冥王星是一个多义词,请在右侧义项中选择浏览 冥王星 电影-2012版
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冥王星,它曾经是太阳系九大行星之一,但后来被降格为矮行星。与太阳平均距离59亿千米。直径2300千米,平均密度2.0克左右/立方厘米,质量1.290×10^22 千克。公转周期约248年,自转周期6.387天。表面温度在-220°c以下,表面可能有一层固态甲烷冰。1930年3月13日,美国天文学家汤博宣布根据其他天文学家的预测,他发现冥王星。

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    中文名
    冥王星
    外文名
    Pluto
    自转周期
    6.387天
    表面温度
    -220°c以下
    卫星数量
    5颗
    平均密度
    2.0克左右/立方厘米
    逃逸速度
    1.22 km/s

    1简要概述

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    在2006年8月24日国际天文学联合会大会上,以绝对多数通过决议5A-行星的定义,以237票对157票通过决议6A-冥王星级天体的定义,冥王星从此被视为是太阳系的“矮行星”,不再被视为行星。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)。冥王星表面有微弱的光环。冥王星的引力为地球的1/16。公转轨道:离太阳平均距离5,913,520,000千米(39.5天文单位)直径:2274千米质量:1.27*10^22千克(0.006个地球质量;地球=1)曾经是太阳系中离太阳最远的矮行星。(不过由于其特殊的椭圆形轨道无法盖住海王星的运行轨道,所以它的运行轨道会与海王星的有部分重合)。

    名称由来

    在希腊神话中,冥王星(希腊文:哈迪斯Hades)是地底世界(冥界)之神。哈迪斯是宙斯的哥哥,在战胜父亲克洛斯后,负责掌管下界冥土,成为冥王。他的罗马名字是普路同(Pluto)他是地狱和死人的统治者,审判死人给予惩罚。他的妻子是珀耳塞福涅(Persephone),在巡视大地时抢回来的妻子。哈迪斯同时是掌管财富的神,掌管地下埋藏的黄金宝石。起初,它被认为是太阳系中的一颗行星,2006年之前是太阳系九大行星中最小最外的行星,但是在2006年8月24日于布拉格举行的第26届国际天文联合会中通过第五号决议,将冥王星划为矮行星(dwarf planet)。而在2008年6月,国际天文联会再将冥王星做为子分类类冥天体(Plutoid)的原型。由于冥王星在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行。因此,人们称其为普鲁托(Pluto),在天文学中是普鲁托英文名字前两个字母PL,又是对冥王星发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔(Percival Lowell)姓名的缩写。但是,国际天文学联合会第26届大会决议通过后,原冥王星的中文译名问题浮出水面。如何把决议的全部内容正确无误地翻译成中文?将“矮行星”的信息准确无误地传递给中文?有专家提出:冥王星应改名冥神星。这个名称既保留了英文的Pluto原意,也与“谷神星”、“灶神星”、“鸟神星”等矮行星的命名规则达成了一致,相比之下更为科学,也更为贴切。不过,原冥王星的西文叫法不会改变,需要调整的仅仅是中文译名的问题,这个中文译名亟待中国的天文学名词审定委员会来决定。

    发现过程

    冥王星是由于一个幸运的巧合而被发现的。一个后来被发现错误的计算“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。美国亚利桑那州的洛威尔天文台的克莱德·威廉·汤博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,他在1930年2月18日发现了冥王星 。发现了冥王星后,人们很快发现冥王星太小及与其它行星运行轨道有差异对未知行星(Planet X)的研究还在继续,但没发现任何东西。如果采用了旅行者2号飞船计算出的冥王星的质量,那么另一个质量差异就消失了,也就不会有第十颗行星了。 冥王星是一颗还没有太空飞行器访问过的矮行星。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。唯一一颗探索冥王星的太空飞行器美国发射的新地平线号,尚未抵达目的地,预计于2015年7月抵达目的地。截止到2014年1月,已知冥王星有5颗卫星。

