词条 | 冥王星 |
释义 | § 概况 冥王星 冥王星是太阳系中最后一个较大的行星 ,2006年以前与其他的八大行星并称九大行星。冥王星被人发现的时间是1930年。其英文名称Pluto是冥界之神的意思。[1] 根据2006年08月24日国际天文学联合会大会的决议:冥王星被视为是太阳系的“矮行星”,不再被视为大行星。太阳系中有七颗卫星比冥王星大(月球、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫六和海卫一)。冥王星是唯一一颗还没有太空飞行器访问过的行星。甚至连哈勃太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。 冥王星是太阳系中第二个反差极大的天体(次于土卫八)。冥王星的轨道十分地反常,有时候比海王星离太阳更近(从1979年1月开始持续到1999年2月)。 冥王星与海王星的共同运动比为3:2,即冥王星的公转周期刚好是海王星的1.5倍。它的轨道交角也远离于其他行星。就像天王星那样,冥王星的赤道面与轨道面几乎成直角。 冥王星地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量的固体甲烷和一氧化碳。冥王星的大气层主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄,地面压强只有少量微帕。 冥王星可以被非专业望远镜观察到,但是这是不容易的。Mike Harvey的行星天象图可以显示最近冥王星在天空中的方位(以及其他行星),但是还得靠更为细致的天象图以及几个月的仔细观察才能真正地找到冥王星。 § 发现 发现历史 冥王星是最晚发现的一颗行星。冥王星的亮度很弱,只有15等,即使在大望远镜拍摄的照片上,它和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。在寻找冥王星的工作中,天文爱好者出身的美国天文学家洛韦尔详细计算了这颗未知行星的位置,用望远镜仔细寻找,付出了十几年的心血。直到1916年11月16日,他突然去世。 1925年,洛韦尔的兄弟捐献了一架口径32.5厘米的大视场照相望远镜,性能非常好,为继续搜寻新行星提供了优越的条件。1929年,洛韦尔天文台台长邀请美国天文学家克莱德·汤博(Clyde William Tombaugh)加入未知行星的搜索行列。他们一个一个天区地搜索,拍摄了大量底片,并对每张底片进行细心地检查,工作艰苦、乏味。 1930年1月21日,克莱德·汤博终于在双子星座的底片中发现了这颗新行星,后来命名为普鲁托(Pluto),意思是罗马神话中的冥界之王,并且被归类为九大行星之一。历经76年后,在2006年降级为矮行星,为叁颗已被认可的矮行星之一,并且被赋予编号小行星134340。 此外,冥王星也是第一个被发现的克伯带星体。 命名由来 在希腊神话中,冥王星(希腊文:哈得斯Hades)是地底世界(冥界)之神。由于冥王星在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行,这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似。因此,人们称其为普鲁托(Pluto),在天文学中是普鲁托英文名字前两个字母PL,又是对冥王星发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔(Percival Lowell)姓名的缩写。 在该星体被发现之后,日本人野尻抱影于1930年以意译建议命名“冥王星”,东亚多个使用汉字的国家大抵也以冥王星来命名。日本于1930年、东京天文台当初使用“プルートー”(“Pluto”的音译),至1943年采纳汉字名称“冥王星”。 中国于1933年采用“冥王星”。 § 主要数据 冥王星的轨道和大小比较 平均半径 5.91352×109 km(39.956天文单位) 偏心率 0.24901 公转周期 248年197天5.5小时 会合周期 366.74天 平均轨道速度 4.7490 km/s 轨道倾角 17.1449° 卫星数量 3 近日点 4,436,824,613 千米(29.658 340 67 天文单位) 远日点 7,375,927,931 千米(49.305 032 87 天文单位) 表面积 1700万 平方千米 平均密度 1.1 g/cm3 轴倾角 119.61° 星体反照率 0.30 气压 0 - 0.01 kPa § 外观 冥王星距离太阳十分遥远,最清晰的照片是由哈伯望远镜所拍摄的,但仅能显示冥王星表面的明暗程度,无法了解确切的地貌。冥王星的直径为2320公里,2007年准确程度已经达到1%。 冥王星的大小甚至比地球的卫星月球还要小,但是比克伯带星体赛德娜(Sedna)以及夸欧尔(Quaoar)还要大一些。 § 轨道 冥王星 冥王星在发现之初曾被认为是一颗位于海王星轨道外的行星,但后来的事实证明并非完全如此。譬如,在1979年1月21日~1999年3月14日这段时间,冥王星就比海王星更靠近太阳。这是由于冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其它行星大。冥王星在近日点附近时比海王星离太阳还近,这时海王星成了离太阳最远的行星。 