行星通常指自身不發(fā)光，環(huán)繞恒星運行的天體，其公轉(zhuǎn)方向通常與所繞恒星的自轉(zhuǎn)方向相同。行星需具備足夠的質(zhì)量，通過自身引力形成球形，并能清空軌道附近的小天體，同時不能發(fā)生恒星的核聚變反應(yīng)。

2006年，國際天文學聯(lián)合會（IAU）對行星進行了正式定義，包括以下三個條件：

1. 軌道條件：行星需在環(huán)繞太陽的軌道上運行。
2. 形態(tài)條件：行星需具有足夠質(zhì)量，克服剛體應(yīng)力，形成流體靜力平衡的形狀（近似球體）。
3. 軌道清空條件：行星的引力需能夠清除其軌道附近的近鄰天體。

根據(jù)上述定義，太陽系中滿足條件的行星共有8顆，包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

矮行星與太陽系小天體

IAU還定義了矮行星和太陽系小天體：

• 矮行星：滿足前兩個行星條件，但未能清空軌道附近近鄰天體，且不是衛(wèi)星的天體。例如，谷神星、冥王星、鬩神星、妊神星和鳥神星。
• 太陽系小天體：除衛(wèi)星外，環(huán)繞太陽運行的其他天體。

系外行星的定義

IAU于2001年頒布了系外行星的定義，并在2003年進行了修改：

• 系外行星：真實質(zhì)量低于氘核聚變所需質(zhì)量下限（對于類似太陽金屬豐度的天體，該質(zhì)量為木星質(zhì)量的13倍），且圍繞恒星或恒星遺骸公轉(zhuǎn)的天體。
• 褐矮星：實際質(zhì)量超過氘核聚變所需質(zhì)量下限的亞恒星天體。
• 亞褐矮星：年輕恒星團中質(zhì)量低于氘核聚變所需質(zhì)量下限的自由漂浮天體。

行星起源于太陽周圍散布的塵埃顆粒，這些顆粒經(jīng)過不斷碰撞、合并融合，最終形成行星。太陽系中的行星可分為類地行星（近日行星）和類木行星（遠日行星）：

• 類地行星：富含巖石和金屬，如水星、金星、地球和火星。
• 類木行星：氣體（氫氣、氦氣等）占比更高，如木星、土星、天王星和海王星。

運動規(guī)律

行星以橢圓軌道繞太陽運行，其周期的平方與其距太陽平均距離的立方成正比。大多數(shù)行星都有大氣層，類地行星的巖石表面上有相對稀薄的大氣層，而氣態(tài)巨行星的大氣層則非常深厚。

磁場與衛(wèi)星

• 磁場：木星的磁場最強，土星、海王星以及天王星也擁有比地球強的磁場，水星磁場非常微弱，火星幾乎沒有磁場。
• 衛(wèi)星：類木行星由于自身引力較大，衛(wèi)星數(shù)量比類地行星多。例如，木星有79顆已知衛(wèi)星，土星有82顆。

科學家采用多普勒效應(yīng)探測法以及互相關(guān)技術(shù)對行星進行探測。截至2024年9月，已經(jīng)認證約5736顆系外行星，候選體約11000例。銀河系中存在至少與恒星數(shù)量級相同的行星數(shù)量，為千億顆量級。

探測器與發(fā)現(xiàn)

• 探測器：金星一號、勇氣號、航行者號、卡西尼號、新視野號等，不僅收集了有關(guān)行星的地質(zhì)、磁性和化學成分等數(shù)據(jù)，還發(fā)現(xiàn)了許多矮行星及系外行星。
• 系外行星發(fā)現(xiàn)：1992年，亞歷山大·沃爾茲森與弗里爾探測到脈沖星PSR1257+12周圍的系外行星；1995年，梅厄與迪迪埃·奎洛茲發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞類太陽恒星公轉(zhuǎn)的系外行星飛馬座51b。

命名

“行星”一詞來自希臘語“asters Planetai”，意為“游蕩的星星”。第一批行星由大約5000年前生活在美索不達米亞地區(qū)的蘇美爾人命名。羅馬人根據(jù)每個行星的特性用羅馬和希臘眾神的名字為其命名。地球是太陽系中唯一一顆不以希臘羅馬神命名的行星。

七曜

七曜又稱七政、七緯、七耀，是中國古代對日（太陽）、月（太陰）與金（太白）、木（歲星）、水（辰星）、火（熒惑）、土（填星、鎮(zhèn)星）七大星座的總稱，是古人觀測天象的重要指標。

早期發(fā)現(xiàn)

• 巴比倫文明：已知最早（公元前1600年）的文字記錄涉及行星觀測及其運行軌道。
• 水星：穆拉石板上保存了已知最早的水星觀測記錄，可追溯到公元前1000年或更早。
• 金星：關(guān)于金星的記錄最早出現(xiàn)在公元前1600年的巴比倫文字上。
• 火星：第一個火星觀測記錄來自公元前兩千年的古埃及天文學家。
• 木星：關(guān)于木星的第一個書面記錄可以追溯到公元前7、8世紀的巴比倫人。
• 土星：土星是最后一顆被發(fā)現(xiàn)日期無法確定的行星，可能由亞述人首先記錄。

