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名稱及由來

在中國(guó)，根據(jù)西漢《史記、歷書》記載“黃帝考定星歷，建立五行，起消息（修正歷法，訂出正月起始）?！?/span>

《尚書。舜典》：“在璇璣玉衡以齊七政?！笨追f達(dá)疏：“七政，其政有七，于璣衡察之，必在天者，知七政謂日月與五星也。木曰歲星，火曰熒惑星，土曰鎮(zhèn)星，金曰太白星，水曰辰星。

英文行星一詞planet源于古希臘文“ πλαν?τη? （planētēs）”，意為“游走者”（wanderer）。

1792年日本學(xué)者本木良永在翻譯哥白尼的地動(dòng)說時(shí)將“行星”譯作“惑星”，取其位置游移不定讓人迷惑之意。明治時(shí)代亦有京都大學(xué)的學(xué)者使用“游星”一詞來指“行星”。

1859年偉烈亞力與李善蘭合作翻譯的《談天》是中文文獻(xiàn)中第一次介紹哥白尼的地動(dòng)說，也是中文“行星”一詞第一次出現(xiàn)。

歷史

更多資料：天文學(xué)史和行星定義

  一個(gè)摘錄自《宇宙志》（安特衛(wèi)普，1539）的以地球?yàn)橹行牡挠钪婺Ｐ?/p>

從古典時(shí)代的神圣的游星演化到科學(xué)時(shí)代的實(shí)在的實(shí)體，人們對(duì)行星的認(rèn)識(shí)是隨著歷史在不停地進(jìn)化的。行星的概念已經(jīng)不僅延伸到太陽系，而且還到達(dá)了其他太陽系外系統(tǒng)。對(duì)行星定義的內(nèi)在的模糊性已經(jīng)導(dǎo)致了不少科學(xué)爭(zhēng)論。

古典時(shí)代

古人觀察星空，發(fā)現(xiàn)天體分作兩類：一類固定在天球上，組成各個(gè)星座，形成一幅永恒的天空背景，稱之為 恒星 ；另一類天體在黃道附近運(yùn)行，不斷穿過黃道上的十二個(gè)星座，稱之為 行星 。這些行星包括七顆，分別是陰陽——太陽和太陰(月球)，以及五行——金木水火土五個(gè)肉眼可見的經(jīng)典行星。它們?cè)谔炜罩袠O為特殊：一方面，它們不斷運(yùn)行，不斷進(jìn)入不同的星座；另一方面，它們極為明亮，全天成千上萬顆星體中，七顆行星亮度分別排行第1,2,3,4,5,6,9。他們對(duì)神學(xué)、 宗教宇宙學(xué) （ 英語 ： religious cosmology ） 和古代天文學(xué)都有重要的影響。在古代，天文學(xué)家記錄了一些特定的光點(diǎn)是相對(duì)于其他星星如何移動(dòng)跨越天空。古希臘人把這些光點(diǎn)叫做“ πλ?νητε? ?στ?ρε? ”（即 planetes asteres ，游星）或簡(jiǎn)單的稱為“ πλαν?τοι ”（ planētoi ，漫游者）， 今天的英文名稱行星（planet）就是由此演化出來的。 在古代希臘、中國(guó)、巴比倫和實(shí)際上所有前現(xiàn)代文明中，是 人們幾乎普遍的相信，地球是宇宙的中心，并且所有的“行星”都圍繞著地球旋轉(zhuǎn)。會(huì)有這種認(rèn)識(shí)的原因是，人們每天都看到星星圍繞著地球旋轉(zhuǎn)， 而且看起來好像是常識(shí)的認(rèn)為，地球是堅(jiān)實(shí)且穩(wěn)定的，應(yīng)該是靜止的而不是會(huì)移動(dòng)的。

各個(gè)文明對(duì)星座的劃分方法與行星軌跡密切相關(guān)：太陽在黃道上一年運(yùn)行一圈，太陰在黃道上一個(gè)月運(yùn)行一圈。西方文明中，太陽的軌跡把黃道分作十二段，每月一段，每段一個(gè)星座組成黃道十二宮。中國(guó)文明中，太陽的軌跡把黃道分作四段，每個(gè)季度一段，即天空的四象青龍白虎朱雀玄武；而太陰的軌跡把黃道分作28段，每天一段，即天空的28個(gè)星宿；然后結(jié)合太陽和太陰的劃分，四象=28宿，每一象被分作七宿，這七宿分別對(duì)應(yīng)陰陽金木水火土七大行星，組成一個(gè)星期七天，因此每個(gè)月被四象分成四個(gè)星期。

