冰冷的矮行星——冥王星

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冥王星的故事

冥王星曾被認為是距離太陽最遠的行星，現在是太陽系中已知的最大矮行星，它也是柯伊伯行星帶（Kuiper）中已知的最大成員（Kuiper行星帶是海王星軌道外的一萬億或更多個直徑大於100公里的冰冷岩石塊彗星組成的）。

2006年，冥王星被重新分類到矮行星隊伍中，這種變化被廣泛認為是一種降級。冥王星的星球狀態存在爭議，激發了科學界和廣大民眾的爭論。2017年，一個科學小組提出了一個基於「太空中小於恆星的球狀物體」的行星新定義，這將使太陽系中的行星數量從8個擴大到大約100個。

美國天文學家珀西瓦爾·洛厄爾（Percival Lowell）首先在1905年從海王星和天王星的軌道上觀察到的奇異偏差中發現了冥王星的跡象，表明另外一個重力系統正在把這兩個行星拉遠。洛厄爾在1915年預測了這個神秘星球的位置，但他沒有找到這顆星球就死了。基於洛厄爾和其他天文學家的預測，冥王星終於在1930年被洛厄爾天文台的克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）發現。

冥王星的名字來自英國牛津的11歲的威尼斯·伯尼（Venetia Burney），她向祖父建議將這顆新行星以古羅馬的地下之神命名。她的祖父將這個建議傳給了洛厄爾天文台。這個名字同時還在紀念西瓦爾·洛厄爾，其名字首字母正是冥王星的頭兩個字母（Pluto）。

冰冷星球的「心臟」

由於冥王星距離地球很遠，人們一直對它的大小或表面狀況知之甚少。直到2015年，NASA的「新視野」太空探測器近距離探測到冥王星，我們才了解到冥王星的直徑為2,370公里，不到地球直徑的五分之一，只有月球的三分之二。

新視野飛船揭示了冥王星的各種表面特徵，包括達到高達3,500米的山脈，這與地球上的落基山脈相當。雖然甲烷和氮冰覆蓋了冥王星的大部分表面，但這些材料不夠強勢，還不足以支撐如此巨大的高峰，所以科學家懷疑山脈是在水冰基岩上形成的。

冥王星的表面還覆蓋著大量的甲烷冰，但新視野的科學家們觀察到冰層在這顆矮行星表面反射光的方式有很大差異。冥王星還擁有看起來像蛇皮的冰脊地形; 天文學家發現與地球的penitentes地形或山地上的侵蝕形成的特徵相似的特徵。地球的地形特徵只有幾米高，而冥王星估計高達500米。

2015六月，新視野號拍攝的冥王星「心臟」。

來源: NASA/APL/SwR

冥王星表面上另一個獨特的特徵是一個大型心形區域，非官方名為克萊德·湯博（Tombaugh Regio，Regio是拉丁語中區域的意思）。該區域的左側（呈冰淇淋狀）被一氧化碳冰覆蓋。其中心偏左是一塊非常光滑的區域，被新視野團隊稱為「Sputnik Planum」。這塊區域沒有隕石撞擊造成的隕石坑，這表明它的地質年代非常年輕 - 不超過1億年。這塊區域有可能正在被地質過程塑造和改變著。

這些冰冷平原也展現著長達幾英里的黑色條紋，並排列在相同的方向。這條線可能是由寒冷的風吹過冥王星表面造成的。

NASA的哈勃太空望遠鏡也揭示了冥王星外殼可能含有複雜有機分子的證據。

冥王星表面是太陽系中最冷的地方之一，大約有零下225攝氏度。與過去哈勃太空望遠鏡拍攝的圖片相比，冥王星隨著時間的推移顯得越來越紅，這顯然是季節性的變化所致。

這顆矮行星可能會（或可能已經）有一個地下海洋，儘管證據仍然在這個發現之中。如果地下海洋存在，這會對冥王星的歷史探索造成極大的影響。例如，由於估計了Sputnik Planitia的區域的冰量，科學家重新定位了冥王星的研究方向，因為這些冰量非常的重，它會對冥王星整體產生影響。新視野估計，冰面約有10公里厚。研究人員補充說，地下海洋是較厚的冰層或岩石中的運動的最佳解釋。如果冥王星確實有一個液體海洋和有足夠的能量，那它有可能庇護生命。

20年後會有期

新視野探測器於2015六月拍攝的冥王星表面近照，展現了冰山的存在。

來源： NASA-JHUAPL-SwRI

冥王星的高度橢圓軌道是地球的49倍以上。由於其軌道非常橢圓形，冥王星與太陽的距離根據位置的不同可能會有很大差異。冥王星公轉周期是247.68年，在近日點附近的20年里實際上比海王星更接近太陽，這為天文學家提供了研究這個小而寒冷的遙遠世界的難得機會。1999年，冥王星越過海王星的軌道，成為距離太陽最遠的行星（直到被降為矮行星）。

當冥王星接近太陽時，它的表面的冰會開裂，暫時的形成一個薄弱的大氣，主要由氮氣和一些甲烷組成。冥王星的重力比地球重力的二十分之一高一點，這導致它的大氣層比地球高得多。當冥王星遠離太陽時，其大多數氣體都凍結從而消失了。然而，在它確實有氣體時，冥王星顯然會經歷強風。大氣也有亮度變化，這可以通過重力波或在山脈上流動的空氣來解釋。

雖然現在由於大氣太薄，冥王星上無法流過液體，但古代的時候，情況卻不是這樣。新視野的圖像顯示，在Tombaugh Regio附近的古老區域中似乎有一個凍湖。相類似的是，在過去的某個時刻，地球上的大氣層比火星還厚大約40倍。

內容選自：SPACE

翻譯：小瀰瀰子

責任編輯：DAIKIN

牧夫新媒體編輯部

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