寒冷而又漆黑的低温世界、浑身是谜的神秘星球、最初的「X行星」 ……提到冥王星,从名字到印象就给人一种不祥的印象。
在太阳系边缘遥远的尽头的冥王星究竟有多可怕?为什么一度加入了「九大行星」的它,最终会被天文学家除名?
冥王星的发现:从「马赛克」到还原真容
其实冥王星的发现可以说是一个意外。
19世纪40年代奥本·勒维耶通过分析经典力学分析天王星轨道异常后,预测了海王星的存在。可是海王星的发现,却并没有完全解释天王星的轨道变化,因此人们推测: 在海王星之外一定还有一颗质量更大的行星,通过引力在影响着海王星和天王星的运行轨道!
科学家们把这颗行星命名为X行星。
然而,寻找X行星的工作持续了数年,却一直毫无进展。
虽然在1909年到1915年之间,美国叶凯士天文台就陆陆续续拍摄了15张冥王星的图像照片,但由于相隔距离实在是太过遥远了,照片很模糊,天文学家们很难通过满屏的马赛克告诉大众发现了什么。
直到1930年2月18日,著名天文学家克莱德·汤博才借助闪烁比对器快速调换感光干板拍摄到了一张还算能看的冥王星照片。天文台都对照片进行了验证修复,立刻公布了发现第九大行星的消息,瞬间轰动了全球。
然而,自打发现冥王星之后,随之而来的谜团是一个接着一个。
起初,人们认为冥王星是颗很大的行星,至少质量应该不逊色于天王星和海王星。 1931年通过轨道观测返回的数据来分析,则驳斥了这一观点,天文学家推算出冥王星的大小应该跟地球差不多。
等到了1948年,计算数据再次驳斥了上述观点, 冥王星应该比地球小,跟火星差不多。
其后漫长的岁月里,冥王星就像吃了减肥药的瘦身女郎一样,质量是一减再减,最终1978年,科学家们终于测得了冥王星的真实质量,仅仅相当于地球的千分之二。这样小的行星怎么可能影响旁边庞大天王星的轨道呢?说是被天王星托着跑倒有可能。
所以说,冥王星很可能根本就不是天文学家们要寻找的X行星,1989年旅行者2号飞掠海王星时重新测量了数据。
原来海王星的真实质量比科学家们之前推测的,多了千分之五。其实重新计算之后,发现海王星和天王星的轨道都没有问题,完全不存在什么X行星对他们进行影响,这冥王星的发现完全是歪打正着,无心插柳柳成荫。
被从「九大行星」中除名,冥王星到底有什么猫腻?
可就是由于冥王星真实质量的确定,却让冥王星跌出了九大行星的宝座,这又是怎么回事呢?
一是冥王星的个头实在是太小了,木星的几个卫星木卫一、木卫二,我们身边最熟悉的月球,都比冥王星个儿大。人冥王星算第九大行星,这哥几个往哪放啊?
第二点,就是在太阳系的最外侧有一个被称为柯伊伯带的小行星带,这里面有许许多多个头不逊色于冥王星的小行星。就拿个头最大的阋神星来说吧,比冥王星还重了27%呢!要是冥王星算第九大行星了,那第十大,第十一大,一直数下去,太阳系内的行星全成了大行星了。
为此国际天文联合会特意对行星的定义提出了三个条件:
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该天体轨道必须围绕太阳运转;
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可以通过自身引力作用形成球形;
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必须清理轨道附近的其他天体。
前两者冥王星都满足,可是冥王星的质量是其轨道上其他所有天体质量之和的7%,因此无法满足第三项条件,所以被降格成了矮行星。
假设人站在冥王星上,会看到什么景象?
