矮行星

卡斯摩的伊琉沙
伊琉沙星空視界
ilyusha71@gmail.com

2006年8月24日 筆，2009年5月6日 補注

摘要

IAU於公元2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行的第26屆會員大會（GA26）上，重新討論行星的定義，最終將太陽系的天體重新分為三大類，即行星、矮行星（dwarf planet）與太陽系小天體（small solar system body），矮行星一詞正式進入天文學的領域，起初歸類為矮行星的天體有冥王星、穀神星與2003 UB313（今日的鬩神星）。

公元2008年6月11日，IAU再度根據GA26的決議，定義了矮行星的首個子分類，plutoid，至公元2009年元旦為止，矮行星數量已達五顆，分別為冥王星、穀神星、鬩神星（Eris）、鳥神星（Makemake）與妊神星（Haumea）。

主題關鍵字：矮行星

一、歷史意義

如果說小行星是第一次行星大戰的產物，矮行星就是第二次行星大戰的產物，在公元1801年至公元1851年之間的50年，天文學家一共發現16顆新的行星，使得歷史上曾出現太陽系二十三大行星，其中一顆即是海王星，但其餘的15顆行星體積小且多分佈在火星與木星軌道之間，這使得當時天文學家不得不重新定義行星，最後在公元1851年天文學家達成共識將火星與木星之間的行星稱作小行星（Asteroid），直至今日在這個範圍內已發現數十萬顆小行星。

隨著觀測技術的進步，公元1930年美國天文學家湯姆鮑（Tombaugh）首先在海王星軌道外發現了新的行星，冥王星，最初天文學家都以為冥王星也是如同類木行星一樣的大行星，自此太陽系九大行星一詞誕生，但是每次新的觀測都顯示冥王星並未預期的大，甚至比我們的衛星月球還小，直徑僅有2300公里左右。

在冥王星發現的62年後，公元1992年在冥王星外的第一顆太陽系天體被發現，被命名為1992 QB1，不如以往的是，1992 QB1的直徑只有冥王星的1/6，大略與小行星的大小相似，所以尚未被列為行星，在此之後的十幾年間，仿佛重演十九世紀上半葉的戲碼一般，又在海王星的軌道外發現許多相似的天體，這類天體被統稱為超海王星天體（Trans-Neptunian object），簡稱TNO，儘管如此，米高．布朗（Michael E. Brown）及其團隊於公元2002年時，發現了一顆直徑可能為冥王星一半的TNO，Quaoar，是十年來發現最大的TNO，許多傳媒開始以第十大行星稱之，同時也漸漸動搖冥王星的行星地位，翌年，布朗團隊再度發現另一顆直徑逼近冥王星2/3的TNO，Sedna，第十行星的風波再起。

Senda的風波尚未結束，又有另一波發現，公元2005年7月29日，Jose-Luis Ortiz公開發表一顆新發現的大型TNO，2003 EL61，這顆TNO最特別的它的形狀為橢球形，最長的一邊將近2000公里，同時還有兩顆衛星環繞著它，另一方面，布朗團隊也在同一天發表兩顆新發現的TNO，分別為2003 UB313與2005 FY9，其中2005 FY9的平均直徑預估有1500公里，而另一顆2003 UB313預估的直徑至少有2400公里，比當時已知的第九顆行星冥王星還大，這使得冥王星作為行星的地位受到挑戰，天文學家唯有兩種途徑，一是將2003 UB313列為行星，反之就是冥王星重行星的資格上除名，無論那種結局都會使太陽系九大行星的說法走入歷史，最終結果於公元2006年8月24日由IAU會員投票決議，冥王星與2003 UB313連同穀神星成為第一批的矮行星。

二、定義

矮行星的定義

根據IAU於2006年8月24日做出最新的決議，當一顆太陽系的天體滿足下列所有條件時即為一顆矮行星。

• 環繞太陽運行的天體
• 質量必須大得使其自身的重力足以抵抗剛體結構強度，使球體維持靜態平衡（近乎圓球形）的外型
• 無法清除軌道鄰近區域中的物質
• 不是衛星

