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什麼是冥王星?它的特徵和衛星

2023-02-16自然科學743

我們解釋了關於矮行星冥王星的一切,它的特徵和它的衛星。另外,為什麼它不再被認為是行星。

冥王星被認為是太陽系中的第九大行星,但今天它被歸類為矮行星。

什麼是冥王星?

冥王星是太陽系中最著名的跨海王星天體,即位於海王星軌道之外的天體。冥王星在 2006 年被國際天文學聯合會重新歸類為矮行星,它的軌道非常偏心,需要 248 個地球年才能繞太陽轉一圈,因此它是一顆冰冷的遙遠恆星,其表面未知。進一步的證據直到2015 年,新視野號太空探測器公開了一些外觀圖片。

冥王星的名字向希臘羅馬神話致敬,特別是同名神(希臘人的“哈迪斯”),他是宙斯和波塞冬的兄弟,並與普羅塞皮娜(希臘人的“珀耳塞福涅”)一起統治世界.死者,黑社會。這個名字是在 1930 年被賦予的,在它被發現後不久,由於它的亮度較弱和它所處的空間黑暗,部分原因是它包含了負責發現它的人的姓名首字母,美國人 Percival Lowell(1855 年) -1916),亞利桑那州洛厄爾天文台的創始人。

在此之前,冥王星被搜尋者稱為“行星 X”。自 19 世紀中葉以來,由於Urbain Le Verrier(1811-1877 年)的計算,由於它在天王星軌道上引起的擾動,人們一直懷疑它的存在。但它直到近一個世紀後才被發現,當時年輕的天文學家克萊德·威廉·湯博(Clyde William Tombaugh,1906-1997 年)受命尋找它。

幾十年來,冥王星被認為是太陽系中第九顆也是最遠的行星,排除了它的構造、大小和軌道的怪異之處。然而,在 2015 年,為類似的天體創建了一個專有名稱:“矮行星”,而在該分類中又為類似於冥王星的天體創建了一個類別:“plutoids”。

另見:天文學

冥王星特徵

與其各自的行星相比,冥王星擁有太陽系中最大的衛星。

冥王星的一般特徵包括:

  • 它的質量為 1.30 x 1022千克(地球質量的 0.2%),半徑小於水星的一半,平均距離太陽約 39.5 個天文單位(59 億公里),因此它接收只有地球接收到的陽光的 1/1600 。

  • 它圍繞太陽的軌道是非典型的:更加細長和偏心,需要 248 個地球年。同樣,它的自轉運動需要 6.3873 個地球日,並且發生在與其他行星相反的方向(逆行方向),並且在其軌道平面上傾斜 120°。

  • 由於其極低的溫度(約 -233 °C),其表面覆蓋著冰。這種冰主要由氮、甲烷和一氧化碳組成,下面隱藏著多種多樣的地形,山脈高達數公里。

  • 人們對其內部結構知之甚少,但據認為它可能具有顯著的低溫火山活動,即寒冷氣體的間歇泉,以及覆蓋著水冰的岩石核心,佔其大小的 70%。

  • 它的直徑是 2,370 公里:小到足以填滿美國領土,還剩下幾個州。

  • 它的大氣層極其稀薄,由構成其冰蓋的相同氣體組成,其昇華和沈積循環使這顆矮行星的亮度和外觀發生顯著變化。

  • 它由最大的衛星 Charon和另外四顆衛星環繞:Nix、Hydra、Cerberus 和 Styx,比第一顆小。

  • 它構成了柯伊伯帶的最大成員,柯伊伯帶是跨海王星空間的穩定區域(距離太陽 30 到 50 個天文單位),還有其他類似天體,如鬩神星、賽德娜、鳥神星或妊娠神星。

冥王星衛星

冥王星和卡戎圍繞著一個叫做重心的點旋轉。

冥王星與它最大的衛星卡戎有著特殊的關係,它實際上與它形成了一個雙星系統。Charon 的直徑為 1,208 公里,質量為冥王星的 11.5%,使其成為太陽系中與其各自行星相比體積最大的衛星。

另一方面,還有四顆更小的衛星圍繞冥王星運行:

  • 九頭蛇(直徑115公里)

  • 尼克斯(直徑93公里)

  • 地獄犬(直徑 29 公里)

  • 冥河(直徑 10 公里)。

得益於哈勃太空望遠鏡,這四顆衛星于 2005 年開始被發現。另一方面,卡戎自 1978 年以來就為人所知。

為什麼冥王星不是行星?

冥王星重新歸類為矮行星,即不同於常規行星的類別,這在很大程度上是由於 1992 年發現了眾多繞海王星運行的天體,這些天體的物理和軌道特徵與這些天體非常相似來自冥王星。這讓科學家們想知道冥王星是否不是這個異質的小空間體群落的一部分,它們都位於柯伊伯帶。

科學界的爭論很快就來了,儘管事實上這種變化是有先例的:穀神星、智神星、朱諾和灶神星屬於僅次於火星的小行星帶,曾經也被認為是可能的行星,後來被重新歸類為小行星。

因此,隨著越來越多類似於冥王星的跨海王星天體被發現(例如 Quaoar,直徑 1,070 公里,幾乎是冥王星的一半大小;或 Sedna,直徑 1,000 公里),科學討論愈演愈烈,隨著這個想法的獲得論據認為冥王星不屬於太陽系的普通行星。

2005 年,鬩神星被發現,這是一顆直徑 2,326 公里、略大於冥王星的跨海王星天體,天文學界被迫做出選擇,是將新發現的行星視為第十顆行星,還是將冥王星從名單中移除。並為這些小行星創建一個新類別,即“矮行星”。2006年,國際天文學聯合會作出裁決:冥王星不再是行星,進入“矮行星”名單。

從此以後,一顆天體要被認為是行星,必須滿足以下三個條件:

  • 它必須圍繞太陽運行(冥王星確實如此)。

  • 它必須有足夠的質量,使其自身的引力使它呈圓形,也就是說,它的引力使它達到流體靜力學平衡(冥王星做到了)。

  • 它必須具有軌道優勢,即有足夠的引力清除其軌道上的其他類似天體,將它們吸引到自身,直到它們與它們發生碰撞並吸收它們,或者將它們變成圍繞它運行的衛星。(冥王星沒有,其總質量僅為其鄰居的 0.07 倍,因此引力不足以控制其軌道。)

那些只滿足其中兩個要求的恆星被認為是“矮行星”,許多其他跨海王星天體也是如此。

標籤: 天文學

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