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雙行星是非正式的天文學術語，用來描述一顆有着夠大衛星的行星，因而必須考慮那顆衛星是否也算是行星。一個非官方的定義需要考慮軌道的重力中心（質心）是否落在兩者的表面之外。正式的名稱是聯星系，相似的，也稱為雙小行星（或雙迷你行星）系統，像是安地歐普，和雙開普帶天體（KBO）系統，例如79360 1997CS29和1998 WW31。迄2009年，在太陽系中還沒有被官方認可的雙行星。歐洲空間局曾經提議將地月系統視為雙行星。在2006年8月召開的國際天文聯合會會員大會也曾經選出冥王星和冥衛一（卡倫）系統是雙行星的一種類型。

衛星與雙星的區分

雙星的概念來源於恆星之間的相互繞行，由於恆星有很好的定義（足夠大，因而引發核聚變發光），所以不存在「衛恆星」的概念，凡是相互繞行的恆星，無論大小差異如何，都是雙星（或者三聯星等）。

然而在行星系統內，行星與衛星按照軌道區分，直接繞恆星的就是行星，繞行星的是衛星。但雙星的情形模糊了行星與衛星的區別，如果兩顆相互繞行的星球大小非常接近，毫無疑問會被歸類於雙行星；如果大小差別非常大，則小星體是衛星；而介於前兩種情況之間，即兩星體大小相當，同時差別明顯，這就產生了定義的疑難。按照一般的科學定義原則，不宜人為地給出某個比值（比如質量差別1/10）作為區分界限，而應該以某種引力、軌道相關的現象作為標準。而事實上，人們仍從直觀上認為兩者質量在同一數量級為雙行星。（即比值1/10作為心理分界）

在過去，曾經有一些辯論雙行星和行星-衛星系統之間的精確定義界限。在許多的例子中，都不是問題，因為這些衛星的質量都遠低於系統中的行星，比較特別的是地月系和冥衛系統。太陽系中所有的衛星都低於其行星或矮行星質量的0.00025（1/4000），但是，月球與地球的質量比是0.0123（1/81），而冥衛一和冥王星的質量比是0.117（約1/9）。

雙行星的定義

在2006年，國際天文聯合會曾考慮為雙行星下個簡短的正式定義，以將冥王星和冥衛一包括在系統內，但是沒有得到認同。這個可以接受用來辨別是行星-衛星或雙行星的的分界點依據是這兩者共同的質心（重力中心）位於何處。如果重心不在兩者任何一個的內部，則該系統是一個雙行星系統。在這種情況下，兩個天體都環繞着自由空間中的一個點運轉。照這種定義，冥王星和冥衛一將是雙矮行星系統。

兩星體相互繞行的質量中心，如果在某一星體內部，則該星體是主星，另一星體是衛星，這一定義明確清晰，符合我們對主星直觀上感受。不過這一定義向極限情況推廣遇到困難：即使質量差距巨大的兩星球，只要相距足夠遠，質心總會離開主星表面；或者只要主星收縮得足夠緻密（白矮星、中子星甚至黑洞），質心也總會離開主星表面。

由於潮汐力，月球每年遠離地球1.5英寸（3.74公分）），目前系統的重心雖然位於地球內部，但終將移到地球之外。所以依照這樣的定義，地月系統在數十億年之後將成為雙行星。

用雙星或聯星系統的定義來作比較，如果它只取決於重心的位置，則任何一顆在環繞時重心位於母恆星內部的伴星都將被稱為是行星，而重心在母恆星外面的都將被視為另一顆恆星（伴星）。依照這樣的定義，太陽系中除了木星所有的主要行星依然還是行星。日-木重心是唯一重心在太陽表面之外的系統。然而，由於木星不是一顆恆星，所以天文學家面對的困難是需要一個明確的雙行星系統定義。

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