书城科普读物智慧百科(航天卷)
45651500000013

第13章 冥王星

冥王星的发现

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)。冥王星是在1930年由于一个幸运的巧合而被发现的。当时的一个断言: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。冥王星和卡戎星。由于它们围绕旋转的重力中心不在冥王星上,所以它们实际上是一对伴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。但是随着时间的推移和天文观测仪器的不断升级,人们越来越发现当时的估计是一个重大“失误”,因为它的体积要远远小于当初的估计。此外,冥王星的行星身份也一直成为天文学家们争论的焦点,这也是因为一直以来对行星没有一个具体清楚的定义。

冥王星概况

哈勃太空望远镜拍到的冥王星和卡戎

发现了冥王星后,人们很快发现冥王星太小,而且与其它行星运行轨道有差异。对未知行星的研究还在继续,但没发现任何根据。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被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。很幸运,冥王星有一颗卫星——冥卫一,这颗卫星也是靠着好运气,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了。所以可以通过冥卫一观察冥王星的运行,反之亦可。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与黑暗区的大致图。冥王星的半径还不很清楚,JPL(JetPropulsionLaboratory,喷气推进实验室)的数值为1137千米被认为有±8的误差,几乎近1%。NASA的“新地平线”冥王星-开普带探测器到达冥王星时的想象图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各自的质量却很难确定。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,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有更深了解。2002年,被命名为50000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90377Sedna(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。

被排挤的行星

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。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,就连冥王星的显着特征——它的卫星和大气,也并不是独一无齐娜星2003UB313的想象图。它位于开普带中,体积比冥王星还大30%,直径约1400多英里二的,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。因此冥王星被降格为矮行星,它是一个具有下列性质的天体:它必须围绕太阳运转,有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的(近于圆球)形状,没有清空所在轨道上的其他天体,同时不是一颗卫星。太阳系中的矮行星目前有四个:冥王星、卡戎星、齐娜星、谷神星。

冥王星的神话及命运

罗马神话中,冥王星(希腊人称之为哈迪斯)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),是由于它离太阳太远以致于一直沉默在无尽的黑暗之中,凑巧的是冥王星开头的两字母是发现者PercivalLowell是缩写。国际天文学联合会(IAU)的决议——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的形状(近于球形);3.该天体须已经清空了其轨道附近的区域;而冥王星则不符合上述第三条行星标准。