每隔一段时间,冥王星和海王星会彼此接近,在黄道投影图上两颗行星的轨道交叉。但不必担心它们会碰撞,因为它们的轨道平面并不重合,即使在交叉点附近,它们之间的距离仍然是很大的。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样,各自飞驰而过。 § 卫星 卡龙 冥王星 Charon ( "KAIR en" )是冥王星唯一一颗已知的卫星: 公转轨道:离冥王星19,640 千米 卫星直径: 1172 千米 质量:1.90e21 千克 Charon(卡戎或查农--译注)是以神话中的人物命名的,他专门摆渡死者通过River Styx冥河来到冥界。冥卫一是在1978年被Jim Christy发现的。[2] 尼克斯和许德拉 2005年5月哈勃太空望远镜发现S/2005 P1及S/2005 P2两颗冥王星的新卫星,并于翌年6月底的国际天文学合会会议上命名为Nix(尼克斯)与Hydra(许德拉)。 P4 2011年7月哈勃望远镜发现了第四颗卫星,临时命名为P4(S/2011 (134340) 1),为冥王星最小的卫星,直径大约在13公里到34公里之间。[3] § 行星之争 初定位行星 冥王星刚被发现之时,它的体积被认为有地球的数倍之大。很快,冥王星也作为太阳系第九大行星被写入教科书。1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小,等到冥王星的大小被确认,“冥王星是大行星”早已被写入教科书,以后也就将错就错了。冥王星是目前太阳系中最远的行星,其轨道最扁,以致发现冥王星离太阳比海王星还近。从发现它到现在,人们只看到它在轨道上走了不到1/4圈,因此过去对其知之甚少。冥王星的质量远比其他行星小,甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。 非行星论证 冥王星 进入21世纪,天文望远镜技术的改进,使人们能够进一步对海王星外天体(trans-Neptunian objects)有更深了解。2002年,被命名为50000 Quaoar(夸欧尔)的小行星被发现,这个新发现的小行星的直径(1280公里)要长于冥王星的直径的一半。2004年,被命名为90377 Sedna(塞德娜)的小行星的最大直径也达到了1800公里,而冥王星的直径也只不过2320公里。 2005年7月9日,又一颗新发现的的海王星外天体被宣布正式命名为厄里斯(Eris)。根据厄里斯的亮度和反照率推断,它要比冥王星略大。这是1846年发现海王星之后太阳系中所发现的最大天体。尽管当初并没有官方的共识,它的发现者和众多媒体起初都将之称为“第十大行星”。也有天文学家认为厄里斯的发现为重新考虑冥王星的行星地位提供了有力佐证。就连冥王星的显著特征——它的卫星和大气,也并不是独一无二的,海王星外天体带中的一些小行星也有自己的卫星。而且厄里斯的天体光谱分析也显示它和冥王星有着相似的地表,此外厄里斯也有一个较大的卫星戴丝诺米娅(Dysnomia)。 开除冥王星行星“星籍” 根据国际天文学联合会2006年8月24日通过的决议,被称为行星(planet)的天体要符合三个主要条件。 1、该天体须位于围绕太阳的轨道之上 2、该天体须有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡(hydrostatic equilibrium)的形状(近于球形) 3、该天体须有足够的引力清空其轨道附近区域的天体 而冥王星则不符合上述第三条行星标准。国际天文学联合会进一步决议通过冥王星应该归入矮行星(dwarf planet)之列,而且可以作为尚未命名的一类海王星外天体的原形。 § 探索研究 “哈勃”于2006年所拍摄的冥王星及其三颗卫星的照片。 2006年1月17日美国国家航空暨太空总署发射无人探测船“新地平线号”,2015年到达冥王星进行观测。对冥王星及柯伊伯带进行探索任务。 2010年2月4日,美国航天局公布了哈勃太空望远镜2002年到2003年间拍摄的部分冥王星图像。天文学家对这批图像进行分析后认为,冥王星正逐渐变红。 2010年2月5日,据美国国家地理网站报道,由美国宇航局“哈勃”太空望远镜所拍摄的一批冥王星照片被公开。美国西南研究院科学家根据对照片进行研究发现,冥王星表面正随着季节的变化发生着急速的变化。照片显示,冥王星与通常想象的不一样,它更像是一个动态天体。 据科学家介绍,在最新照片中,冥王星的橙色和灰色应该是表面甲烷被阳光破坏后的结果,从而留下了富含碳元素的残留物。然而,“哈勃”太空望远镜的照片仍然没有细致到足以辨认出冥王星表面的特征。科学家们认为,在冥王星表面黑暗区和明亮区存在惊人的差异,这表明冥王星表面的地形具有高度多样化的特征。[4] 2011年12月,美国宇航局西南研究所和内布拉斯加卫斯理公会大学的研究人员在美国宇航局哈勃空间望远镜搭载的宇宙起源光谱仪获取的最新高灵敏数据中发现冥王星表面存在紫外波段的强吸收特征,科学家们据此认为冥王星表面似乎存在复杂的碳氢化合物或/和腈分子物质。这种化学物质是可以通过阳光或宇宙射线和冥王星表面的冰盖物质,如甲烷,一氧化碳和氮相互作用而产生的。[5] |
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