    矮行星

    冥王星可以被非专业望远镜观察到,但是是不容易的。Mike Harvey的行星天象图可以显示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。2006年8月24日,该行星经在布拉格举行的国际天文联合会(IAU)的讨论,从九大行星行列中排除,正式降格为矮行星,因为在太阳系边缘发现了小行星带,那里许多小行星都比冥王星大。

    2主要数据

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    轨道参数

    平均半径5.91352×10^9 km(39.956天文单位)

    心率0.24901 公转周期248年197天5.5小时

    会合周期366.74天

    平均轨道速度4.7490 km/s

    轨道倾角17.1449°

    近日点4,436,824,613 千米(29.658 340 67 天文单位)

    远日点 7,375,927,931 千米(49.305 032 87 天文单位)

    公转一周:248年

    物理特性

    赤道直径2344 千米

    表面积 1700万平方千米

    质量1.290×10^22 千克

    平均密度 1.1 g/cm^3

    表面重力加速度0.6 米/秒^2

    自转周期6天9小时17.6分

    轴倾角119.61°

    星体反照率0.30

    逃逸速度1.22 km/s

    表面温度

    最低33K 一般44K 最高55K

    大气参数

    气压0 - 0.01 kPa

    氮90%

    甲烷10%

    直径

    由于冥王星太暗太小,发现后很长时间不能确定它的大小。最早估计它的直径是6600千米,1949年改为10000千米。1950年,柯伊伯用新建的5米望远镜将其修正为6000千米,1965年又用冥王星掩暗星的方法定出直径的上限为5500千米。1977年发现冥王星表面是冰冻的甲烷,按其反照率测算,冥王星的直径缩小到2700千米。1980年用夏威夷莫纳克亚山上的3.6米红外望远镜测出的冥王星直径在2600~4000千米之间,查龙直径为2000千米,一些天文学家观测指出,冥王星的直径约为2400千米,比月球直径(3475千米)还小,而查龙直径为1180千米它与冥王星直径之比是2:1,是九大行星中行星与卫星直径之比最小的。所以,有人说冥王星和它的卫星更像一个双行星系统。

    轨道自转

    冥王星的轨道周期是248地球年。他的轨道特征明显的与其它行星不一样,遵循接近圆形轨道,只有很窄部份靠近笨称为黄道的其它行星运行平面。相较之下,冥王星的轨道是高度倾斜的(超过17°),并且有着高离心率(椭圆形)。这样高的离心率意位著在某些区域,冥王星会比海王星更靠近太阳。在1989年9月5日,冥王星-卡戎的质心来到近日点 ,而在1979年2月7日至1999年2月11日之间比海王星更靠近太阳。在这段时间,冥王星和海王星最接近的距离是27.960天文单位。长远来看,冥王星的轨道其实是混沌的。尽管电脑模拟可以预测数百万年的位置(在时间上向前和向后),但超过李雅普诺夫时间,长达一千万至二千万年的计算是不切实际的:冥王星有着极难预测的因素,在太阳系中对微小细节也很敏感的不可测量性,会逐渐破坏它的轨道。从现在开始的数百万年,冥王星可能在远日点、近日点,或任何的地点上,而我们是无从预测的。但这并非意味着冥王星本身的轨道是不稳定的,只是以它如今在轨道上的位置,不可能事先预知和确定未来的位置。一些共振和其它的动力学效应维系著冥王星轨道的稳定,得以在行星的碰撞或散射中获得安全。

    3卫星系统

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    冥卫一(卡戎)

    卡戎Charon ['∫aeren](卡戎或查龙--译注)是冥王星目前已知的5颗卫星中最大的。直径:1172 千米。质量:1.90×10^21 千克。Charon是以神话中的人物命名的,他专门摆渡死者通过River Styx冥河来到冥界。(虽然学术界以这个神秘人物来命名,但冥卫一的发现者这样命名也是为了纪念他的妻子Charlene。正如所知道的,他们英语发音的第一音节是相同的,就像“shard" [∫ɑ:d] 一样。)

