地球是太阳系中的一颗行星,根据距离太阳这个中心的远近,从内部到外部依次分布着水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星八大行星以及外围的柯伊伯带天体,冥王星就是柯伊伯带天体中的一颗矮行星。
冥王星是误打误撞的发现
17世纪由于牛顿万有引力的提出,使得天文学上通过少量数据计算出行星运动轨道成为可能。在继金木水火土五大行星及地球发现之后,天王星和海王星的发现都有牛顿万有引力定律的影子。
1781年,英国天文学家威廉·赫歇尔在家通过自制的望远镜发现了已知六大行星之外的第七颗行星,将它命名为天王星。后来,天文学家在对天王星公转轨道的观测中,发天王星的实际轨道与理论计算有所偏差,推测太阳系中可能存在第八大行星。
根据牛顿万有引力定律,在一个天体围绕另一个天体运动时,其轨道会受到周围行星的影响,称其为摄动。在经过大半个世纪后,德国柏林天文台发现了海王星。值得一提的是,海王星的发现是科学计算的结果。
由于当时的科学技术限制,海王星的体积被估算错误,错误的估算又导致了错误的判断,认为太阳系中还存在着一颗体积不小的行星,它摄动着海王星,使海王星实际运行轨道有所偏差。
终于,在1930年,美国天文学家克莱德·汤博在罗威尔天文台发现了冥王星。然而,1989年,美国旅行者2号探测器带回的数据显示海王星的体积并没有估算的大,科学家开始重新审视冥王星的大小。
经过多方面的数据确定,冥王星的大小并不大,甚至可以说很小,其体积只有地球卫星月亮的1/3,质量的1/6。由于冥王星太小,并不能达到行星要求,在2006年,国际天文联合会将冥王星移出九大行星行列,降级为矮行星。
奇葩冥王星
在太阳系中,以太阳为中心,行星的运行轨道近似圆形,地球运行轨道的偏心率大约为0.02,可以认为是圆形,而冥王星的运行轨道偏心率达到了0.25,是一个很椭的椭圆。此外,冥王星轨道与黄道倾角很大,超过了17°。
地球以每天24小时的速度自转,每年365天的速度绕太阳公转,而冥王星自转速度是大约6.4个地球日,公转速度大约是248个地球年。如果人类达到冥王星的南北极,可能永远见不到太阳。
冥王星处在柯伊伯带中,柯伊伯带是一个小型天体带,在距离太阳30至50个天文单位的位置,其中不乏有很多与冥王星相当甚至更大大的天体,比如阎神星、鸟神星。
在冥王星周围有五颗自然卫星,其中,卡戎(冥卫一)是最大的一颗自然卫星,1212公里的直径超过了冥王星直径的一半,由于卡戎过大,在冥王星和卡戎的质心在冥王星星体之外,因此有人将冥王星和卡戎看成是一个双星系统。
冥王星的极端环境
冥王这个凶名暗示我们冥王星的可怕,冥王星距离太阳太远,将近60亿公里,太阳辐射不足,气候极其寒冷,星球表面形成了一层坚冰,温度达到了-229°,换算成开尔文温度快达到了绝对零度。
在-196℃下,氮气变成变成液体,人如果不幸落入液氮中身体会被迅速冻硬,皮肤组织、肌肉骨骼甚至神经系统都会被冻伤害。在-209℃下,液氮会成为雪花状的固体,而达-229℃的冥王星液氮可形成氮冰。
相反,冥王星内部很活跃。内部存在一些不稳定的化学元素,衰变能量可以加热冥王星内部,推测可能有超100公里的液态层存在于冰层下面。冥王星内部存在冰火山,在薄层地表会喷发出冰状物质。
冥王星的大气层甚至没有生物生存必需的氧气,只有氮气,以及少量的甲烷和一氧化碳。在低端的低温下,这些气体凝固成为固体,大气层无法增厚,那里绝对是生命的禁区。病毒可以在低温下保存,解冻后病毒可以恢复活性,冥王星或许是病毒的天堂。
“日月安属?列星安陈?”,古时候,中国人就曾发出对宇宙的疑问,今人继承古人的理想,不断对宇宙进行探索,开创了人类的航天时代,一个又一个的太空发现振奋人心,相信未来人类会发现更多星海奥秘。