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九大行星:冥王星

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一般认为,冥王星是离太阳最远而且是最小的行星。太阳系中有七颗卫比冥王星大(月球, 木卫一, 木卫二, 木卫三, 木卫四, 土卫六 and 海卫一)。

公转轨道:离太阳平均距离5,913,520,000 千米 (39.5 天文单位)

行星直径:2274 千米

质量:1.27e22 千克

罗马神话中,冥王星(希腊人称之为Hades哈迪斯)是冥界的首领。这颗行星得到这个名字(而不采纳其他的建议)可能是由于他离太阳太远以致于一直沉默在无尽的黑暗之中,也可能是因为冥王星(pluto)开头的两字母是Percival Lowell是缩写。

冥王星是在1930年由于一个幸运的巧合而被发现的。一个后来被发现错误的计算“断言”基于天王星与海王星的运行研究,在海王星后还有一颗行星。美国亚利桑那州的Lowell天文台的Clyde W. Tombaugh由于不知道这个计算错误,对太阳系进行了一次非常仔细的观察,然而正因为这样,发现了冥王星。

发现了冥王星后,人们很快发现冥王星太小及与其他行星运行轨道有差异。对未知行星(Planet X)的研究还在继续,但没发现任何东西。如果采用了旅行者2号飞船计算出的海王星的质量,那么另一个质量差异就消失了,也就不会有第十颗行星了。

冥王星是唯一一颗还没有太空飞行器访问过的行星。甚至连哈博太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。

很幸运,冥王星有一颗卫星,冥卫一。也是靠着好运气,它才能被发现。这是在1978年,它在向着太阳系内运行时,刚好运行到轨道的边缘时被发现的。所以可能通过冥卫一观察许多冥王星的运行,反之亦然。通过精密计算,什么物体什么部分在什么时候被覆盖以及观察光亮曲线,天文学家能够绘出两个半球光亮区域与黑暗区域的大致地图。

冥王星的半径还不很清楚,JPL(Jet Propulsion Laboratory,喷气推进实验室)的数值1137千米被认为有+-8的误差,几乎近1%。

尽管冥王星和冥卫一的总质量知道得很清楚(这可以通过对冥卫一运行轨道的周斯及半径精确测量和开普勒第三定律而确定),但是冥王星和冥卫一分别的质量却很难确定。这是因为要分别求出质量,必须测得更为精确的有关冥王星与冥卫一系统运行时的质心才能确定测量出,但是它们太小而且离我们实在太远,甚至哈博太空望远镜对此也无能为力。这两颗星质量比可能在0.084到0.157之间。更多的观察正在进行,但是要得到真正精密的数据,只有送一艘太空飞行器去那里。

冥王星是太阳系中第二个反差极大的天体(次于土卫八)。探索这些差异的起因是计划中的冥王星特快计划中首要目标之一。

有些人指出,冥王星更应该被归作是一颗小行星或是彗星,而不是行星。一些认为这是Kuiper Belt(轨道比冥王星更远的星体“云”)物质中最大的一个。尽管还有对冥王星的最新地位的评估,但在历史上冥王星被认为是行星,而且可能这样保持下去。

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)。冥王星的自转方向也与大多数其他行星的方向相反。

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。因此尽管冥王星的轨道好像要穿越海王星的轨道,实际上并没有。所以他们永远也不会碰撞。

就像天王星那样,冥王星的赤道面与轨道面几乎成直角。

冥王星的表面温度知道很不很清楚,但大概在35到45K(-238到-228℃)之间。

冥王星的成份还不知道,但它的密度(大约2克/立方厘米)表示:冥王星可能像海卫一一样是由70%岩石和30%冰水混合而成的。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,冥王星表面的黑暗部分的组成还不知道但可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。

有关冥王星的大气层的情况知道得还很少,但可能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巴。冥王星的大气层可能只有在冥王星靠近近日点时才是气体;在其余的冥王星的年份中,大气层的气体凝结成固体。靠近近日点时一部分的大气可能散逸到宇宙中去,甚至可能被吸引到冥卫一上去。冥王星特快任务的计划人想在大气滑凝固时到达冥王星。

冥王星和海卫一的不寻常的运行轨道以及相似的体积牲使人们感到在它们俩之间存在着某种历史性的关系。有人曾认为冥王星过去是海王星的一颗卫星,但是现在认为并不是这样。一个更为普遍的学说认为海卫一原本与冥王星一样,自由地运行在环绕太阳的独立轨道上,后来被海王星吸引过去了。海卫一,冥王星和冥卫一可能是一大类相似物体中还存在的成员,其他一些都被排斥进了Oort云(Kuiper带中的物质)。冥卫一可能是像地球与月球一样,是冥王星与另外一个天体碰撞的产物。

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的行星天像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像图以及几个月的仔细观察才能真正地找到冥王星。由行星程序如“灿烂星河”可以绘制准确的天像图。

未知点

关于冥王星和冥卫一的基本质量与直径、密度仍旧无法确定。

一些外形与冥王星类似的Kuiper带物体最近被发现,他们与冥王星一样大吗?

冥王星的黑暗区由什么组成呢?

冥王星和冥卫一存在什么地质特点与演化过程呢?

冥王星直达计划会不会被搁置呢?如果我们无法在冥王星到近日点时观察冥王星,我们的下次机会将会在第廿三世纪。

在冥王星漫长的“一年”中,会有什么季节性变化呢?

最遥远的行星——冥王星

在九大行星中,离太阳的平均距离最远,质量最小的行星,要算冥王星了。它在远离太阳59亿公里的太空中跚跚前行。在西方,人们用罗马神话中住在阴森森地狱里的冥王普鲁托来称呼它,中文则译为冥王星。

冥王星的质量值为0.0024倍地球质量,体积为地球体积的0.009倍,赤道直径约为2400公里, 平均密度为1.5克/立方厘米,是太阳系中最小的一颗行星,还没有月球大。

冥王星距离太阳太远,接受太阳辐射极少,所以表面温度很低,估计表面平均温度低于零下200摄氏度。如此的低温使大部分物质已凝结为固态或液态, 只有氢、氦、氖还可能是气态。因此,冥王星如果有大气的话,也是极稀薄的,透明的。

冥王星的公转周期为248年。 它绕太阳公转的轨道非常奇特,是一个扁长的椭圆形,偏心率达到0.25。冥王星离太阳最近时只有43亿公里,比海王星离太阳还近;离太阳最远时可达72亿公里。另外,八大行星绕太阳旋转的轨道基本都在黄道面内,而冥王星的轨道则与黄道面有17度左右的交角,因而冥王星有时在八大行星的上面运行,有时又跑到了它们的下面。冥王星的自转周期比较长,约为6天零9个小时。根据冥王星卫星的资料,估算出冥王星的自转轴与公转轴交角大于60度,因而是侧向自转,与天王星相似。

目前发现冥王星只有一颗卫星,被命名为“查龙”。查龙的公转周期与冥王星的自转周期一样,都是6.39天,这样的卫星也叫做同步卫星,这是太阳系内唯一的一颗天然的同步卫星,因此在冥王星上看到它的卫星是一个静止不动的大“月亮”。查龙的直径为850公里, 是冥王星的三分之一。对于个头不算大的冥王星来说,这颗卫星确实有点大得出奇了。

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