日心說時(shí)代

日心說確立了太陽在天空中心的地位，太陽不動(dòng)而地球在運(yùn)行，因此地球就取代了太陽的地位成為行星，太陽則被歸入恒星。

衛(wèi)星的概念在稍后也隨著伽利略衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)逐漸被接受，有一個(gè)短暫時(shí)期，這些衛(wèi)星都被認(rèn)為是行星，很快行星被限定必須直接圍繞太陽運(yùn)行，因此月球也被排除在行星行列之外。

最終，日月金木水火土七大行星變?yōu)榈亟鹉舅鹜亮笮行恰?/span>

新發(fā)現(xiàn)時(shí)代

1781年，第七顆行星天王星被發(fā)現(xiàn)；

1801年，谷神星被發(fā)現(xiàn)，有長(zhǎng)達(dá)49年的時(shí)間被稱為第8顆行星；

1846年，第八顆行星海王星被發(fā)現(xiàn)；

1930年，冥王星被發(fā)現(xiàn)，有長(zhǎng)達(dá)76年的時(shí)間被稱為第9顆行星；

新時(shí)代發(fā)現(xiàn)新的大行星，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)新的繞日運(yùn)行的較小天體。1850年，谷神星因尺寸太小，且發(fā)現(xiàn)一系列更小的同類型星體，其行星地位被免除，同時(shí)行星的定義出現(xiàn)一個(gè)不成文的概念：并非所有直接繞太陽公轉(zhuǎn)的天體都是行星，行星必須足夠大且卓爾不群。20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的冥王星與谷神星的地位非常相似，它也因尺寸太小，且發(fā)現(xiàn)一系列更小的同類型星體（還包括一顆較大的同類型星體鬩神星），而于2006年被降格為矮行星。冥王星的行星地位之爭(zhēng)，把原有不成文的概念確立成準(zhǔn)確定義：直接繞太陽公轉(zhuǎn)、流體靜力平衡（足夠大）、清空其軌道（卓爾不群）。

太陽系外時(shí)代

雖然人類無法通過天文望遠(yuǎn)鏡直接觀測(cè)系外行星，但通過間接手段，包括觀測(cè)恒星運(yùn)動(dòng)、掩星等等，天文學(xué)家現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)2000多顆太陽系外的行星。

定義

更多資料：行星定義和2006年行星重定義

在2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行星第26屆國(guó)際天文聯(lián)會(huì)上，表決了該會(huì)第5、6號(hào)共四份決議草案，分別把行星同時(shí)符合以下三點(diǎn)：

圍繞于恒星運(yùn)轉(zhuǎn)（即公轉(zhuǎn)）

有足夠大的質(zhì)量來克服固體應(yīng)力，以達(dá)到流體靜力平衡的形狀（即近于球形）

已清空其軌道附近區(qū)域（即是該區(qū)域內(nèi)最大天體，即以其自身引力把軌道兩側(cè)附近的小天體“吸引”成為自己的衛(wèi)星）

發(fā)現(xiàn)時(shí)的分類

下面的表格中列出的是在發(fā)現(xiàn)時(shí)被歸類為行星的太陽系天體：

太陽系以內(nèi)的行星

沿革

由于1801年元旦被意大利天文學(xué)家皮亞齊發(fā)現(xiàn)谷神星時(shí)，曾依據(jù)“提丟斯-波得定則”來定義它為行星，但后來以望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)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(fā)現(xiàn)類似軌道之三顆小行星， 在18世紀(jì)的首數(shù)十年間曾同時(shí)并列在行星之列 （在1850年曾出現(xiàn)18顆行星的紀(jì)錄），至1847年發(fā)現(xiàn)5號(hào)小行星“義神星”后，歐洲天文學(xué)家始為該組陸續(xù)發(fā)現(xiàn)之小天體另外歸類為“小行星”，以“行星爆炸論”為由把該組小天體降格為與彗星、行星衛(wèi)星的一類，統(tǒng)稱為“小行星”（minor planets）并沿用至今。

