颗行星（当时尚未发现海王星和冥王星）。

但几年后，小行星带中的其他天体被发现，谷神星似乎不再那么引人注目。1802 年，伟大的天文学家威廉·赫歇尔 (William Herschel) 建议将谷神星、智神星和任何其他较小的太阳系天体称为小行星，即类似恒星的天体。在望远镜图像中，它们非常小，看起来像点状，像恒星，而不是盘状，像行星。因此，在冥王星被发现一个多世纪前，谷神星就被冥王星包围了。

但谷神星仍然引人注目。它是迄今为止最大的小行星，直径近 1,000 公里（直径是第二大的小行星灶神星的两倍），尽管其形状并非完美的球形。

在冥王星被发现的一个多世纪前，谷神星就被冥王星所包围。

正如地球和其他行星内部发生的情况一样，行星科学家认为，很久以前，谷神星中密度较大的物质与较轻的物质分离并下沉形成核心。

天文学家认为谷神星水资源丰富——谷神星表面可能有三分之一是水——而且可能拥有稀薄的大气层。谷神星表面明亮的白色斑点甚至可能是大型冰冻湖泊。事实上，谷神星可能拥有与地球一样多的淡水，拥有类似地球的极地冰盖，甚至可能拥有地下液态海洋层，就像木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二一样。

从本月开始，我们将开始更多地了解这些诱人的可能性。随着我们对谷神星的了解和熟悉程度不断提高，我们将不再能够确定有意义的标准，让我们继续将谷神星归类为非行星。谷神星将继续是一颗小行星，但到 2015 年，我们将逐渐认识到矮行星也是行星。

冥王星的短暂行星统治

1930 年，克莱德·汤博 (Clyde Tombaugh) 发现冥王星时，许多天文学家都确信，冥王星外还有一颗大行星围绕太阳运行。然而，他们发现的冥王星与地球和海王星相比都较小，但比谷神星大一倍以上，直径为 2,300 公里。

冥王星也有一个不寻常的轨道，因为它与海王星的轨道相交，尽管它与海王星的轨道交叉，但两者的交叉方式使它永远不会与海王星相撞。

冥王星的现代麻烦始于 1992 年，当时天文学家 David Jewitt 和 Jane Luu 在太阳系现今被称为柯伊伯带的区域发现了第一批天体。谷神星所在的小行星带主要由房屋和山脉大小的岩石组成，它们在火星和木星轨道之间绕太阳运行，而柯伊伯带主要由房屋和山脉大小的冰块组成，它们在海王星轨道之外绕太阳运行。事实证明，冥王星是柯伊伯带中最大的天体之一。

那么冥王星是什么？

冥王星是我们太阳系中最后一颗未被探索的行星。柯伊伯带可能包含数百个像冥王星一样的行星。这些行星可能是太阳系中数量最多的行星；它们的总表面积可能是所有固体行星中最大的。

冥王星有一颗大卫星，即卡戎，以及至少四颗小卫星：尼克斯、长蛇座、刻耳柏洛斯和冥河。冥王星绕太阳公转 248 年，大气层会随着温度的升高和降低而膨胀和收缩。冥王星表面可能富含水冰，富含甲烷、氮和一氧化碳霜；这些冰可能含有复杂的有机分子。

新视野号任务有望解答我们关于冥王星的无数疑问。它是如何形成的？它的大气是由什么构成的？它的表面是什么样的？冥王星有磁场吗？它的卫星是什么样的？冥王星有地下海洋吗？冥王星的卫星卡戎表面是纯水冰吗？

冥王星保守了四十五亿年的秘密。但几个月后，一些勇敢的人类将拉开冥王星的帷幕，说“你好，冥王星，我们来了。”冥王星将开始与我们分享她的秘密。当她这样做时，就像谷神星一样，我们对冥王星的熟悉将帮助我们认识到冥王星是、曾经是、并且一直都是一颗行星，尽管是一颗小行星。

我们只有一次机会第一次造访谷神星和冥王星。今年。3 月 6 日和 7 月 15 日。在你的一生中。在这个矮行星不可思议的年份。准备好狂欢吧。谷神星和冥王星即将回家。

大卫·温特劳布 (David Weintraub) 是范德比尔特大学的天文学教授。

本文最初发表于 The Conversation。阅读原文。