[拼音]:mingwangxing
[外文]:Pluto
太阳系九大行星中同太阳的平均距离最远的、也是小的一颗行星。在天文学中用符号 圸表示。冥王星有一个卫星(见冥王星卫星)。
发现1846年发现海王星后,许多人猜测它的轨道外面可能还会有行星。不少人仿效勒威耶和J.C.亚当斯的方法,想从天王星和海王星的轨道摄动去推算海王星外的未知行星,其中洛韦尔和W.H.皮克林详细算出这个未知行星的位置,经过许多年寻找,直到1930年初才被汤博发现。天文界对这一发现有很大争议。除了冥王星实际轨道与预测的有差距外,亮度也比预测的暗得多,看不出视圆面,它的质量太小,对天王星和海王星的轨道不会引起足够大的摄动。因此有人认为,这一发现不能看作是计算的功劳,而是偶然的巧合。
公转和自转冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其他行星大。冥王星在近日点(距太阳29.8天文单位)附近时,比海王星离太阳还近,这时海王星成了离太阳最远的行星。冥王星绕太阳的公转周期约为248年,从发现至今只走了1/5圈。冥王星、海王星和天王星的公转周期存在近通约性,在大约500年中,冥王星公转2圈,海王星公转3圈,天王星公转6圈。每隔一定时间它们就会彼此接近。虽然在黄道投影图上冥王星轨道与海王星轨道交叉,但由于这两个轨道平面并不相合,所以即使在交叉点附近它们之间的距离还是很大的。冥王星发现后不久,就发觉它的亮度有些变化,但限于当时的技术水平,不能进行准确的测量。到了五十年代,用光电方法测出它的亮度有 6天多的周期性变化。1971~1973年又做了更准确的测量,得出亮度变幅为0.22个星等,变化周期为6天9小时17分。这种亮度变化可用它表面反射太阳光不均匀和自转来解释。根据冥王星卫星的资料估算出冥王星自转轴与公转轴交角大于60°,因而是侧向自转,与天王星相似。
物理状况过去根据冥王星对天王星和海王星轨道的摄动来推算冥王星质量,结果很不准确。1971年以前所定的质量值是0.8地球质量,1971年重定为0.11地球质量,直到1978年发现冥王星卫星后,才准确定出冥王星的质量值为0.0024地球质量(1.43×1025克),这不仅比水星质量小,甚至比月球质量还小,但仍比小行星的质量大。
冥王星的视角径太小,其线直径至今仍未定准。最早定出直径为6,400公里,1950年柯伊伯重定为5,000~6,000公里, 后来从它掩恒星的观测定出直径不会大于5,800公里,根据亮度和距离估计出直径下限为2,000公里。目前公认值是2,400~2,900公里,常采用2,700公里。
根据冥王星的质量和直径可以算出平均密度。采用1971年以前数据算出密度超过35克/厘米3,比其他行星的密度大十多倍,这显然是难以接受的。用1971年的质量值得出的密度仍大于5.8克/厘米3,因而有人把冥王星划归近太阳的类地行星一类,但这与它远离太阳的位置很不相称。用1978年较新质量值算出的密度约为1.5克/厘米3,这与天王星、海王星的密度相近,因此,可把这三颗行星归成一类──远日行星,它们应当有相似的化学组成和性质。
冥王星离太阳太远,接受的太阳辐射少,估计其日照表面的温度为50K左右,背面为20K左右。在如此低温下,绝大部分物质已凝结为固态或液态,只有氢、氦、氖还可能是气态。因此,冥王星如果有大气的话,也是极稀薄的、透明的。冥王星光谱的特征与太阳相同,略红,并有甲烷的特征谱线,表明冥王星表面可能有一层甲烷冰。
起源由于冥王星轨道偏心率和倾角都大,自转周期长,而且近日距又小于海王星轨道半长径,里特顿于1936年首先提出:冥王星原来是海王星的卫星,和海卫一同时绕海王星顺向转动,一度与海卫一靠近,相互引力作用使海卫一变为逆行卫星;而冥王星则获得额外速度,离开海王星,成为第九颗行星。根据当时推算的冥王星质量大于海卫一,这种看法似乎合理,因而长期为许多人所赞成。但是,较新测定的冥王星质量还不及海卫一的质量,它不可能使海卫一运动方向改变很大,所以,里特顿的看法便不能成立。我国天文学家戴文赛提出下述新看法:冥王星不是原来的海王星卫星,而是由海王星轨道内的大星子形成的,由于该区域一较大星子与它对心碰撞,使它的轨道偏心率和倾角变大;之后,冥王星又一次被另一星子掠碰表面,碰撞力矩使它变为侧向自转,而碰出物质抛到几万公里远,再集聚形成冥王星的卫星,也许形成的卫星不止一个。
参考文章
冥王星是怎么发现的?天文天体
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