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行星通常指自身不發光的球體,環繞著恆星天體。一般來說行星需具有一定質量,行星的質量要足夠的大(相對於月球)且近似於圓球狀,自身不能像恆星那樣發生核聚變反應。2007年5月,麻省理工學院一組太空科學研究隊發現了宇宙中最熱的行星(攝氏2040度C)[1]

隨著一些具有冥王星大小的天體被發現,「行星」一詞的科學定義似乎更形逼切。歷史上行星名字來自於它們的位置在天空中不固定,就好像它們在星空中行走一般。太陽系肉眼可見的5顆行星水星金星火星木星土星早在史前就已經被人類發現了。16世紀日心说取代了地心说,人類瞭解到地球本身也是一顆行星望遠鏡被發明和萬有引力被發現後,人類又發現了天王星海王星冥王星(目前已被降級為矮行星)還有為數不少的小行星20世紀末人類在太陽系外的恆星系統中也發現了行星,截至2009年2月,人類已發現339顆太陽系外的行星被確定。

定義编辑

参见行星定義2006年行星重定義

2006年8月24日捷克首都布拉格舉行星第26屆國際天文聯會上,表決了該會第5、6號共四份決議草案,分別把行星同時符合以下三點:

  • 圍繞於恆星運轉(即公轉)
  • 有足夠大的質量來克服固體應力,以達到流體靜力平衡的形狀(即近於球形)
  • 已清空其軌道附近區域(即是該區域內最大天體,即以其自身引力把軌道兩側附近的小天體「吸引」成為自己的衛星)

此中文版本之內文請參閱該會議中國代表的譯稿

名称及来历编辑

  • 英文行星一词planet源于古希腊文"πλανήτης"(planētēs),意思是“游走者”(wanderer)。
  • 1792年日本学者本木良永在翻译哥白尼地动说时将“行星”译作“惑星”,取其位置游移不定让人迷惑之意。明治时代亦有京都大学的学者使用“遊星”一词来指“行星”。
  • 1859年伟烈亚力李善兰合作翻译的《谈天》是中文文献中第一次介绍哥白尼地动说,也是中文“行星”一词第一次出现。

太陽系以內的行星编辑

沿革编辑

由於1801年元旦被意大利天文學家皮亞齊發現穀神星時,曾依據「提丟斯─波得定則」來定義它為行星,但後來以望遠鏡觀測看不到視圓面,以此定其直徑比月球還小,在1802年起短短六年間,相繼發現類似軌道之三顆小行星,在18年紀的首數十年間曾同時並列在行星之列(在1850年曾出現18顆行星的紀錄),至1847年發現5號小行星「義神星」後,歐洲天文學家始為該組陸續發現之小天體另外歸類為「小行星」,以「行星爆炸論」為由把該組小行星降格為與彗星、行星衛星的一類統稱為「小行星」(minor planets)並沿用至今。

而1930年發現冥王星後,太陽系的行星被約定俗成為9顆(亦即九大行星),但經測定,其質量、直徑、偏心率相對其它八顆相距甚遠,根本不能稱為「大行星」,而自1992年起陸續發現冥王星外與冥王星相若的天體;1999年初,有傳媒報道部分天文學家曾提倡把體積與其他行星相比較懸殊的冥王星剔除太陽系之列,IAU曾為此於該年2月5日澄清並無此事,但社會與科學界亦開始討論冥王星應否列入行星與一直只被約定俗成的行星定義。而此時亦開始陸續發現多顆在庫伯帶內繞太陽公轉的天體。

自2005年7月公佈發現冥外天體鬩神星(當時暫稱「齊娜」)以後,因其比冥王星直徑還大,以往曾鬧得沸沸揚揚的「十大行星」的話題亦甚囂塵上,為此IAU在2006年初組織「行星定義委員會」,因為更動名字將會影響至所有相關科學書籍、百科全書、中小學教科書以至相關設備帶來更動,因而社會十分重視。

決議编辑

2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行之第26屆國際天文學聯會上的定義,初時曾提出包括鬩神星冥衛一穀神星的十二行星,但爭議與反響頗大,亦引起天文愛好者與民間熱烈討論;至8月24日下午第26屆國際天文學聯會上的定義:太陽系有八顆行星(決議時曾出現「經典行星」一詞,指的也是這八顆),分別為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星與海王星。質量不夠的將會被IAU會議決議歸類為矮行星(如冥王星)或太陽系內小天體(如小行星彗星等)。

