行星

行星通常指自身不发光，环绕恒星运行的天体，其公转方向通常与所绕恒星的自转方向相同。行星需具备足够的质量，通过自身引力形成球形，并能清空轨道附近的小天体，同时不能发生恒星的核聚变反应。

2006年，国际天文学联合会（IAU）对行星进行了正式定义，包括以下三个条件：

apple-system, system-ui, "Segoe UI", Helvetica, "Apple Color Emoji", Arial, sans-serif, "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol"; list-style: none; margin: 0px; scrollbar-width: none; font-weight: 600; max-width: 100%; overflow-wrap: break-word; word-break: break-all;">轨道条件：行星需在环绕太阳的轨道上运行。

形态条件：行星需具有足够质量，克服刚体应力，形成流体静力平衡的形状（近似球体）。

轨道清空条件：行星的引力需能够清除其轨道附近的近邻天体。

根据上述定义，太阳系中满足条件的行星共有8颗，包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

矮行星与太阳系小天体

IAU还定义了矮行星和太阳系小天体：

• 矮行星：满足前两个行星条件，但未能清空轨道附近近邻天体，且不是卫星的天体。例如，谷神星、冥王星、阋神星、妊神星和鸟神星。
• 太阳系小天体：除卫星外，环绕太阳运行的其他天体。

系外行星的定义

IAU于2001年颁布了系外行星的定义，并在2003年进行了修改：

• 系外行星：真实质量低于氘核聚变所需质量下限（对于类似太阳金属丰度的天体，该质量为木星质量的13倍），且围绕恒星或恒星遗骸公转的天体。
• 褐矮星：实际质量超过氘核聚变所需质量下限的亚恒星天体。
• 亚褐矮星：年轻恒星团中质量低于氘核聚变所需质量下限的自由漂浮天体。

行星起源于太阳周围散布的尘埃颗粒，这些颗粒经过不断碰撞、合并融合，最终形成行星。太阳系中的行星可分为类地行星（近日行星）和类木行星（远日行星）：

• 类地行星：富含岩石和金属，如水星、金星、地球和火星。
• 类木行星：气体（氢气、氦气等）占比更高，如木星、土星、天王星和海王星。

运动规律

行星以椭圆轨道绕太阳运行，其周期的平方与其距太阳平均距离的立方成正比。大多数行星都有大气层，类地行星的岩石表面上有相对稀薄的大气层，而气态巨行星的大气层则非常深厚。

磁场与卫星

• 磁场：木星的磁场最强，土星、海王星以及天王星也拥有比地球强的磁场，水星磁场非常微弱，火星几乎没有磁场。
• 卫星：类木行星由于自身引力较大，卫星数量比类地行星多。例如，木星有79颗已知卫星，土星有82颗。

科学家采用多普勒效应探测法以及互相关技术对行星进行探测。截至2024年9月，已经认证约5736颗系外行星，候选体约11000例。银河系中存在至少与恒星数量级相同的行星数量，为千亿颗量级。

探测器与发现

• 探测器：金星一号、勇气号、航行者号、卡西尼号、新视野号等，不仅收集了有关行星的地质、磁性和化学成分等数据，还发现了许多矮行星及系外行星。
• 系外行星发现：1992年，亚历山大·沃尔兹森与弗里尔探测到脉冲星PSR1257+12周围的系外行星；1995年，梅厄与迪迪埃·奎洛兹发现了第一颗围绕类太阳恒星公转的系外行星飞马座51b。

命名

“行星”一词来自希腊语“asters Planetai”，意为“游荡的星星”。第一批行星由大约5000年前生活在美索不达米亚地区的苏美尔人命名。罗马人根据每个行星的特性用罗马和希腊众神的名字为其命名。地球是太阳系中唯一一颗不以希腊罗马神命名的行星。

七曜

七曜又称七政、七纬、七耀，是中国古代对日（太阳）、月（太阴）与金（太白）、木（岁星）、水（辰星）、火（荧惑）、土（填星、镇星）七大星座的总称，是古人观测天象的重要指标。

早期发现

• 巴比伦文明：已知最早（公元前1600年）的文字记录涉及行星观测及其运行轨道。
• 水星：穆拉石板上保存了已知最早的水星观测记录，可追溯到公元前1000年或更早。
• 金星：关于金星的记录最早出现在公元前1600年的巴比伦文字上。
• 火星：第一个火星观测记录来自公元前两千年的古埃及天文学家。
• 木星：关于木星的第一个书面记录可以追溯到公元前7、8世纪的巴比伦人。
• 土星：土星是最后一颗被发现日期无法确定的行星，可能由亚述人首先记录。