    冥卫一(卡戎)是在1978年被Jim Christy发现的。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。在此之前由于冥卫一与冥王星被模糊地看成一体,所以冥王星被看作的比实际的大许多。冥卫一很不寻常是因为在太阳系中相对于各自主星来比较,它是最大的一颗卫星。(地球与月球的区别)。一些人认为冥王星与冥卫一系统是一个双星系统而不是行星与卫星的系统。

    冥卫二(尼克斯)

    2005年5月首次被冥王星伴侣搜索队通过哈勃太空望远镜观测到。其照片于2005年5月15日和2005年5月18日被哈勃望远镜拍摄到;2005年5月15日Max J. Mutchler经确认和预估后,于2005年10月31日公布卫星发现的消息,初被编号为S/2005 P2,于2006年6月下旬的国际天文学联合会会议上正式被命名为Nix(尼克斯),名字以2006年1月启程飞往冥王星的新地平线号(New Horizons)探测器名字的首个字母为概念。观测显示其与冥卫一(卡戎)类似,轨道半径为50,000公里,以25天周期绕冥王星运转;估计其直径在32-145公里之间。冥卫二比冥卫三暗25%,所以可能也比较小。

    冥卫三(许德拉)

    2005年5月首次被冥王星伴侣搜索团队通过哈勃太空望远镜观测到。并于同年5月15日和5月18日拍到照片;2005年5月15日观测者Max J. Mutchler经确认和预估后,於2005年10月31日公布发现卫星的消息,当时暂编号为S/2005 P1,2006年6月下旬经国际天文学联合会会议后正式命名为Hydra(许德拉),名字概念取自2006年1月飞往冥王星的新地平线号(New Horizons)探测器名字的第二首个字母H。观测显示其与冥卫一(卡戎)类似,轨道半径约65,000公里,以38天周期绕冥王星运转。估计其直径在52-160公里间。许德拉(冥卫三)比冥卫二亮25%,所以可能也较大。

    冥卫四(地狱三头犬)

    2011年7月20日,哈勃望远镜发现冥王星的第四个卫星,当时暂时被编号为P4,2013年国际天文学联合会(IAU)正式确认其名称为Kerberos,取自希腊神话中看守冥界大门的地狱三头犬。它的直径估计在8至21英里(13至34公里)。哈勃望远镜的广角相机三号在6月28日的照片第一次看到P4。它在随后的7月3日和7月18日的哈勃望远镜拍摄的照片被证实。在早期的哈勃望远镜的图像没有看到这颗卫星的原因是曝光时间较短。

    冥卫五(冥河)

    2012年7月11日,美国科学家报告说,他们利用哈勃太空望远镜观测到冥王星的一颗新卫星,使其卫星总数达到5颗。这颗卫星暂被命名为P5。在哈勃拍摄的图像中,P5只是一个黯淡的斑点,科学家估计其直径在9.6公里至24公里之间,是迄今为止发现的冥王星最小的卫星。科学家发现了冥王星的第四颗卫星——P4,其直径约为13公里到34公里,位置介于冥王星的另两颗卫星——尼克斯和许德拉之间。 参与研究的加利福尼亚州搜寻外星文明研究所天文学家马克·肖沃尔特表示,新卫星的命名要等他们分析完哈勃数据后才能确定,如果最终确认冥王星只有两颗新卫星,那么他倾向于用希腊神话中的夫妇“俄耳甫斯”和“欧里狄克”来命名P4和P5;如发现更多冥王星卫星,他们将选择另外的希腊神话人物来命名。2013年国际天文学联合会(IAU)正式确认其名称为Styx,意为“冥河”。