而1930年發(fā)現(xiàn)冥王星后，太陽系的行星被約定俗成為9顆（亦即九大行星），但經(jīng)測(cè)定，其質(zhì)量、直徑、偏心率均其它八顆相距甚遠(yuǎn)，根本不能稱為“大行星”，而自1992年起陸續(xù)發(fā)現(xiàn)冥王星外與冥王星相若的天體；1999年初，有傳媒報(bào)道部分天文學(xué)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曾為此于該年2月5日澄清并無此事，但社會(huì)與科學(xué)界亦開始討論冥王星應(yīng)否列入行星與一直只被約定俗成的行星定義。而此時(shí)亦開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多顆在庫伯帶內(nèi)繞太陽公轉(zhuǎn)的天體。

自2005年7月公布發(fā)現(xiàn)冥外天體鬩神星以后，因其比冥王星直徑還大，以往曾鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)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(huì)”，因?yàn)楦鼊?dòng)名字將會(huì)影響至所有相關(guān)科學(xué)書籍、百科全書、中小學(xué)教科書以至相關(guān)設(shè)備帶來更動(dòng)，因而社會(huì)十分重視。

決議

2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行之第26屆國(guó)際天文會(huì)上的定義，初時(shí)曾提出包括鬩神星、冥衛(wèi)一與谷神星的十二行星，但爭(zhēng)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(guó)際天文會(huì)上的定義：太陽系有八顆行星（決議時(shí)曾出現(xiàn)“經(jīng)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(zhì)量不夠的將會(huì)被IAU會(huì)議決議歸類為矮行星（如冥王星）或太陽系內(nèi)小天體（如小行星、彗星等）。

  類地行星

  類木行星

以行星表面巖質(zhì)劃分

類地行星（又稱“巖質(zhì)行星”）：即水星、金星、地球和火星，表面是巖石固體。

類木行星（又稱“氣體行星”）：即木星、土星、天王星和海王星，主要成分是氣體。

以行星視運(yùn)動(dòng)規(guī)律劃分

（此分類方法因以地球?yàn)榻?，故必?huì)忽略地球）

內(nèi)側(cè)行星：太陽系中地球軌道內(nèi)側(cè)的行星，包括水星與金星。

外側(cè)行星：太陽系中地球軌道外側(cè)的行星，包括火星、木星、土星、天王星、海王星。

其它恒星系的行星

至2009年2月，人們?cè)谄渌阈巧砩弦还舶l(fā)現(xiàn)了339顆系外行星，不少均擁有比木星高的質(zhì)量。

也有一些行星，其體積比較小，例如脈沖星PSR B1257+12、天琴座μ星、巨蟹座55及GJ 436均各自擁有與地球差不多質(zhì)量的小型行星，而Gliese 876一顆達(dá)地球質(zhì)量6至8倍的行星，可能擁有巖石結(jié)構(gòu)。

人們對(duì)新發(fā)現(xiàn)的大型系外行星仍未完全了解，大多估計(jì)其物質(zhì)構(gòu)成與太陽系的大型行星類似，又或是從未見過的大型氨行星或碳行星。值得注意的是，一些大型行星在極接近恒星的地方公轉(zhuǎn)，擁有近乎完美的圓形軌道，這些行星被稱為“熱木星”，它們比太陽系的大型行星接受更大量的太陽輻射，造成其表面溫度極高。也有一種熱木星，其大氣會(huì)被恒星的熱力逐步蒸發(fā)并流失，并以彗尾形態(tài)釋出，它們被分為Chthonian型行星。

太陽系外行星（Extrasolar planet）是環(huán)繞其他恒星公轉(zhuǎn)的行星，長(zhǎng)久以來，人們認(rèn)為其他恒星和太陽一樣，均有行星環(huán)繞其恒星公轉(zhuǎn)，但一直未能證實(shí)。直至1992年P(guān)SR B1257+12被證實(shí)以來，至今已有百多個(gè)太陽系外行星被發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)增加了對(duì)外星人存在與否的問題提出了支持的觀點(diǎn)。

