冥王星 Pluto

哈伯太空望远镜, 1996.3.　(C) NASA / STScI
　　冥王星是从太阳数来第九颗、目前已知离太阳最远的行星，也是太阳系最小的行星，甚至太阳系中有七颗卫星都还比它大（分别是月球、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、土卫六及海卫一）！冥王星的平均轨道半径为591,352万公里 (39.5AU)；直径为2,274公里；质量是1.27x1022公斤。

　　由天王星及海王星的公转轨道异常，可预测出在海王星之外应该还有一颗行星的存在，于是美国亚历桑那洲罗威尔天文台 (Lowell Observatory) 的 Clyde W. Tombaugh 在经过非常绵密的研究和搜寻之后，终于在1930年找到了冥王星；但是这颗新行星的公转根本和预测轨道不合，只在观测当时很接近预测的位置，再早一点或晚一点就不可能在预测位置上找到它了，所以说冥王星的发现真是意料之外的幸运。

　　在冥王星被发现之后不久，大家就知道它实在是小得不足以解释其它行星轨道的异常，因而接下来就是找寻所谓的「10号行星」(Planet X)，可是始终一无所获；当航海家2号量测出海王星真正的质量之后，发现已找不到任何的轨道异常－其实根本没有第10颗行星。

　　冥王星是太阳系中唯一没有任何探测船造访过的行星，即使在哈伯太空望远镜的镜头中也只能勉强分辨出其表面最明显的特征而已。所幸冥王星有一颗卫星冥卫一。冥卫一 在1978年被发现时，它的轨道面很接近观测视向，所以我们可以观察它与冥王星彼此交互发生食象的过程。仔细计算哪个星体的什么部分在何时被遮挡，再配合观测出的亮度变化曲线，天文学家因而能建构出这两颗星体表面明暗分布的粗略图像。

　　我们对冥王星大小的了解并不是很准确，美国航太总署喷射推进实验室 (JPL) 推估它的半径是1,137±8公里，误差几达1%。

　　利用冥卫一的公转半径和周期，以及刻卜勒第三定律，我们可以对冥王星及冥卫一的总质量算得很精确，然而这两颗星体的个别质量可就难决定了！我们必须先确定二者以共同质量中心彼此互绕的运动状态，这需要更精密的观测，然而它们实在是太小又太远，目前即使是用哈伯太空望远镜观测仍十分困难，只知道两颗星体的质量比大概是介于0.084至0.157之间。虽然还有更多的观测在进行中，但恐怕终究还是得派个探测船去好好测量一番。

　　冥王星是太阳系中第二高反差率的昀体，仅次于土卫八，探索如此高反差现象的成因正是冥王星快车号任务的重要目标之一。

　　有些人主张冥王星不应算是行星，而是大的小行星或彗星，也许它根本就是柯伊伯带 (Kuiper Belt) 中最大的星体，这些看法颇有道理，但是历史上冥王星早已名列行星之列，未来恐怕还是不会有什么变更。

　　冥王星的公转轨道非常怪异，有一段时期它会比海王星还要接近太阳，最近一次是在1979年1月至2999年2月11日之间。冥王星的自转方向也与大部分的行星相反。

　　冥王星的公转周期已经与海王星处于3:2的共振状态，也就是说它的公转周期是海王星的1.5倍。相较于其它行星的公转轨道面大致落在同一个平面上，冥王星的轨道面是非常倾斜的，因此虽然看起来它的轨道好像与海王星的交错而过，但事实上在三度空间中二者的轨道并未交会，所以两颗行星永远不会发生碰撞。

　　如同天王星一样，冥王星的赤道与公转轨道面呈高角度交会。

　　我们并不十分确定冥王星的表面温度如何，可能是介于35至45K (-228至-238℃) 之间。

　　冥王星的组成仍未知，但由其约为2的比重可知它可能是由70%的岩石质和30%的水冰所组成，与海卫一非常相似。它表面的明亮区域可能是覆盖着氮冰及少量固态甲烷与一氧化碳；而暗黑区域是怎么回事则是更不清楚了，也许是一些简单的有机物或是由宇宙射线引发的光化学反应所造成。

　　我们对冥王星的大气只有一点点了解，它可能主要是由氮气组成，再加上一些一氧化碳与甲烷；表面大气压力极小，只有零点几个帕，而且可能只在近日点附近时是以气态存在，其它时候都冻成冰。在近日点附近时，冥王星的大气似乎会有部分逸散至太空中，而可能与冥卫一发生交互作用，冥王星快车号任务就是想要在冥王星大气尚未冻结的时期抵达。

　　冥王星和海卫一公转轨道的特殊表现以及二者之间组成的相似性，意味着它们的过去似有某种关连。以往天文学家猜测冥王星曾经是海王星的卫星之一，但现在看起来好像不是这么回事；目前最盛行的想法是海卫一曾经和冥王星一样独立绕太阳公转，后来才被海王星所捕捉。也许海卫一、冥王星和冥卫一都曾是现已被逐往欧特云 (Oort cloud) 的小星体族群成员之一，当然，冥卫一也有可能是冥王星与其它天体碰撞的产物，就像是月球一样。

　　用业余的天文望远镜可以看到冥王星，但并不容易就是了。有些网站可以显示冥王星及其它行星在天空的现在位置，但一些可能用得上的详细图表就不是那么好找了，这在一些星图软体如Starry Night中才有。

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