    4行星之辩

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    行星地位的争论

    地球、阋神星、冥王星、鸟神星、妊神星、赛德娜、小行星225088、创神星和亡神星及其卫星的大小比较图冥王星由于尺度小(比其他八大行星小得多)、轨道扁长,许多人对它能不能算一颗真正的行星表示质疑:其它一些天体,例如小行星2060(喀戎)的轨道与冥王星十分相似。 太阳系中行星所拥有的卫星中,有7个比冥王星更大,包括月球。在海王星外有一沿轨道运行的天体带——柯伊伯带。许多天文学家认为,冥王星就是这一轨道带上最大的天体之一并相信海王星是最后一颗“真正的”行星,冥王星因为拥有卫星—冥卫一(卡戎)曾经因此被定义为行星。但天文学家其后相继发现小行星243(爱达)等部份小行星同样皆有卫星,所以拥有卫星被认为不再是判定行星的标准。

    1998年曾有建议把冥王星剔除太阳系行星之列,但当年国际天文联合会(IAU)否决。2006年8月24日下午,在第26届国际天文联合会通过决议,由天文学家以投票正式将冥王星划为矮行星,自行星之列中除名。2006年9月7日,国际小行星中心把已知或即将成为矮行星的天体赋与编号,冥王星现编号为小行星134340号2008年,国际天文联合会再次将冥王星划为类冥天体的原型,为矮行星项下的子分类,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(Pluto)的行星身份也一直以来成了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。尤其,自1992年首次发现“柯伊伯带”(Kuiper Belt)以来,更多关于天文发现加剧了人们其行星资格的争论。

    自从70多年前被发现的那天起,冥王星便与“争议”二字联系在了一起。一是由于其发现的过程是基于一个错误的理论;二是由于当初将它的质量估算错了,误将其纳入到了大行星的行列。1930年美国天文学家汤博发现冥王星,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30年的进一步观测,发现它的直径只有2300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。冥王星轨道最扁,以致20年间冥王星离太阳比海王星还近。从发现它到如今,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。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。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(trans-Neptunian objects)有更深了解。2002年,被命名为50000 Quaoar(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90377 Sedna(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公里左右。就连冥王星的显著特征——它的卫星和大气,也并不是独一无二的,海王星外天体带中的一些小行星也有自己的卫星。2005年7月9日,新发现了阋神星(厄里斯),是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星,因观测估算比冥王星大,在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。并曾被传为第十大行星“齐娜”。阋神星的发现更使国际天文学同盟会觉得冥王星应该归入矮行星。

    “星籍”争议

    国际天文学同盟会进一步决议通过冥王星应该归入矮行星(dwarf planet)之列,而且可以作为尚未命名的一类海王星外天体的原形。在此决议之前,人们也提出了不同的行星方案,其中一些甚至提到除了冥王星外也取消火星和水星的行星资格,而另外一些则提议将一些小行星也纳入行星之列。2006年1月“新地平线”号发射,预计2015年到达冥王星进行观测九大行星中离太阳最远、质量最小的冥王星。它在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行,这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似。因此,人们称其为普鲁托(Pluto),在天文学中是普鲁托英文名字前两个字母,又是对冥王星发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔(Percival Lowell)姓名的缩写。冥王星是最晚发现的一颗行星,和天王星、海王星的发现相比,冥王星的发现可算得上“好事多磨”。冥王星的亮度很弱,只有15等,即使在大望远镜拍摄的照片上,它和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。在寻找冥王星的工作中,天文爱好者出身的美国天文学家洛韦尔详细计算了这颗未知行星的位置,用望远镜仔细寻找,付出了十几年的心血。他们一个一个天区地搜索,拍摄了大量底片,并对每张底片进行细心地检查,工作艰苦、乏味。1930年1月21日,汤博终于在双子星座的底片中发现了这颗新行星。

