遙遠的冥王星

□ 聞 新 Victor W.

冥王星的特征和環(huán)境如何？

冥王星距離太陽大約為43億千米。在地球上，利用強大的望遠鏡觀察，冥王星看起來就像一個模糊的盤子。冥王星呈褐色，表面溫度很低。冥王星表面分布著一些亮點，它們可能是極地冰冠，另外還有一些暗點分布在冥王星的表面上。

天文學家認為冥王星被稀薄大氣包圍著，類似于海衛(wèi)一的環(huán)境，周圍的稀薄大氣可能是氮氣。由于沒有詳細的可視化數(shù)據(jù)，所以目前人們還不知道稀薄大氣對冥王星環(huán)境有何影響，但根據(jù)觀察，天文學家發(fā)現(xiàn)冥王星的稀薄大氣層正逐漸向外膨脹。

哈勃望遠鏡拍攝的冥王星照片

海王星的周圍環(huán)境

冥王星有多少顆衛(wèi)星？

到目前為止，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)冥王星共有4顆衛(wèi)星，分別為卡戎、尼克斯、許德拉和P4。其中“卡戎”（中譯名為“冥衛(wèi)一”）最大，直徑達到1043千米，是冥王星直徑的一半；尼克斯（中譯名為“冥衛(wèi)二”）和許德拉（中譯名為“冥衛(wèi)三”）較小，直徑在32千米～113千米之間；P4是天文學家借助哈勃空間望遠鏡發(fā)現(xiàn)的冥王星第四顆衛(wèi)星（中譯名為“冥衛(wèi)四”），暫時被編號為P4，直徑估計在13千米～34千米之間。卡戎的運行軌道接近冥王星，而尼克斯和許德拉的運行軌道離冥王星較遠。

卡戎的表面布滿了冰凍的氮和甲烷，與冥王星不同的是，卡戎沒有大氣層。另外，卡戎表面沒有反射光線，所以不像冥王星，分布著許多亮點。

誰發(fā)現(xiàn)了冥王星？

冥王星是在1930年由于巧合而發(fā)現(xiàn)的。源于一個后來被發(fā)現(xiàn)是錯誤的斷言：“基于天王星與海王星的運行研究，在海王星后還有一顆行星”。美國的天文學家克萊德·湯博（Clyde W. Tombaugh）根據(jù)這一斷言，在亞歷桑那州羅威爾天文臺對太陽系進行了一次非常仔細的搜尋，發(fā)現(xiàn)了冥王星。

冥王星剛被發(fā)現(xiàn)之時，它的體積被認為有地球的數(shù)倍之大。很快，冥王星也作為太陽系第九大行星被寫入教科書。但是隨著時間的推移和天文觀測儀器的不斷升級，人們越來越發(fā)現(xiàn)當時的估計是一個重大“失誤”，因為它的體積要遠遠小于當初的估計。2006年的世界天文大會通過決議，將冥王星從九大行星降級成矮行星。

為紀念克萊德·湯博發(fā)現(xiàn)冥王星的功績，2006年美國發(fā)射的“新地平線”號，裝載著克萊德·湯博的骨灰，飛向遙遠的太陽系邊界，預計在2015年7月14日接近冥王星。

克萊德·湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星

飛行速度最快的航天器是哪一個？

“新地平線”號是史上最快的航天器，它是美國航宇局的一項探測計劃，主要目的是對冥王星、冥衛(wèi)（卡戎）和柯伊伯帶天體進行考察。

“新地平線”號發(fā)射后9小時內(nèi)飛過月球，而美國發(fā)射的“阿波羅”系列飛船需要用兩天半時間。13個月后“新地平線”號飛到木星，然后借助木星的巨大引力進一步提速，于2015年到達冥王星。

“新地平線”號的尺寸如一架大鋼琴，重454千克，由于它越飛越遠離太陽，無法利用太陽能，只能依靠核能源提供動力。它裝備有7種科學儀器，包括清晰度彩色地圖和冥王星及其冥衛(wèi)一表面成分分析設備、遠程勘測成像儀、放射性實驗儀器、太陽風分析儀、高能粒子頻譜儀、探測冥王星大氣構(gòu)成的紫外線成像光譜儀和塵埃計數(shù)器。這些儀器僅僅在工作時才開機，所以這些儀器的總能耗低于一個勇于夜間照明的燈泡。

探測冥王星的“新地平線”號

冥王星的軌道位置

冥王星和海王星哪一個離太陽更遠

冥王星在發(fā)現(xiàn)之初曾被認為是一顆位于海王星軌道外的行星，但后來的事實證明并非如此。例如，在1979年～1999年期間，冥王星就比海王星更靠近太陽。這是由于冥王星軌道的偏心率、軌道面對黃道面的傾角都比其他行星大。冥王星在近日點附近時比海王星離太陽還近，這時海王星成了離太陽最遠的行星。每隔一段時間，冥王星和海王星會彼此接近，在黃道投影圖上兩顆行星的軌道交叉。但不必擔心它們會碰撞，因為它們的軌道平面并不重合，即使在交叉點附近，它們之間的距離仍然很大。它們會像運行于立體交叉公路上的車輛一樣，各自飛馳而過。

冥王星的軌道形狀是怎樣？

冥王星的軌道非同一般，冥王星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道比其他行星的軌道更“扁”一些，也即橢圓的偏心率更大一些。8大行星的軌道都在一個平面內(nèi)，好像是8個大球圍繞著一個圓盤旋轉(zhuǎn)。而冥王星則是在一個傾斜的平面內(nèi)圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)，其軌道一部分在黃道之上，另一部分在黃道之下，另外，它的軌道受柯伊伯帶影響很大。事實上，正是因為冥王星古怪的軌道，使得天文學家開始懷疑它不屬于行星。

冥王星在軌道上的運行周期非常長，它圍繞太陽轉(zhuǎn)一圈需要248個地球年，也即一個冥王星年。在1979年～1999年這 20年期間，冥王星的軌道低于海王星，直到2200年以后，還會發(fā)生這種的現(xiàn)象。

冥王星自轉(zhuǎn)一周相當于6個地球天，所以冥王星一天時間是非常長的。

冥王星的軌道形狀

下期預告：

冥王星曾經(jīng)是太陽系九大行星之一，但后來被降格為矮行星。宇宙中有許多矮行星，我們已經(jīng)知道冥王星不是最大的矮行星，厄里斯是最大的矮行星，也是太陽系最遠的星體，所以我們有必要認識一下厄里斯。下期名為“太陽系最遠的星體”，主要圍繞厄里斯運行軌道、誰發(fā)現(xiàn)的厄里斯、厄里斯有多少顆衛(wèi)星等問題進行介紹和討論，讓讀者對太陽系最遠的星體有一個深刻的了解和認識。