古希臘羅馬天文學

古希臘天文學家提出地心宇宙論，認為地球是宇宙的中心。希臘人還發(fā)現(xiàn)行星并不總是朝同一個方向移動，有時會放慢速度、停下來，甚至向西移動一段時間（幾周到幾個月），然后再恢復(fù)通常的向東方向，這種運動稱為“逆行運動”。

中世紀天文學

公元前300年左右，薩摩斯島的天文學家阿里斯塔克斯第一個提出日心宇宙論，但直到16世紀，波蘭天文學家尼古拉斯·哥白尼重新審視了這個想法，提出“日心地動說”。

快速發(fā)展

• 16世紀末：伽利略用望遠鏡觀測木星，發(fā)現(xiàn)了四個明顯圍繞木星運行的衛(wèi)星。
• 17世紀初：德國天文學家開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律。
• 1781年：威廉·赫歇爾發(fā)現(xiàn)了天王星。
• 1846年：約翰·戈特弗里德·伽勒根據(jù)勒維耶的計算，證實了海王星的存在。

鼎盛時期

小行星的發(fā)現(xiàn)

• 1801年：意大利天文學家皮亞齊發(fā)現(xiàn)了第一顆小行星谷神星。
• 1930年：湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星，21世紀以前，冥王星都被算作大行星，隨著柯伊伯帶區(qū)域的發(fā)現(xiàn)，人們對冥王星的身份提出了質(zhì)疑。2006年，IAU發(fā)布冥王星為矮行星。
• 2002年：研究人員發(fā)現(xiàn)一個直徑可能超過600千米的海外天體，取名Quaoar，后被劃歸為小行星一族。
• 2003年：觀測到另一個海外天體，暫時名2003UB12，后取名“賽德娜”。
• 2005年：發(fā)現(xiàn)暫時名為2003UB313的天體，發(fā)現(xiàn)者宣稱它是第十行星，并取名“齊娜”，2006年正式命名為Eris。

系外行星

• 1992年：亞歷山大·沃爾茲森與弗里爾探測到脈沖星PSR1257+12周圍的系外行星。
  行星
• 1995年：梅厄與迪迪埃·奎洛茲發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞類太陽恒星公轉(zhuǎn)的系外行星飛馬座51b。
• 2000年：亨利等人與沙博諾等人分別獨立發(fā)現(xiàn)了存在凌星現(xiàn)象的系外行星HD209458b。
• 2009年：開普勒望遠鏡的發(fā)射使系外行星發(fā)現(xiàn)的數(shù)量大幅提高。
• 2018年：開普勒望遠鏡結(jié)束了探測系外行星的使命，同年4月，凌星法系外行星搜尋衛(wèi)星TESS發(fā)射升空。
• 2020年：截至11月10日，天文學家共發(fā)現(xiàn)并確認了4301顆系外行星。

物理性質(zhì)

• 類木行星：質(zhì)量體積較大，一般為地球的幾十倍到幾百倍，密度為地球的1/5左右，沒有固體的表面，外層主要由汽態(tài)物質(zhì)組成。
• 類地行星：質(zhì)量體積密度與地球差不多或比地球小，都有一層堅硬的外殼。

軌道性質(zhì)

行星以橢圓軌道繞太陽運行，行星周期的平方與其距太陽平均距離的立方成正比。行星在橢圓軌道上運行時會改變其速度，當它越接近太陽時，移動速度就越快。

大氣層

大多數(shù)行星都有大氣層：

• 類地行星：巖石表面上有相對稀薄的大氣層，水星僅有微量大氣。
• 氣態(tài)巨行星：大氣層非常深厚，沒有真正的固體表面，大氣更濃稠。

生命的可能性

從地球與地球生命這個模板來看，行星生命形成與存在的制約條件有：

• 母恒星年齡：應(yīng)適中，既不能太年輕，也不能太年邁。
• 母恒星位置：應(yīng)位于所在星系的宜居帶中，既不能距活動劇烈的星系中心太近，也不能距星系中心太遠。
• 母恒星質(zhì)量：應(yīng)適中，既不能太“重”，也不能太“輕”。
• 行星質(zhì)量：應(yīng)適中，既不能太“重”，也不能太“輕”。
• 行星年齡：應(yīng)越大越好，留給生命形成和發(fā)展的時間越長，越有可能培育出智慧生命。
• 行星位置：應(yīng)處于恒星“宜居帶”中，既不能距母恒星太近，也不能距母恒星太遠。

• 古巴比倫：人們認為一周七天分別由七顆行星控制。
• 占星學：提到十顆行星，代表一個人的十個組成部分。
• 《薄伽梵歌》：將行星分為三部分：“urdhva-loka”（最高）、“madhya-loka”（中）和“adho-loka”（較低）。
• 《哈里瓦姆薩》：描述了行星系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。

影視作品

電影《星際迷航》《太空堡壘卡拉狄加》以及《星球大戰(zhàn)》以行星及其他星球為背景，表達了單一行星物種最終注定要滅絕的觀點。