    未知性

    冥王星可谓是未知数最多的“行星”,虽然发现至今只有60多年,再加上又小又远,是目前大行星中面目最为模糊的一颗,20世纪70年代和80年代是太阳系航天探测的黄金时代,九大行星中已有8颗被行星际探测器近探过,只有冥王星是航天器未涉足的死角。在各种天文书刊中给出的行星参数表上,冥王星这一栏留下的空白最多,即使被列出数据有不少也被打上问号,表示不准确。除了一大串未知数外,人们对冥王星的身份也有怀疑。冥王星的直径、质量是行星中最小的,密度为每立方厘米1.8~2.1克,反照率为50%~60%,这同外行星的几颗大卫星很相似冥卫星究竟是行星还是卫星或是一颗大的小行星。然而,不管它是什么作为太阳系遥远边界上的一个天体,它的神秘感对天文学家有很大的吸引力。相信不久的将来,随着探测技术的发展,冥王星将成为行星天文学的热门课题。

    星体温度

    2009年有科学家确定,冥王星的大气比以前认为的更加温暖,不过这里的温暖是相对而言。这颗矮行星周围的大气温度非常低,一般是零下292华氏度(零下180摄氏度)。而冥王星表面温度低达零下364华氏度(零下220摄氏度)2006年它被降级为矮行星,被划归为柯伊伯带天体。柯伊伯带延伸的距离,是太阳到地球的距离的100倍。

    5探索研究

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    发射探测器

    美国国家航空暨太空总署在2006年1月17日发射无人探测船“新地平线号”,2015年到达冥王星进行观测。对冥王星及柯伊伯带进行探索任务。在制定这探索计划与发射探测器当时,冥王星是太阳系中唯一一个尚未有人造行星探测器到访的行星,但有点讽刺的是当探测器经过漫长的旅行成功到达目的地前,冥王星已于2006年8月24日被列入为矮行星。当然,冥王星的等级划分并不会真的影响到探索任务本身。2010年2月5日消息,美国航天局4日公布了哈勃太空望远镜2002年到2003年间拍摄的部分冥王星图像。天文学家对这批图像进行分析后认为,冥王星正逐渐变红。美国航天局专家说,这组照片显示冥王星的颜色比以往更加红润,这有可能是冥王星上受日光照射一极的冰融化而在另一极重新冻结造成的。2010年2月5日,据美国国家地理网站报道,由美国宇航局“哈勃”太空望远镜所拍摄的一批冥王星照片被公开。美国西南研究院科学家根据对照片进行研究发现,冥王星表面正随着季节的变化发生着急速的变化。2009年3月,美国伊利诺斯州议会曾经专门就重新恢复冥王星行星资格的议案进行表决,以表示对伊利诺斯人、冥王星的发现者克莱德-汤博的纪念。克莱德-汤博于1930年3月13日发现了这颗冰质天体。其实,关于冥王星地位的争议就一直没有停止过。美国宇航局“哈勃”太空望远镜以最清晰的视觉拍下了冥王星的大量照片。照片中,白色、暗橙色和炭灰色等三色光芒正在冥王星表面翩翩起舞。这些照片拍摄于2002年到2003年间才被公开。美国西南研究院科学家对这些照片进行了为期四年的研究。研究小组首席科学家马克-布伊在一份新闻简报中表示,这些照片显示了冥王星表面由于受到最极端的季节变化的影响而正在发生着急速变化。在研究过程中,科学家们利用20台计算机进行模拟实验,组合了由“哈勃”所拍摄的384幅冥王星照片,形成了被布伊认为是“冥王星真彩色外观的最佳猜想”的真彩******片。布伊表示,“如果你正坐在一艘太空飞船中围绕冥王星运行,当你向窗外看时,你看到的冥王星就是这个模样。不过,照片的分辨率更高。”照片显示,冥王星与通常想象的不一样,它更像是一个动态天体。美国宇航局“新视野”号探测飞船将于2015年抵达冥王星。这些照片所提供的信息将帮助天文学家们确定“新视野”号探测飞船将要重点探测的目标。科学家介绍,在最新照片中,冥王星的橙色和灰色应该是表面甲烷被阳光破坏后的结果,从而留下了富含碳元素的残留物。然而,“哈勃”通过将最新照片与此前的照片进行对比,天文学家们能够发现,冥王星曾经于2000年到2002年间部分区域明显变暗、变红,其中包括南半球,而北半球的某些区域则变得越来越亮。美国加州理工学院天文学家麦克-布朗认为,这些变化可能是由于冥王星上季节变化而引起冰融化和冻结所造成的。冥王星围绕太阳公转一个周期大约需要248年,它的椭圆形轨道位于太阳系中被称为柯伊伯带的区域。冥王星的椭圆形轨道意味着,当它处于较近位置时,距离太阳大约44亿公里,而在最远位置时,距离太阳约为73亿公里。布朗认为,如此极端的公转轨道导致了冥王星表面要承受太阳系中最戏剧性的变化。布朗在提到木星和土星等行星表面大气变化时说,“一些地方确实存在气候戏剧性的变化,但是如此急速的表面变化确实很罕见。” 布朗介绍说,“当冥王星从春季进入秋季时,就好像你在地球上刚刚度过了一个美好的春天,温度大约为15.5到21摄氏度,进入秋季后气温突然降到了零下67.7摄氏度。这是一个非常极端的地方。”据了解,这批照片实际上是由“哈勃”上的老相机所拍摄的。2009年,焕然一新的“哈勃”拥有了最新的广角相机三号,相信它能够为科学家们带来更详细的冥王星照片。但是,最详细的照片可能要来自“新地平线”号探测飞船。“新地平线”号探测飞船发射于2006年,目前正在赶往冥王星的途中,预计将于2015年7月14日到达,它将是第一艘环绕冥王星运行的探测飞船,将为人类科学家探测这颗存在于柯伊伯带的神秘天体提供更新的数据。布朗表示,“冥王星并不是那里最大的天体,但它是最近的。对它的研究将能够帮助我们解释太阳系外许多其他事物。”

