【宇宙科普】冥王星到底有多可怕?任何物體瞬間被凍住,怪異超出認知

冥王星自上世紀發現以來,一直給人一種遙遠神秘的印象。而它又是以羅馬神話中的 「冥界死神」普魯托(Pluto)來命名,這也給它增添了一絲恐怖的色彩。雖然它已從太陽系9大行星之列遭除名,被降級為「矮行星」。即使後來「新視野」號探測器給它照了相,其詭異性在科學家眼中依然不減半分。

那冥王星到底是一個怎樣的「可怕」存在?

01 冥王星的來歷

冥王星(Pluto),是位於「柯伊伯帶」(Kuiper Belt)的一顆矮行星,主要由岩石和冰組成。其 質量不到地球的0.24%,重力僅為地球的十五分之一,直徑大約為月球的66%。迄今為止,冥王星被發現存在5顆衛星,為「冥衛一」至「冥衛五」,分別命名為Charon(冥河船夫)、Nix(黑夜女神)、Hydra(9頭蛇)、Kerberos(冥界守門犬)、Styx(冥河)。

關於冥王星的發現,其實是一件蠻曲折的故事。在19世紀初,很多科學家熱衷於尋找太陽系的未知行星。因為當時學界發現天王星的運行軌道與牛頓重力法則不符,應該是一顆未知的巨大行星重力所致。果不其然,1846年,海王星被發現。但學界同樣發現天王星和海王星的運行軌道異常,推測應該還有一顆巨行星尚未發現,也就是所謂的「第九顆行星」。

半個世紀過去了,連第九顆行星的影子都沒發現。到了20世紀初,美國波士頓的富豪帕西瓦爾·羅威爾(Percival Lowell)認為私人望遠鏡存在局限性,富得流油又喜歡天文的他索性自己花錢造了一個天文臺——羅威爾天文臺(1890年)。天文臺建好後,他除了用來觀測火星,更多的是尋找第九行星。但直到他在1916年去世為止,也沒有找到第九行星。

後來在1926年, 湯博(Clyde Tombaugh,1906-1997)給羅威爾天文臺寄去一封信,裡面包括他用自製望遠鏡描繪的月面和行星圖。於是他被聘請加入天文臺,主要工作是尋找第九顆行星。皇天不負苦心人,在1930年2月18日,湯博對比了1月23日、29日的觀測圖像,發現了一個小亮點。經過計算確認,這就是傳說中的第九顆行星,並在3月13日公諸於世。

隨後天文臺向外界徵求天體的名字。當年一位11歲的姑娘維妮夏·伯尼(Venetia Burney)提議用冥界死神「Pluto」的名字來命名,很快被湯博接受。因為死神開頭PL和帕西瓦爾·羅威爾名字的縮寫一樣。

02 冥王星的怪異

自冥王星發現後,科學家研究得越深越覺得怪異。因為它和其他行星相當不一樣,主要有以下幾個方面:

A. 距離太遠。冥王星以特殊的橢圓形軌道繞行太陽,週期長達248地球年。離太陽最近和遠的距離分別是29.7AU和49.3AU (AU是天文單位,指的是地球到太陽的平均距離)。當冥王星離太陽最近時,甚至比海王星還靠近太陽。

B.軌道傾角大。太陽系其他八大行星基本上是在同一個平面(黃道面)上繞太陽公轉,但冥王星不同,冥王星的軌道卻偏離黃道面達17度。如果不是發現當年冥王星剛好接近黃道面,冥王星不知道還要多少年才被發現。

C. 溫度極低。由於距離太陽太遠,太陽光需要5個小時才能照到冥王星表面。因此冥王星地表極冷,約在攝氏零下238度至218度之間。以至於冥王星表面的氮、一氧化碳、甲烷等被凍成固態,在深空加瑪射線和太陽光的作用下,白色的冰層變成了粉棕色。若是人類置身其中的話,身體會瞬間被凍住。

D. 雙星系統。冥王星有一顆超大的衛星,即卡戎(Charon),其直徑超過冥王星直徑的一半。兩者互相繞轉,因為共同質心在冥王星外面。因此科學家認為它們是一個雙星系統。

由於冥王星和卡戎的質量差距不大,而且距離較近。長期的朝夕相處,兩者互相被潮汐之力鎖定,兩者永遠永遠面對同一面。通俗來講,就是兩人手牽手跳舞,彼此對視。另外它們繞轉的方向幾乎其他八大行星公轉的方向垂直,這就有點「不守規矩」了。

E.特殊地貌。多年的探測下,冥王星的部分特殊地貌展現在人們眼前。如冥王星表面巨型冰縫隨處可見、蛇皮形狀的冰脊、移動的冰凍火山......

03 冥王星被開除九大行星的原因

其實在上世紀80年代,科學家就懷疑冥王星並非太陽系冰冷邊緣。後來在1992年,夏威夷的天文望遠鏡發現並證實了柯伊伯帶的存在。自此之後,學界發現了1500顆柯伊伯帶天體。更有科學家估算整個柯伊伯帶約有10萬顆直徑100公里以上的天體。因此關於冥王星為「第九大行星」地位的質疑聲音就越來越多了。

直到2005年1月,麥克·布朗(Mike Brown)團隊發現了鬩神星(Eris,希臘神話女神厄裡斯),其體積足以媲美冥王星,並且質量遠超冥王星。而鬩神星的髮型,則成了冥王星被開除九大行星的一根導火索。因為柯伊伯帶還不知道有沒有類似鬩神星或更大的天體,如果有,是不是要按「第十大」、「第十一大」行星這樣命名下去呢?這樣會無窮無盡的,那就尷尬了。

為此,國際天文聯合會(IAU)在2006年更新了行星的定義,直接將冥王星從行星降級為矮行星。目前認定的矮行星有5顆,分別是冥王星、鬩神星、妊神星、鳥神星和穀神星。

而冥王星「降級」感觸最深的應該是NASA,因為那年「新視野號」探測器早已發射升空。在歷經9年半的飛行後,於2015年7月14日飛掠冥王星並拍下了冥王星的倩影。沒想到的是,冥王星的表面有一塊巨大的心形冰原,一下子萌翻了地球人。

結語:

「新視野號」後續傳回的照片讓科學家不再覺得冥王星只是一顆充滿冰與岩石的星球那麼簡單。它有超過1600公里厚的大氣層,是時時發生劇烈大氣變化的動態世界。並且可能會存在地下海洋,有可居住的潛力。至於是否有生命,暫且未知。但極低溫的環境,氣體都變固態,那裡應該是生命的禁區。

  其實冥王星在太陽系中並沒有多可怕,某種程度上還不及木星可怕。但冥王星的這種可怕是超出科學家的認知和人們的想象的,所以才覺得神秘又可怕。當然,目前很多關於冥王星的研究都是很表面的,畢竟距離太遠了,去一趟不容易。

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