冥王星可能是一顆最憋屈的“行星”,它在美國最蕭條的時候被發(fā)現(xiàn),鼓舞了無數(shù)美國人艱苦奮斗走出低谷,卻在美國最輝煌的時代中被開除出九大行星行列,而它也是唯一一顆被發(fā)現(xiàn)者親歷的天體!
提醒:本文稍長,想要了解結(jié)果的直接跳到最后小節(jié)
冥王星的和它的悲喜“人生”
冥王星的發(fā)現(xiàn)要從海王星開始說起,1781年3月13日赫歇爾發(fā)現(xiàn)天王星后,這顆當(dāng)時太陽系最外圍的天體就成了天文學(xué)家競相追捧的目標(biāo),經(jīng)過多年的觀測,為它制作了詳細(xì)的星表,但眾目睽睽之下,天王星總是躲迷藏,因為它的計算位置和實際觀測位置總是有一個比較大的差距!
天王星躺著轉(zhuǎn)
因此天文學(xué)家一直懷疑它的外面還有一顆行星,1843年英國天文學(xué)家約翰·柯西·亞當(dāng)斯根據(jù)這個擾動計算出會影響天王星運動的第八顆行星軌道,但在1846年法國工藝學(xué)院的奧本·勒維耶計算出這個天體的軌道后才被準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn),因此海王星也被稱為是筆尖上發(fā)現(xiàn)的行星。
冥王星的發(fā)現(xiàn)
冥王星的發(fā)現(xiàn)和海王星有些類似,但又不一樣,因為海王星被發(fā)現(xiàn)后,天文學(xué)家在觀測中也發(fā)現(xiàn)了天王星類似的情況,觀測和計算軌道存在一定的差異,但相差又不大,因此天文學(xué)家懷疑海王星外圍還存在一個天體!
但僅從擾動來計算這顆天體,誤差又極大,即使輔助搜索方向,也困難重重!而太陽系已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了八大行星,外圍的行星肯定越來越少,因此哪個天文臺要是能發(fā)現(xiàn)這顆行星,那么很明顯功成名就是必然的!
湯博發(fā)現(xiàn)冥王星的照相底板
因此各大天文臺都展開了這個名為X行星的搜索計劃,終于在1930年2月18被發(fā)現(xiàn)了,而發(fā)現(xiàn)這個天體的卻是羅威爾天文臺一個名不見經(jīng)傳的,叫做克萊德·威廉·湯博的毛頭小子!這讓當(dāng)時全球各大天文臺都大跌眼鏡,因為羅威爾天文臺并不出名,而湯博還是個業(yè)余愛好者,一年前才被招進天文臺。
年輕的湯博
冥王星奠定了湯博在天文界的地位,但冥王星似乎和別的行星有些不一樣,它的直徑只有2370千米,這是所有行星中最小的,甚至比月球的直徑3470千米要小得多,而且它還有一個和它個頭差不了多少的衛(wèi)星卡戎(1180千米),它們兩個還是互為潮汐鎖定,也就永遠(yuǎn)面對面的運行方式。
除了這些以外,冥王星還有一個極其異常的軌道,近日點在海王星(30天文單位)軌道內(nèi),遠(yuǎn)日點則在50天文單位外,并且有一個和黃道面很大的傾角!
冥王星被開除,湯博搭乘新視野號掠過冥王星
冥王星被開除其實早有伏筆,它實在太小了,而在二十世紀(jì)末期,以及2000年后,隨著天文望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展,大量海王星外天體被發(fā)現(xiàn),這些天體甚至都和它個頭差不多,比如鬩神星,甚至一度以為還比它大,那么編號第十大行星,十一大行星?顯然不能,因為實在太多了,所以只能委屈下冥王星,將它降級,因此在2006年的IAU大會上,冥王星被開除出了九大行星行列,降級為矮行星!
冥王星激勵了美國一代人,他們對冥王星的感情很深,被開除后多個州都爆發(fā)了抗議,當(dāng)然民眾也是來刷刷存在感,畢竟和他們切身利益無關(guān),喊幾聲也就罷了!