符合矮行星定義的太陽系天體，IAU目前認定的有五顆。

• 穀神星
• 冥王星
• 鬩神星
• 鳥神星
• 妊神星

但還有不少的TNO以及最大的幾顆小行星符合此條件。

Plutoid的定義

IAU於2008年6月11日於挪威首都奧斯陸開會討論在6a決議案中，提出一個以冥王星為原型的TNO分類，最終討論結果此類天體稱作plutoid，同時IAU聲明了一顆太陽系天體必須符合以下條件，才可以獲得plutoid的命名，並且不會與其他太陽系天體擁有相同的名稱。

• 必須是一顆矮行星（符合矮行星的所有定義）
• 軌道半長軸要超越海王星（30AU以上）
• 絕對星等H必須小於1

符合plutoid定義的太陽系天體，IAU目前認定的有四顆。

• 冥王星
• 鬩神星
• 鳥神星
• 妊神星

其餘TNOs因絕對星等大於1而未被列入，其中最亮的為Sedna，絕對星等達到1.6等，以下四顆是最有可能在未來考慮列入plutoid的TNOs。

• Sedna
• 2007 OR₁₀（Snow White）
• Quaoar
• Orcus

混淆

關於plutoid的中文譯名，目前尚未統一，一般常出現的有plutoid、類冥行星、類冥天體與類冥王星天體，伊琉沙認為後三者容易與另一種天體plutino的中譯混淆，這是由於plutino的譯名可以為後三者，但是不能為前者，因此在伊琉沙的所有文章中，均使用原文字plutoid，除非必要才使用中文譯名plutoid。

plutino是TNOs中與海王星的軌道擁有2：3共振的天體，因冥王星為plutino的典型代表為名。

絕對星等H

絕對星等H是天文學家用來比較行星、矮行星、彗星、小行星相對於地球與太陽的距離均為一個天文單位且相位角為0度時所看到的視亮度，而實際上相位角不可能為0度，但這個定義單純是為了方便比較亮度。

透過一些數學的轉換我們可以利用行星的絕對星等與幾何反照率估計出行星的直徑大小

絕對星等（H）可以表達成上式，msun是太陽的視星等為-26.8，p為行星的反照率，dp則為行星的直徑，1AU為一個天文單位相當於149,597,870.691公里。

透過代數的轉換，行星直徑的公式可以由兩個參數絕對星等H與幾何反照率p決定。

矮行星列表

穀神星

穀神星是發現歷史最久的小行星，自公元1801年義大利天文學家皮亞齊（Piazzi）發現它之後，曾一度被稱作第八行星，一直受到天文學家的關注，公元1851年被歸類為小行星，由於它是小行星中最大的一顆，也是最早被發現的，小行星編號將其排在第1位，直到公元2006年8月24日IAU重新定義行星時，與冥王星與鬩神星成為第一批矮行星，這個介於行星與小行星等級之間的天體。

冥王星

冥王星至今仍是一顆神秘的太陽系天體，儘管今日冥王星被列入矮行星，但在歷史上冥王星也曾引起不少天文學家的關注，公元1847年海王星的發現是由於天王星的運行與預測的軌道有些時候會偏離，進而推測在天王星外側還有一顆行星，不久海王星的軌道即被計算出，在海王星發現之後，天文學家也注意到海王星與天王星有類似的現象，因而預測冥王星的存在，其中美國天文學家羅威爾（Lowell）在二十世紀初即致力尋找這顆未知的行星並將其稱之為X行星（Planet X），但是羅威爾曾兩度長期的搜尋都沒有結果，公元1916年羅威爾去世之後，湯姆鮑接手這項工作，終於在公元1930年2月18日在上個月23日與29日的影像中發現X行星，3月13日這項發現正式被公開發佈，5月1日X行星以羅馬神話的冥界之神布魯托（Pluto）命名，中文稱作冥王星，太陽系的第九顆行星。

在冥王星發現之後，每次新的觀測結果都指出冥王星的質量與直徑都未如預期的大，意味著X行星可能另有其星，不久在公元1978年6月22日，另一顆新天體被James W. Christy發現，原來是冥王星的第一顆衛星，冥衛一，這顆衛星被賦予S/1978 P 1的臨時編號，而Christy則將這顆衛星稱作Charon，直到1983年才成為正式名稱，而當航海家二號行經海王星時，天文學家藉由觀測的數據推算海王星的質量才發現海王星的軌道並未有任何異常，亦即在一個世紀以前所預測的X行星並不存在。