現(xiàn)時(shí)在其他恒星發(fā)現(xiàn)的行星大多是類似木星的氣體行星，有的質(zhì)量甚至比木星還要大。質(zhì)量較小的行星有脈沖星PSR B1257+12的三顆與類地行星相若的天體，以及位于天壇座μ星的一顆有14個(gè)地球質(zhì)量的行星。

也有一種行星，沒有圍繞特定的恒星公轉(zhuǎn)，它們像是宇宙的流浪客，稱為星際行星（Interstellar planet）。2011年科學(xué)家利用重力微透鏡法首度發(fā)現(xiàn)了星際行星，并推測(cè)銀河系中木星大小的星際行星數(shù)量有恒星的兩倍之多。

  一顆太陽系外行星想像圖

現(xiàn)時(shí)人類的科技僅能偵測(cè)質(zhì)量較大、公轉(zhuǎn)周期較短的行星。但隨著科技的進(jìn)步，更強(qiáng)的望遠(yuǎn)鏡得以建造，在未來可望能發(fā)現(xiàn)更多質(zhì)量較小及公轉(zhuǎn)周期較長(zhǎng)的行星。

搜尋太陽系外行星的方法

由于用天文儀器搜尋太陽系外行星的難度極大，天文學(xué)家一般采用間接的方法。下面介紹幾種主要的方法：

天體測(cè)量法（Astrometry）

天體測(cè)量法是搜尋太陽系外行星最古老的方法。這個(gè)方法是精確地測(cè)量恒星在天空的位置及觀察那個(gè)位置如何隨著時(shí)間的改變而改變。如果恒星有一顆行星，則行星的重力將造成恒星在一條微小的圓形軌道上移動(dòng)。這樣一來，恒星和行星圍繞著它們共同的質(zhì)心旋轉(zhuǎn)。由于恒星的質(zhì)量比行星大得多，它的運(yùn)行軌道比行星小得多。

視向速度法（Radial Velocity）

視向速度法利用了恒星在行星重力的作用下在一條微小的圓形軌道上移動(dòng)這個(gè)事實(shí)，目標(biāo)現(xiàn)在是測(cè)量恒星向著地球或離開地球的運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)多普勒效應(yīng)，恒星的視向速度可以從恒星光譜線的移動(dòng)推導(dǎo)出來。

  凌日法

凌日法（Transit Method）

當(dāng)行星運(yùn)行到恒星前方的時(shí)候，恒星的光芒會(huì)相應(yīng)減弱。光芒減弱的程度取決于恒星和行星的體積。在恒星HD 209458的例子中，它的光芒減弱了1.7%。天文學(xué)家用凌日法發(fā)現(xiàn)了恒星HD 209458的行星HD 209458b。

脈沖星計(jì)時(shí)法（Pulsar Timing）

通過觀察脈沖星的信號(hào)周期以推斷行星是否存在。一般來說，脈沖星的自轉(zhuǎn)周期，也就是它的信號(hào)周期是穩(wěn)定的。如果脈沖星有一顆行星，脈沖星信號(hào)周期會(huì)發(fā)生變化。

重力微透鏡法（Gravitational Microlensing）

用重力透鏡效應(yīng)來發(fā)現(xiàn)行星的方法。比如行星OGLE-2005-BLG-390Lb就是用這種方法發(fā)現(xiàn)的。

參見

行星定義

提丟斯-波得定則

行星適居性

適居帶

參考資料

Jan Osterkamp: Transpluto will in den exklusiven Sonnensystem-Planetenklub. in: Die Zeit. vom 1. August 2005. (Online） （德文）

Peter Janle: Das Bild des Planetensystems im Wandel der Zeit. Teil 1. Vom Altertum bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts. in: Sterne und Weltraum. 45,2006,1, S.34–44. ISSN 0039-1263 ISSN 0039-1263 （德文）

Peter Janle: Das Bild des Planetensystems im Wandel der Zeit. Teil 2. Vom 19. Jahrhundert bis heute. in: Sterne und Weltraum. 45,2006,4, S.22–33. ISSN 0039-1263 ISSN 0039-1263 （德文）

Gibor Basri, Michael E. Brown: Planetesimals to Brown Dwarfs: What is a Planet? in: Annual Review of Earth and Planetary Sciences, vol. 34, p. 193-216 (05/2006) （英文）

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