新視野號是冥王星被開除以前的2006年1月19日出發(fā)的,當(dāng)然是否開除都不會影響它的任務(wù),因為它負(fù)擔(dān)的是冥王星天體組成以及起源的問題,因為這和太陽系是怎么誕生的有著莫大的聯(lián)系,而且比較莊嚴(yán)的是,冥王星發(fā)現(xiàn)人克萊德·湯博(Clyde William Tombaugh)的部分骨灰也搭載在新視野號上!
湯博的骨灰和新視野號
也許這是唯一一顆發(fā)現(xiàn)者親歷的天體,其他天文學(xué)家再無緣此殊榮!
2015年7月14日,新視野號探測器飛掠冥王星,最近距離13695公里,速度為每秒13.78公里,自發(fā)現(xiàn)85年后,終于在上帝角度觀測到了冥王星,那個真實感讓無數(shù)冥王星粉絲熱淚盈眶!但由于新視野號攜帶燃料不足,無法減速泊入冥王星軌道,因此繼續(xù)飛向茫茫的太空,追隨旅行者的腳步!
假如我們在冥王星上,將會看到一個如何的太陽?
在地球上看太陽,大約是個視角0.5度的光斑,當(dāng)然這個光斑可刺眼得很,因為它的視星等達(dá)到了-26.7等左右,這個級別在地球上就是至高無上的太陽,它的光芒普照大地,滋養(yǎng)了地球萬物!那么跑到冥王星上,還能滋養(yǎng)萬物嗎?它看起來有多大?又有多亮?
太陽在冥王星上看起來有多大?
太陽的直徑:1392000KM
冥王星的近日點:30天文單位(44億公里)
冥王星的遠(yuǎn)日點:49天文單位(74億公里)
那么根據(jù)三角函數(shù)簡單算下,冥王星分別處在這兩個位置時,兩者的視直徑分別為:
近日點:0.018126度
遠(yuǎn)日點:0.010778度
實在是有點小啊,當(dāng)然按肉眼最小分辨大約23角秒算,遠(yuǎn)日點時也有38.8角秒,因此分別出圓面還是綽綽有余的,只是看起來特別刺眼,肉眼很難區(qū)分圓面,必須帶上墨墨黑的墨鏡才可以!
太陽在冥王星上看起來有多亮?
太陽的絕對星等為4.83,那么根據(jù)下圖計算公式計算后得到冥王星看太陽的視星等為:
近日點:-19.4等
遠(yuǎn)日點:-18.3等
這大概是多亮呢?估計沒多少人有概念,按滿月-12.7等計算,近日點時大約是478倍,遠(yuǎn)日點也有173倍,所以在冥王星看個報紙應(yīng)該是沒啥大問題,但曬太陽還是不必了,因為冥王星表面溫度大約是-223℃,它能將氧氣凍成雪花,所有太陽還真不是那么好曬的!
大概就這個感覺
假如登陸冥王星的話,我們會看到山脈和氮氣結(jié)成的冰,因為在-223℃的低溫下,氧氣也變成了雪花,但冥王星大氣不含氧氣,只有氮氣和甲烷,而且大氣壓只有0.1kPa,這是個什么概念呢?地球上一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是103kPa,也就是地球大氣壓的千分之一左右,按地球標(biāo)準(zhǔn)來看的話,也就算是真空了!
大氣稀薄,太陽只是一個光點,天空都是黑暗的,只要不朝著太陽看就能看到滿天繁星!還有,能看到一個碩大的卡戎衛(wèi)星,因為卡戎直徑1200千米,距離才19570千米,因此在冥王星上看起來,它的視角大約有3.5度,嚇人不?大約是月亮視面積的49倍,這看起來是不是夠大?
另外由于卡戎和冥王星已經(jīng)互相潮汐鎖定,因此無論在冥王星哪個位置看,要么看到卡戎一動不動,要么看不到卡戎!
冥王星還有可能有熱泉,這也是導(dǎo)致它表面某些物體移動的原因,但冥王星還是太冷了,即使身著宇航服,也堅持不了多久,還是趕緊想辦法開溜吧,要是凍成冰棍,實在不太劃算!逃離冥王星比較容易,它的重力加速度只有0.655m/s2,只有地球的1/15,逃逸速度只有1.229千米/秒,所以在冥王星上行走,一不小心就蹦很遠(yuǎn),想要起飛,“油門輕輕一點”就飛了!