冥王星的表面为碳黑色、深橙色和白色。由于距离太阳实在是太远了,如果一个人站在冥王星上看太阳,就好比我们站在地球上看金星一样,只是个闪闪发光的星星,完全感觉不到阳光的温暖。
也正因为如此,冥王星白天的温度只有零下220°C左右,夜晚更是到了零下240°C,如此低温的环境别说是人了,就连我们平时在地球上常见的氮气、甲烷等气体,也全部被冻成了硬邦邦的固体冰。
根据2015年新视野号探测器传回的数据,冥王星表面多达98%的地方是由固态氮、微量甲烷、微量一氧化碳所组成。
不过,据说冥王星内核的温度要比外部高很多,甚至有不少科学家认为在冥王星的地表下存在着大面积的液态海洋。这一推论是通过冥王星上冰火山的发现而得出的。这颗矮行星别看温度低,火山活动还是十分频繁的。
不过,冥王星上的冰火山喷出的可不是地球那种滚烫滚烫的岩浆熔岩,而是浓稠而又泥泞的冰水混合物。如果形象比喻的话,冥王星冰火山喷发就像我们生活中挤牙膏一样,一不小心用力过猛,就会让牙膏喷洒的四处飞溅。
就算克服了低温和火山活动的影响,人类想要在冥王星上定居仍然很难。
冥王星上的一天基本相当于地球上的6.38天, 在这将近地球一周的日子里,由于冥王星自转倾斜角的关系,冥王星有四分之一的区域是终日不见阳光的,如果你不幸住在了这个区域内,你就会被无尽的黑暗所吞噬。
不过就算不在这个区域内又能好到哪去呢?地球和太阳之间的距离是1.5亿公里,所以我们才能感受到阳光的温暖。而冥王星距离太阳的平均距离却是59亿公里,足足是地日距离的40倍。
冥王星公转太阳一周需要248个地球年 ,也就是说,一个人在冥王星上一年还没过呢,自己都已经散手人寰,驾鹤西游了,留下儿孙满堂继续奋斗吧!西汉、东汉在地球上建立了千秋大业,到冥王星上,甭说千秋伟业了,一年还没过完呢。
在冥王星上,有个特殊的宇宙网红打卡地不得不提。这就是被称作:冥王星之心的汤博区。这片心形的区域虽然都有一个明亮的外观,但里面的景色可是大不相同。
当新视野号传回这片区域的最新特写照片,科学家们几乎都惊掉了下巴: 冥王星上居然有一大片没有任何陨石坑洞的平原。
科学家们过去都认为冥王星内部的热量应该早就冷却了,没有办法再透过地质构造的变化将陨石撞击冥王星表面所留下的坑洞补平——但这片光滑平原的存在证明科学家们完全错了。
不仅如此,这里还有层峦叠嶂的山峰,有的高度达到了3500米,全部都是用厚厚的冰层所构成的。
据科学家分析,汤博区之前很可能遭受过大陨石的撞击,后来冥王星上的液态氮逐渐流进了这一区域,凝固成冰,外加冥王星内部的地质变化,才逐渐造就了这些鬼斧神工般的山峰。科学家们现在更大胆猜测,冥王星可能现在都还持续在进行地质作用。
在这个心形的底部,就有个深暗色对的区域,似乎向人们诉说着那次撞击后留下的伤疤。不过正是由于这片暗色,使其像极了迪士尼动画中经典行星布鲁托狗,而布鲁托也正是冥王星的英文名。
在冥王星,还能看到一个奇特的景象,就是冥王星的伴星卡戎。
卡戎是冥王星最大的卫星,其半径大约为冥王星的一半,质量大约为冥王星的8分之1,与冥王星的平均距离仅为19570公里,这只相当于地球赤道长度的一半,如此高的质量比,再加上如此近的距离,使得卡戎和冥王星都被对方潮汐锁定,始终只以相同的一面朝着对方。
如果一个人站在冥王星的适当位置上盯着天空的话,你会发现总有一颗巨大的星球挂在空中,而且不管你观察多久,它都会处在天空的同一位置不会变化,一动不动,就好比冥王星忠实的守卫者一样,正如卡戎这个名字也来自于希腊神话中冥河的摆渡人一样。假如你对着它看久了,或许真的会觉得这个世界并不真实。
目前,我们现在但对于冥王星还知之甚少,这是因为以目前人类的技术,就算是发射探测器去冥王星,也需要十年之久的时间。然而,人类探索的脚步永不会停息。可以想象的是,在不太遥远的未来,人类说不定真的可以在冥王星上登陆。