儘管如此，冥王星及X行星的探索尚未結束，公元1992年繼冥王星與冥衛一之後首度發現第一顆TNO，在這之後的十幾年，新發現的TNO如同排山倒海而來的增加，最後終於發現一顆比冥王星更大的TNO，因而導致天文學家重新定義行星，公元2006年8月24日冥王星連同穀神星與鬩神星成為第一批矮行星，2008年6月11日冥王星與鬩神星歸類為plutoid。

冥王星其他記事

• 九大行星時代：1930～2006/8/24
• 冥王星在分類上，同時屬於 矮行星的plutoid以及TNO的plutino
• 冥王星於2005年發現另外2顆衛星，Nix與Hydra，連同Charon共三顆衛星
• NASA於2006發射第一架探索冥王星及庫伯帶的探測器，預計於2015年7月抵達冥王星

鬩神星

鬩神星是近年來發現最大的太陽系天體，比前九大行星最小的冥王星還大上一些，也因此鬩神星的發現被公開後立即引發許多爭議。

公元2005年1月5日布朗團隊從2003年10月21日的影像中發現了鬩神星，並以Xena代稱 ，7月29日與其他兩顆TNO一同發表，臨時編號為2003 UB313，9月10日，透過Keck的10米望遠鏡最新的調適光學技術發現鬩神星的第一顆衛星，布朗團隊將其取名為Gabrielle，臨時編號則為S/2005 (2003 UB313) 1，公元2006年8月24日，IAU將鬩神星連同穀神星與冥王星歸類為矮行星，9月7日鬩神星獲得小行星編號136199，同時被命名為Eris，其衛星則為Dysnomia，公元2007年6月16日兩岸天文名詞工作小組採用鬩神星作為正式中文名稱，公元2008年6月11日與冥王星歸類為plutoid。

鬩神星其他記事

鬩神星在分類上，同時屬於矮行星的plutoid以及TNO的SDO

鳥神星

鳥神星是近年來發現的大型TNO之一，於公元2005年3月31日由布朗團隊發現，並以Easterbunny代稱，7月29日鳥神星與其他兩顆TNO一同發表，臨時編號為2005 FY9，公元2006年9月7日鳥神星獲得小行星編號136472，公元2008年7月11日鳥神星成為第四顆矮行星及第三顆plutoid，並命名為Makemake，公元2008年12月27日中華民國天文學會天文名詞工作小組核備Makemake的中文正式名稱為鳥神星。

鳥神星其他記事

鳥神星在分類上，同時屬於矮行星的plutoid以及TNO的cubewano

妊神星

妊神星是近年來發現的大型TNO之一，於公元2004年12月28日由布朗團隊從同年5月6日拍攝的影像中發現，並以Santa代稱，公元2005年7月27日José Luis Ortiz Moreno團隊 也從2003年3月7日的觀測資料發現，7月29日妊神星與其他兩顆TNO一同發表，臨時編號為2003 EL61，公元2006年9月7日妊神星獲得小行星編號136108，公元2008年9月17日妊神星成為第五顆矮行星及第四顆plutoid，並命名為Haumea，公元2008年12月27日中華民國天文學會天文名詞工作小組核備Haumea的中文正式名稱為妊神星。

妊神星其他記事

妊神星在分類上，同時屬於矮行星的plutoid以及TNO的cubewano

References

• http://www.asroc.org.tw/record/record20081227.htm
• 伊琉沙，塞德娜，伊琉沙的星空小札第177節，2004年4月
• 伊琉沙，冥王星，伊琉沙的星空小札第233節，2004年12月
• 伊琉沙，X行星，伊琉沙的星空小札第240節，2005年1月
• 伊琉沙，冥王星地位論戰，伊琉沙的星空小札第258節，2005年8月
• 伊琉沙，矮行星，伊琉沙的星空小札第273節，2006年8月
• 伊琉沙，鬩神星，伊琉沙的星空小札第277節，2006年8月
• 伊琉沙，矮行星地位論戰，伊琉沙的星空小札第282節，2006年11月
• 伊琉沙，類冥矮行星，伊琉沙的星空小札第307節，2008年6月
• 伊琉沙，鳥神星，伊琉沙的星空小札第309節，2008年7月
• 伊琉沙，小行星絕對星等與直徑轉換，伊琉沙的星空小札第321節，2008年8月
• 伊琉沙，妊神星，伊琉沙的星空小札第336節，2008年9月
• Planetary Satellites
• Gazetteer of Planetary Nomenclature
• 200 Most Recent IAUCs
• Recent MPECs