冥王星的天文科普小知識

時(shí)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(fā)現(xiàn)冥王星】

　　海王星的發(fā)現(xiàn)，讓牛頓力學(xué)“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?nèi)グl(fā)現(xiàn)？又是半個(gè)多世紀(jì)。20世紀(jì)初，一個(gè)土豪天文學(xué)家帕西瓦爾·羅威爾認(rèn)為，海王星的軌道也跟預(yù)測的不大一樣，他斷定在海王星之外，還有一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的“X行星”。這位曾經(jīng)率先發(fā)現(xiàn)火星上有“運(yùn)河”一樣的溝塹、引發(fā)科幻文學(xué)“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(rèn)真搜尋起來，遺憾的是，直到去世他還沒有找到。同一時(shí)期，另一位美國天文學(xué)家威廉·皮克林也基于同樣的理由，預(yù)測海王星之外他所謂“O行星”的存在，然而他動(dòng)用美國威爾遜山天文臺的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)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(gè)20歲的農(nóng)家孩子。他16歲失學(xué)，其父親為了讓他繼續(xù)自己的天文理想，打工為他掙出造一架望遠(yuǎn)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(yuǎn)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(xù)搜尋“X行星”。

　　湯博用一臺口徑33厘米的望遠(yuǎn)鏡對天空中各個(gè)可能位置拍照，并用一臺“閃視比較鏡”對觀測結(jié)果進(jìn)行觀察。在這種閃視比較鏡下，切換兩張同一天區(qū)先后相隔幾天拍攝的照片時(shí)，人眼對位置固定不動(dòng)的恒星并不敏感，卻容易發(fā)現(xiàn)其中個(gè)別位置發(fā)生顯著變化的小亮點(diǎn)——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(shí)刻：在雙子座境內(nèi)的黃道附近，一個(gè)在幾天之內(nèi)顯著移動(dòng)的光點(diǎn)引起他的注意。經(jīng)過計(jì)算，這是一顆比海王星更遙遠(yuǎn)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(fā)現(xiàn)質(zhì)量約是地球10倍。

　　加州理工學(xué)院研究員20日在《天文學(xué)雜志》發(fā)表了一份報(bào)告。報(bào)告稱，科學(xué)家們在太陽系的邊緣發(fā)現(xiàn)了一顆“疑似行星”的星體的運(yùn)行軌跡。他們將這顆“疑似行星”的星體稱為“第九行星”。據(jù)介紹，“第九行星”的質(zhì)量約是地球的10倍，在太陽系的邊緣沿著一個(gè)橢圓形軌道繞太陽旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。它繞太陽運(yùn)行一周大約需要1萬至2萬年。

　　加州理工學(xué)院天文學(xué)教授邁克·布朗表示，他們發(fā)現(xiàn)太陽系邊緣有一些奇怪的現(xiàn)象，的解釋就是那里有一顆巨大的行星，一顆質(zhì)量是地球的10倍，比海王星要遙遠(yuǎn)許多的行星，在一個(gè)橢圓形軌道上運(yùn)行。目前發(fā)現(xiàn)了它的運(yùn)行痕跡，開始尋找它。

　　冥王星因質(zhì)量過小失去行星“資格”。

　　據(jù)介紹，科學(xué)家們沒有直接觀察到這顆行星，而是通過數(shù)學(xué)模型和電腦模擬發(fā)現(xiàn)它的。1930年被發(fā)現(xiàn)的冥王星原本被視為太陽系第九大行星。2006年國際天文聯(lián)合會公布了行星的正式定義，根據(jù)這一定義，行星是環(huán)繞恒星運(yùn)行的天體，有足夠大的質(zhì)量使自身因?yàn)橹亓Χ蔀閳A球體，并且能夠清除鄰近的小天體。冥王星因其質(zhì)量過小被列為矮行星，失去了行星的“資格”。目前，在太陽系內(nèi)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(xué)家。一個(gè)被否定的早期假設(shè)認(rèn)為冥王星是海王星的逃逸衛(wèi)星，被海王星當(dāng)前最大的衛(wèi)星海衛(wèi)一（Triton）擠出軌道。動(dòng)力學(xué)研究表明這個(gè)假設(shè)是不可能的，因?yàn)橼ね跣菑奈丛谲壍郎辖咏^海王星。直到1992年冥王星在太陽系中的真實(shí)定位才開始明確，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家開始發(fā)現(xiàn)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(rèn)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(wěn)定帶狀區(qū)域。截至2011年，對柯伊伯帶中視星等21等以上的天體調(diào)查已接近完成，此外任何剩余的冥王星大小的天體預(yù)計(jì)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(fēng)會逐漸將冥王星的表面物質(zhì)吹向太空。假設(shè)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?yàn)橼ね跣堑奶右菟俣忍咭灾劣跉怏w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(wèi)星海衛(wèi)一，稍大于冥王星，在地質(zhì)和大氣上都與它相似，被認(rèn)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(yán)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(fā)現(xiàn)，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(rèn)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(gè)完整的行星。大多數(shù)天文學(xué)家都認(rèn)為冥王星處于當(dāng)前位置，是由于海王星在太陽系形成初期突然發(fā)生行星遷移所致。當(dāng)海王星向外遷移時(shí)，靠近原始柯伊伯帶中的天體，俘獲其中的一個(gè)繞其旋轉(zhuǎn)（海衛(wèi)一），將部分天體鎖定為共振狀態(tài)，并將其他天體推入混沌軌道。離散盤是一個(gè)與柯伊伯帶重疊的動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定區(qū)域，離散盤天體被認(rèn)為是通過與海王星遷移的共振相互作用而被推至當(dāng)前位置的。2004年，位于法國尼斯的蔚藍(lán)海岸天文臺的亞歷山德羅·莫比德利（Alessandro Morbidelli）創(chuàng)建了一個(gè)計(jì)算機(jī)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(fā)的。引力推動(dòng)天王星和海王星進(jìn)入更高的軌道，并導(dǎo)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(chǎn)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(gè)離太陽大約33天文單位的近圓形軌道上運(yùn)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(jì)算時(shí)需要在原始微行星盤中包含約1000個(gè)冥王星大小的天體，其中包括海衛(wèi)一和鬩神星。

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