Terrestrial planet size comparisons

类地行星

Gas giants in the solar system

类木行星

以行星表面岩質劃分编辑

以行星視運動規律劃分编辑

(此分類方法因以地球為界,故必會忽略地球)

  • 內側行星─太陽系中地球軌道內側的行星,包括水星與金星。
  • 外側行星─太陽系中地球軌道外側的行星,包括火星、木星、土星、天王星、海王星。

其它恆星系的行星编辑

主条目:太陽系外行星

至2009年2月,人们在其他恒星身上一共发现了339颗系外行星,不少均拥有比木星高的质量。

也有一些行星,其体积比较小,例如脉冲星PSR B1257+12、天琴座μ星、巨蟹座55及GJ 436均各自拥有与地球差不多质量的小型行星,而Gliese 876一颗达地球质量6至8倍的行星,可能拥有岩石结构。

人们对新发现的大型系外行星仍未完全了解,大多估计其物质构成与太阳系的大型行星类似,又或是从未见过的大型行星或行星。值得注意的是,一些大型行星在极接近恒星的地方公转,拥有近乎完美的圆形轨道,这些行星被称为「热木星」,它们比太阳系的大型行星接受更大量的太阳辐射,造成其表面温度极高。也有一种热木星,其大气会被恒星的热力逐步蒸发并流失,并以彗尾形态释出,它们被分为Chthonian型行星。

太陽系外行星 (Extrasolar planet) 是環繞其他恆星公轉的行星,長久以來,人們認為其他恆星和太陽一樣,均有行星環繞其恆星公轉,但一直未能證實。直至1992年PSR B1257+12被證實以來,至今已有百多個太陽系外行星被發現。這些發現增加了對外星人存在與否的問題提出了支持的觀點。

現時在其他恆星發現的行星大多是類似木星的氣體行星,有的質量甚至比木星還要大。質量較小的行星有脈衝星PSR B1257+12的三顆與類地行星相若的天體,以及位於天壇座μ星的一顆有14個地球質量的行星。

也有一種行星,沒有圍繞特定的恆星公轉,它們像是宇宙的流浪客,稱為星際行星(Interstellar planet)。現時人們並沒有發現任何此類行星,只能靠使用電腦模擬來推測。

File:HD 69830 Planet.jpg

現時人類的科技僅能偵測質量較大、公轉週期較短的行星。但隨著科技的進步,更強的望遠鏡得以建造,在未來可望能發現更多質量較小及公轉週期較長的行星。

搜尋太陽系外行星的方法编辑

由於用天文儀器搜尋太陽系外行星的難度極大,天文學家一般採用間接的方法。下面介紹幾種主要的方法:

  • 天體測量法(Astrometry)

天體測量法是搜尋太陽系外行星最古老的方法。這個方法是精確地測量恆星在天空的位置及觀察那个位置如何随着時間的改變而改變。如果恆星有一顆行星,则行星的重力将造成恆星在一條微小的圓形軌道上移動。這樣一來,恆星和行星圍繞著它們共同的质心旋轉。由於恆星的質量比行星大得多,它的運行軌道比行星小得多。

  • 視向速度法(Radial Velocity)

視向速度法利用了恆星在行星重力的作用下在一條微小的圓形軌道上移動這個事實,目標現在是測量恆星向著地球或離開地球的運動速度。根據多普勒效應,恆星的視向速度可以從恆星光譜線的移動推導出來。

File:Planetary transit.svg
  • 凌日法(Transit Method)

當行星運行到恆星前方的時候,恆星的光芒會相應減弱。光芒減弱的程度取決於恆星和行星的體積。在恆星HD 209458的例子中,它的光芒減弱了1.7%。天文學家用凌日法發現了恆星HD 209458的行星HD 209458b

  • 脈衝星計時法(Pulsar Timing)

通過觀察脈衝星的信號週期以推斷行星是否存在。一般來說,脈衝星的自轉週期,也就是它的信號週期是穩定的。如果脈衝星有一顆行星,脈衝星信號週期會發生變化。

  • 重力微透鏡法(Gravitational Microlensing)

重力透鏡效應來發現行星的方法。比如行星OGLE-2005-BLG-390Lb就是用這種方法發現的。

参见编辑

參考資料 编辑


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