冥王星的天文科普小知識

時間：2024-12-19 18:55:01 曉璇科普知識我要投稿

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冥王星的天文科普小知識

　　冥王星是很多人都知道的星球，但是冥王星有很多的知識是我們不知道的。下面和小編一起來看冥王星的天文科普小知識，希望有所幫助！

冥王星的天文科普小知識

　　【湯博發現冥王星】

　　海王星的發現，讓牛頓力學“偉大、光榮、正確”的形象更加深入人心。人們不禁期待，太陽系中會不會還有更多的行星等待人們去發現？又是半個多世紀。20世紀初，一個土豪天文學家帕西瓦爾·羅威爾認為，海王星的軌道也跟預測的不大一樣，他斷定在海王星之外，還有一顆尚未被發現的“X行星”。這位曾經率先發現火星上有“運河”一樣的溝塹、引發科幻文學“火星人”幻想狂潮的土豪大叔，建立了自己的“羅威爾天文臺”，開始認真搜尋起來，遺憾的是，直到去世他還沒有找到。同一時期，另一位美國天文學家威廉·皮克林也基于同樣的理由，預測海王星之外他所謂“O行星”的存在，然而他動用美國威爾遜山天文臺的望遠鏡進行搜尋，同樣一無所獲。

　　羅威爾去世十年之后，羅威爾天文臺接到了一封年輕人的來信。來信者名叫克萊德·湯博，是美國堪薩斯州一個20歲的農家孩子。他16歲失學，其父親為了讓他繼續自己的天文理想，打工為他掙出造一架望遠鏡的錢。湯博給羅威爾天文臺寄去的信，就是用這臺自制望遠鏡觀測描繪的月面和行星畫像。這封信，為湯博換來了羅威爾天文臺的一份工作——繼承羅威爾的遺愿，繼續搜尋“X行星”。

　　湯博用一臺口徑33厘米的望遠鏡對天空中各個可能位置拍照，并用一臺“閃視比較鏡”對觀測結果進行觀察。在這種閃視比較鏡下，切換兩張同一天區先后相隔幾天拍攝的照片時，人眼對位置固定不動的恒星并不敏感，卻容易發現其中個別位置發生顯著變化的小亮點——它們就是行星、小行星、彗星等太陽系天體。

　　1930年2月18日，湯博迎來了他一生中最閃亮的時刻：在雙子座境內的黃道附近，一個在幾天之內顯著移動的光點引起他的注意。經過計算，這是一顆比海王星更遙遠的行星，羅威爾苦苦追尋的“X行星”或許就是它，而它也就是冥王星了。

　　【冥王星的面積】

　　“第九行星”被發現質量約是地球10倍。

　　加州理工學院研究員20日在《天文學雜志》發表了一份報告。報告稱，科學家們在太陽系的邊緣發現了一顆“疑似行星”的星體的運行軌跡。他們將這顆“疑似行星”的星體稱為“第九行星”。據介紹，“第九行星”的質量約是地球的10倍，在太陽系的邊緣沿著一個橢圓形軌道繞太陽旋轉運行。它繞太陽運行一周大約需要1萬至2萬年。

　　加州理工學院天文學教授邁克·布朗表示，他們發現太陽系邊緣有一些奇怪的現象，的解釋就是那里有一顆巨大的行星，一顆質量是地球的10倍，比海王星要遙遠許多的行星，在一個橢圓形軌道上運行。目前發現了它的運行痕跡，開始尋找它。

　　冥王星因質量過小失去行星“資格”。

　　據介紹，科學家們沒有直接觀察到這顆行星，而是通過數學模型和電腦模擬發現它的。1930年被發現的冥王星原本被視為太陽系第九大行星。2006年國際天文聯合會公布了行星的正式定義，根據這一定義，行星是環繞恒星運行的天體，有足夠大的質量使自身因為重力而成為圓球體，并且能夠清除鄰近的小天體。冥王星因其質量過小被列為矮行星，失去了行星的“資格”。目前，在太陽系內只有水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星8顆行星。

　　【起源】

　　冥王星的起源和身份一直困擾著天文學家。一個被否定的早期假設認為冥王星是海王星的逃逸衛星，被海王星當前最大的衛星海衛一（Triton）擠出軌道。動力學研究表明這個假設是不可能的，因為冥王星從未在軌道上接近過海王星。直到1992年冥王星在太陽系中的真實定位才開始明確，當時天文學家開始發現較小且冰冷的外海王星天體（TNO），它們不僅在軌道上而且在大小和組成方面都與冥王星相似。這種外海王星的天體被認為是許多短周期彗星的來源。冥王星是柯伊伯帶中最大的成員之一，柯伊伯帶是位于距太陽30到50天文單位之間的天體聚集的穩定帶狀區域。截至2011年，對柯伊伯帶中視星等21等以上的天體調查已接近完成，此外任何剩余的冥王星大小的天體預計都將距離太陽100天文單位以上。像其他柯伊伯帶天體（KBO）一樣，冥王星也與彗星有類似的特征。例如，太陽風會逐漸將冥王星的表面物質吹向太空。假設冥王星與地球一樣靠近太陽，它將像彗星一樣長出一條尾巴。這一說法也存在爭議，因為冥王星的逃逸速度太高以至于氣體無法逃脫。有人提出，冥王星可能是由眾多彗星和柯伊伯帶天體的聚集而形成的。

　　冥王星是最大的柯伊伯帶天體。海王星的衛星海衛一，稍大于冥王星，在地質和大氣上都與它相似，被認為是海王星捕獲的柯伊伯帶天體。鬩神星也與冥王星不相上下，但嚴格來說并不是柯伊伯帶的成員，一般被視為離散盤天體的成員。冥王星等大量柯伊伯帶天體與海王星處于2：3的軌道共振中。因冥王星最先被發現，具有這種軌道共振的柯伊伯帶天體稱為“類冥天體”（plutinos）。

　　與柯伊伯帶的其他成員一樣，冥王星被認為是行星形成后剩余的微行星（Planetesimal）。這些微小天體屬于太陽周圍的原行星盤的一部分，但未能完全融合成一個完整的行星。大多數天文學家都認為冥王星處于當前位置，是由于海王星在太陽系形成初期突然發生行星遷移所致。當海王星向外遷移時，靠近原始柯伊伯帶中的天體，俘獲其中的一個繞其旋轉（海衛一），將部分天體鎖定為共振狀態，并將其他天體推入混沌軌道。離散盤是一個與柯伊伯帶重疊的動態不穩定區域，離散盤天體被認為是通過與海王星遷移的共振相互作用而被推至當前位置的。2004年，位于法國尼斯的蔚藍海岸天文臺的亞歷山德羅·莫比德利（Alessandro Morbidelli）創建了一個計算機模型，海王星向柯伊伯帶的遷移可能是由木星與土星之間的1：2共振形成觸發的。引力推動天王星和海王星進入更高的軌道，并導致它們互換軌道位置，最終使海王星到太陽的距離增加了一倍。由此產生的物體從原始柯伊伯帶被逐出，也可以解釋太陽系形成六億年后的后期重轟炸期和木星特洛伊小行星的起源。在海王星遷移之前，冥王星在一個離太陽大約33天文單位的近圓形軌道上運行，之后海王星遷移干擾了冥王星的初始軌道并將其共振捕獲。尼斯模型計算時需要在原始微行星盤中包含約1000個冥王星大小的天體，其中包括海衛一和鬩神星。

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