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13章:远征中之星途-矮行星冥王星

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    13章:远征中之星途-矮行星冥王星 (第2/3页)

样,各自飞驰而过。

    冥王星的半径还不很清楚,jp1(jetpropu1sion1aboratory,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期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,甚至哈勃太空望远镜对此也无能为力。这两颗星质量比可能在o.o84到o.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。

    冥王星轨道

    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。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得不很清楚,但大概在35到45k(-238到-228netbsp;冥王星和海卫一的不寻常的运行轨道以及相似的体积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奥尔特云(oortc1oud,柯伊伯带kuiperbe1t外的物质)。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。mikeharvey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。由行星程序如“灿烂星河”可以绘制准确的天象图。

    冥王星是目前太阳系中最远的行星,其轨道最扁,以致最近2o年间冥王星离太阳比海王星还近。从现它到现在,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。冥王星距离太阳的平均距离约为59亿公里,是地球与太阳平均距离的4o倍。而且,它环绕太阳运行的度只有地球的六分之一,因而要花上248个地球年才能围绕行太阳一圈。冥王星于1989年9月5日通过近日点(下次为2237年9月16日)、并将于2114年2月19日过远日点(上次为1866年6月6日)。

    冥王星的轨道是一个非常扁的椭圆,在远日点约有74亿公里;近日点也有44亿公里。另外,轨道偏心率较大,使冥王星有时比海王星离太阳还要略近一些(例如在1989年~1999年2月9日),但冥王星不会因轨道与海王星相交而与之碰撞,因为冥王星的轨道和海王星轨道相比是倾斜的,冥王星近日点时的位置在海王星轨道“上方”,距离海王星轨道3.78亿公里以上。

    冥王星在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。

    冥王星大气

    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样是由7o%岩石和3o%冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆盖着一冥王星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帕。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。

    冥王星的表面温度很低,因而它上面绝大多数物质只能是固态或液态,即其冰幔特别厚,只有氢、氦、氖可能保持气态,如果上面有大气的话也只能由这三种元素组成。

    冥王星的卫星

    冥王星现有三颗已知的天然卫星。

    冥卫一的现是在1978年7月,美国海军天文台的克里斯蒂在研究冥王星的照片时,偶然现冥王星小小的圆面略有拉长。他把197o年以来所有的冥王星照片都找出来,结果现这一现象是有规律地出现的,于是他断定冥王星有一颗卫星。由于冥王星离我们实在太远了,以致在大望远镜里也不能把冥王星和它的卫星分开。

    冥卫一被命名为卡戎(net)。在希腊神话中卡戎是普鲁托的一个役卒,专在冥海上渡亡灵。卡戎的公转周期与冥王星的自转周期一样,都是6.39日。它在向着太阳系内运行时,刚好运行到轨道的边缘时被现的。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。

    2oo5年5月哈勃太空望远镜现s/2oo5p1及s/2oo5p2两颗冥王星的新卫星,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)。

    降格矮行星

    1、备受争议

    自从7o多年前被现的那天起,冥王星便与“争议”二字联系在了一起,一是由于其现的过程是基于一个错误的理论;二是由于当初将其质量估算错了,误将其纳入到了大行星的行列。

    193o年美国天文学家汤博现冥王星,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3o年的进一步观测,现它的直径只有23oo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。

    

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