    大卫星群

    据国外媒体报道,虽然冥王星近几年来一再被天文学家们降级,但这颗矮行星却拥有庞大的“卫星家族”,尤其是2011年和2012年最新确认了两颗新卫星P4和P5,使得冥王星的卫星数量增加至5颗。新加入的卫星个头较小,半径仅为20至30公里,但科学家依然希望对新卫星进行正式的命名。同时,一场潜在的危机正悄然接近新地平线号探测器。当前冥王星天体群的命名以古希腊罗马神话中的人物为主,比如冥王星为罗马神话中的冥王普路托,冥卫一卡戎为罗马神话中冥王的卫士,冥卫二尼克斯为希腊神话中的黑夜女神,冥卫三许德拉为罗马神话中的地狱九头蛇。因此,这片太阳系外侧轨道以及天体群被冠以“地狱色彩”的别称,新发现的两颗卫星或也以此作为命名法则。搜寻地外智慧生命研究所的科学家们已经拟定了数个冥王星天体群的名字,比如睡神许普诺斯、伊里布斯、欧律狄克等,当然如果您有更好的主意也可搜索该SETI研究所的网站,提出自己的建议。冥王星P4和P5卫星的发现团队将会采纳由国际天文学联合会正式授予的名称,该团队中的两位科学家都来自约翰·霍普金斯大学应用物理实验室。当前最令科学家担心的并不是冥王星卫星群的命名,而是该区域很可能存在未发现的碎片环,这对已经在飞往冥王星旅途中的新地平线号探测器而言是个坏消息,因为一旦冥王星外围确实存在一个碎片环之类的天体群,那么其将冒着巨大的撞击风险。天文学家正在仔细对冥王星周围邻近空间进行详细观测,希望在新地平线号抵达这里前完成确认工作。按原来的计划,新地平线号将会在冥王星和冥卫一之间高速穿过,科学家希望近距离对冥王星天体群进行深入探索。 冥王星或隐藏多达10颗卫星尚未发现。

