冥王星的天文科普小知识

冥王星的天文科普小知识

　　冥王星是很多人都知道的星球，但是冥王星有很多的知识是我们不知道的。下面和小编一起来看冥王星的天文科普小知识，希望有所帮助！

　　【汤博发现冥王星】

　　海王星的发现，让牛顿力学“伟大、光荣、正确”的形象更加深入人心。人们不禁期待，太阳系中会不会还有更多的行星等待人们去发现？又是半个多世纪。20世纪初，一个土豪天文学家帕西瓦尔·罗威尔认为，海王星的轨道也跟预测的不大一样，他断定在海王星之外，还有一颗尚未被发现的“X行星”。这位曾经率先发现火星上有“运河”一样的沟堑、引发科幻文学“火星人”幻想狂潮的土豪大叔，建立了自己的“罗威尔天文台”，开始认真搜寻起来，遗憾的是，直到去世他还没有找到。同一时期，另一位美国天文学家威廉·皮克林也基于同样的理由，预测海王星之外他所谓“O行星”的存在，然而他动用美国威尔逊山天文台的望远镜进行搜寻，同样一无所获。

　　罗威尔去世十年之后，罗威尔天文台接到了一封年轻人的来信。来信者名叫克莱德·汤博，是美国堪萨斯州一个20岁的农家孩子。他16岁失学，其父亲为了让他继续自己的天文理想，打工为他挣出造一架望远镜的钱。汤博给罗威尔天文台寄去的信，就是用这台自制望远镜观测描绘的月面和行星画像。这封信，为汤博换来了罗威尔天文台的一份工作——继承罗威尔的遗愿，继续搜寻“X行星”。

　　汤博用一台口径33厘米的望远镜对天空中各个可能位置拍照，并用一台“闪视比较镜”对观测结果进行观察。在这种闪视比较镜下，切换两张同一天区先后相隔几天拍摄的照片时，人眼对位置固定不动的恒星并不敏感，却容易发现其中个别位置发生显著变化的小亮点——它们就是行星、小行星、彗星等太阳系天体。

　　1930年2月18日，汤博迎来了他一生中最闪亮的时刻：在双子座境内的黄道附近，一个在几天之内显著移动的光点引起他的注意。经过计算，这是一颗比海王星更遥远的行星，罗威尔苦苦追寻的“X行星”或许就是它，而它也就是冥王星了。

　　【冥王星的面积】

　　“第九行星”被发现质量约是地球10倍。

　　加州理工学院研究员20日在《天文学杂志》发表了一份报告。报告称，科学家们在太阳系的边缘发现了一颗“疑似行星”的星体的运行轨迹。他们将这颗“疑似行星”的星体称为“第九行星”。据介绍，“第九行星”的质量约是地球的10倍，在太阳系的边缘沿着一个椭圆形轨道绕太阳旋转运行。它绕太阳运行一周大约需要1万至2万年。

　　加州理工学院天文学教授迈克·布朗表示，他们发现太阳系边缘有一些奇怪的现象，的解释就是那里有一颗巨大的行星，一颗质量是地球的10倍，比海王星要遥远许多的行星，在一个椭圆形轨道上运行。目前发现了它的运行痕迹，开始寻找它。

　　冥王星因质量过小失去行星“资格”。

　　据介绍，科学家们没有直接观察到这颗行星，而是通过数学模型和电脑模拟发现它的。1930年被发现的冥王星原本被视为太阳系第九大行星。2006年国际天文联合会公布了行星的正式定义，根据这一定义，行星是环绕恒星运行的天体，有足够大的质量使自身因为重力而成为圆球体，并且能够清除邻近的小天体。冥王星因其质量过小被列为矮行星，失去了行星的“资格”。目前，在太阳系内只有水星、金星、地球、火星、土星、木星、天王星、海王星8颗行星。

　　【起源】

　　冥王星的起源和身份一直困扰着天文学家。一个被否定的早期假设认为冥王星是海王星的逃逸卫星，被海王星当前最大的卫星海卫一（Triton）挤出轨道。动力学研究表明这个假设是不可能的，因为冥王星从未在轨道上接近过海王星。直到1992年冥王星在太阳系中的真实定位才开始明确，当时天文学家开始发现较小且冰冷的外海王星天体（TNO），它们不仅在轨道上而且在大小和组成方面都与冥王星相似。这种外海王星的天体被认为是许多短周期彗星的来源。冥王星是柯伊伯带中最大的成员之一，柯伊伯带是位于距太阳30到50天文单位之间的天体聚集的稳定带状区域。截至2011年，对柯伊伯带中视星等21等以上的天体调查已接近完成，此外任何剩余的冥王星大小的天体预计都将距离太阳100天文单位以上。像其他柯伊伯带天体（KBO）一样，冥王星也与彗星有类似的特征。例如，太阳风会逐渐将冥王星的表面物质吹向太空。假设冥王星与地球一样靠近太阳，它将像彗星一样长出一条尾巴。这一说法也存在争议，因为冥王星的逃逸速度太高以至于气体无法逃脱。有人提出，冥王星可能是由众多彗星和柯伊伯带天体的聚集而形成的。

　　冥王星是最大的柯伊伯带天体。海王星的卫星海卫一，稍大于冥王星，在地质和大气上都与它相似，被认为是海王星捕获的柯伊伯带天体。阋神星也与冥王星不相上下，但严格来说并不是柯伊伯带的成员，一般被视为离散盘天体的成员。冥王星等大量柯伊伯带天体与海王星处于2：3的轨道共振中。因冥王星最先被发现，具有这种轨道共振的柯伊伯带天体称为“类冥天体”（plutinos）。

　　与柯伊伯带的其他成员一样，冥王星被认为是行星形成后剩余的微行星（Planetesimal）。这些微小天体属于太阳周围的原行星盘的一部分，但未能完全融合成一个完整的行星。大多数天文学家都认为冥王星处于当前位置，是由于海王星在太阳系形成初期突然发生行星迁移所致。当海王星向外迁移时，靠近原始柯伊伯带中的天体，俘获其中的一个绕其旋转（海卫一），将部分天体锁定为共振状态，并将其他天体推入混沌轨道。离散盘是一个与柯伊伯带重叠的动态不稳定区域，离散盘天体被认为是通过与海王星迁移的共振相互作用而被推至当前位置的。2004年，位于法国尼斯的蔚蓝海岸天文台的亚历山德罗·莫比德利（Alessandro Morbidelli）创建了一个计算机模型，海王星向柯伊伯带的迁移可能是由木星与土星之间的1：2共振形成触发的。引力推动天王星和海王星进入更高的轨道，并导致它们互换轨道位置，最终使海王星到太阳的距离增加了一倍。由此产生的物体从原始柯伊伯带被逐出，也可以解释太阳系形成六亿年后的后期重轰炸期和木星特洛伊小行星的起源。在海王星迁移之前，冥王星在一个离太阳大约33天文单位的近圆形轨道上运行，之后海王星迁移干扰了冥王星的初始轨道并将其共振捕获。尼斯模型计算时需要在原始微行星盘中包含约1000个冥王星大小的天体，其中包括海卫一和阋神星。

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