古希腊罗马天文学

古希腊天文学家提出地心宇宙论，认为地球是宇宙的中心。希腊人还发现行星并不总是朝同一个方向移动，有时会放慢速度、停下来，甚至向西移动一段时间（几周到几个月），然后再恢复通常的向东方向，这种运动称为“逆行运动”。

中世纪天文学

公元前300年左右，萨摩斯岛的天文学家阿里斯塔克斯第一个提出日心宇宙论，但直到16世纪，波兰天文学家尼古拉斯·哥白尼重新审视了这个想法，提出“日心地动说”。

快速发展

• 16世纪末：伽利略用望远镜观测木星，发现了四个明显围绕木星运行的卫星。
• 17世纪初：德国天文学家开普勒发现了行星运动三定律。
• 1781年：威廉·赫歇尔发现了天王星。
• 1846年：约翰·戈特弗里德·伽勒根据勒维耶的计算，证实了海王星的存在。

鼎盛时期

小行星的发现

• 1801年：意大利天文学家皮亚齐发现了第一颗小行星谷神星。
• 1930年：汤博发现了冥王星，21世纪以前，冥王星都被算作大行星，随着柯伊伯带区域的发现，人们对冥王星的身份提出了质疑。2006年，IAU发布冥王星为矮行星。
• 2002年：研究人员发现一个直径可能超过600千米的海外天体，取名Quaoar，后被划归为小行星一族。
• 2003年：观测到另一个海外天体，暂时名2003UB12，后取名“赛德娜”。
• 2005年：发现暂时名为2003UB313的天体，发现者宣称它是第十行星，并取名“齐娜”，2006年正式命名为Eris。

系外行星

• 1992年：亚历山大·沃尔兹森与弗里尔探测到脉冲星PSR1257+12周围的系外行星。
  行星
• 1995年：梅厄与迪迪埃·奎洛兹发现了第一颗围绕类太阳恒星公转的系外行星飞马座51b。
• 2000年：亨利等人与沙博诺等人分别独立发现了存在凌星现象的系外行星HD209458b。
• 2009年：开普勒望远镜的发射使系外行星发现的数量大幅提高。
• 2018年：开普勒望远镜结束了探测系外行星的使命，同年4月，凌星法系外行星搜寻卫星TESS发射升空。
• 2020年：截至11月10日，天文学家共发现并确认了4301颗系外行星。

物理性质

• 类木行星：质量体积较大，一般为地球的几十倍到几百倍，密度为地球的1/5左右，没有固体的表面，外层主要由汽态物质组成。
• 类地行星：质量体积密度与地球差不多或比地球小，都有一层坚硬的外壳。

轨道性质

行星以椭圆轨道绕太阳运行，行星周期的平方与其距太阳平均距离的立方成正比。行星在椭圆轨道上运行时会改变其速度，当它越接近太阳时，移动速度就越快。

大气层

大多数行星都有大气层：

• 类地行星：岩石表面上有相对稀薄的大气层，水星仅有微量大气。
• 气态巨行星：大气层非常深厚，没有真正的固体表面，大气更浓稠。

生命的可能性

从地球与地球生命这个模板来看，行星生命形成与存在的制约条件有：

• 母恒星年龄：应适中，既不能太年轻，也不能太年迈。
• 母恒星位置：应位于所在星系的宜居带中，既不能距活动剧烈的星系中心太近，也不能距星系中心太远。
• 母恒星质量：应适中，既不能太“重”，也不能太“轻”。
• 行星质量：应适中，既不能太“重”，也不能太“轻”。
• 行星年龄：应越大越好，留给生命形成和发展的时间越长，越有可能培育出智慧生命。
• 行星位置：应处于恒星“宜居带”中，既不能距母恒星太近，也不能距母恒星太远。

• 古巴比伦：人们认为一周七天分别由七颗行星控制。
• 占星学：提到十颗行星，代表一个人的十个组成部分。
• 《薄伽梵歌》：将行星分为三部分：“urdhva-loka”（最高）、“madhya-loka”（中）和“adho-loka”（较低）。
• 《哈里瓦姆萨》：描述了行星系统的层次结构。

影视作品

电影《星际迷航》《太空堡垒卡拉狄加》以及《星球大战》以行星及其他星球为背景，表达了单一行星物种最终注定要灭绝的观点。