    新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。冥王星所处的轨道在海王星之外,属于太阳系外围的柯伊伯带,这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。20世纪90年代以来,天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如,美国天文学家布朗发现的“2003UB313”,就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。布朗等人的发现使传统行星定义遭遇巨大挑战。国际天文学联合会大会通过的新行星定义,意在弥合传统的行星概念与新发现的差距。大会通过的决议规定,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“九大行星”中,只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交,不符合新的行星定义,因此被自动降级为“矮行星”。

    “冥王星之心”
    冥王星表面有个心形痕迹冥王星表面有个心形痕迹

    2015年7月,美国宇航局(NASA)的新视野号(New Horizons)测试器在飞掠冥王星时拍下了这颗冰冷矮行星上跨度达到1200英里的“心形”区域。随后这片区域被命名为“汤博区(Tombaugh Regio)”,以纪念冥王星的发现者克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)。 2016年NASA科学家曾指出, “心形:区域的地貌结构非常复杂, 不明的多边形地形机构几乎横跨了冥王星的赤道。

    而根据2016年发表在科学杂志《自然》上的一项研究,通过对50000地球年间冥王星冰沉积物化学成分演化进行数值分析后,揭示了这块区域的更多细节。 冥王星“心形区域”左侧有一个巨大的椭圆形盆地,富含氮冰、一氧化碳和甲烷。

    这项研究的作者Tanguy Bertrand表示:“就像新视野号所观察到的那样, 我们发现心形区域的复杂地形影响了冰山的形成,在很大程度上这个盆地会不可避免加剧氮冰的冷却。”

    存在液态海洋

    据英国路透社20161116日报道,《自然》最新的两篇论文显示,科学家们在冥王星心形区域的冰层下,发现了一个隐藏的海洋,这片海洋由海水和泥泞的冰组成,储水量与地球的海洋相当,科学家们甚至认为,这片海洋可能有生命体存在。

    加利福尼亚大学的行星科学家弗朗西斯·尼姆(Francis Nimmo)在接受采访时说,冥王星的海洋位于其地表以下93-124英里(约150-200千米)的地方,深度约62英里(约100千米)。

    马萨诸塞理工学院的行星科学家理查德·比泽尔(Richard Binzel)说,由于冥王星的海洋被冰层覆盖,一开始,科学家并不认为它还可能存在生命,但“大自然比我们想象中的更具创造性,所以谁也不要轻易说出‘不可能’这样的话。”

    在冥王星上暂时被命名为“汤博区”的心形区域中心,有一片被称为Sputnik Planitia的巨大冰原,其宽度达到1000多公里。实际上,冥王星地表之下存在海洋的说法并不新鲜,但《自然》杂志刊发研究指出,这片海洋是帮助冥王星形成当前世界及其历史的重要推动力。

    研究人员认为,这片冰原所在的位置可以聚集大量的冰,这些冰的质量足以导致冥王星自转失衡,从而促使其整体翻转。研究人员将这个过程比作将口香糖黏在旋转的陀螺上。领导此项研究的亚利桑那大学博士生詹姆斯·凯恩(James Keane)表示:“冥王星每次围绕太阳旋转时,其冰心处就会积累少量氮。当足够的冰堆积后,或许深达数百米厚时,它就会改变冥王星的形状,进而改变冥王星的方向。”

    科学家们是在研究冥王星表面的心形区域形成原因时发现海洋的,他们研究的资料来自新地平线号探测器收集到的图片和数据。20157月,新地平线号飞掠冥王星,并传回了第一批观测数据,科学家借此找到了冥王星上有水的证据,但当时不确定这些水是液态还是固态。

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    冥王星 图册

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    • 更新时间:2016-11-18
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