冷星球，冷知識

冉浩

如果說在太陽系的大型天體里面最悲催的成員，大概就是冥王星了，它被發現的時候就有了一個陰森的“地獄名兒”，接著又被人類從“九大行星”中踢出……不過好在人們并沒有忘記這顆冰冷的星星，一顆探測器飛躍48億千米，歷時9年多，終于抵達了那里，人們第一次目睹了它的真容，而一向冷酷的它，也向地球釋放了一個大大的“愛心”。

其實，這顆冰冷的星星有著許多不為人知的冷知識、冷秘密，借著現在這股熱乎勁兒，我們就一起來瞧瞧吧！

太陽系中很另類的一顆星

早在冥王星被發現之前，天文學家就通過天王星軌道的偏差計算找到了海王星，之后人們便投身到尋找太陽系“第九行星”的運動中了。然而，事與愿違，找了快100年還是沒有結果。直到1930年，年輕的天文學家克萊德·威廉·湯博通過“大家來找茬”的方式，也就是對比天空中星星的運動軌跡，終于找到了一顆符合行星運動特征的15等星。于是，人們就給它排號兒，起名為“冥王星”，這顆“第九行星”就這樣悲催地下地獄了……

確實，冥王星所在的地方相當陰冷，它距離太陽的平均距離大約為59億千米，而且軌道非常橢圓，與其他近圓軌道的大行星不同，它的近日點約為44.4億千米，遠日點則是73.1億千米。因為已經非常接近目前已知的太陽系邊緣，冥王星公轉一周也挺吃力，要248個地球年……相比太陽系的其他大行星，冥王星的個頭兒還小了一點，它的直徑為2 370±20千米，甚至比月球還要小一點。

后續的研究發現，冥王星的軌道附近還有大量的冰塊、碎石，這里正是很多彗星的發源地，于是科學家就給這里起名為艾吉沃斯-柯伊伯帶，它與更外圍的奧爾特云共同組成了太陽系的外圍部分。

接下來，不斷有人在柯伊伯帶找到個頭不小的星球，如直徑1 260±190千米的夸歐爾、直徑1 060±100千米的塞德娜，后者還是目前已知太陽系公轉周期最長的大天體，達到了11 400年！雖然它們的出現沒能撼動冥王星的地位，但是人們卻在想，這些星球和冥王星的差距是不是小了一點？致命的一擊來自2005年。美國科學家邁克爾·布朗在柯伊伯帶找到了一個和冥王星差不多大的天體——鬩神星，它的視直徑達到了2 400千米，看起來比冥王星還要大一些……

雖然事后證明鬩神星的直徑實際是2 326±12千米，比冥王星略小，但其質量卻比冥王星多了27%?？磥?，冥王星并沒有像別的大行星一樣獨霸整個軌道區域，這里像它這樣的星球應該還有不少。結果，2006年8月24日，經過在捷克首都布拉格召開的國際天文學大會（IAU）投票表決，撤銷了冥王星的行星身份，太陽系只保留8顆行星，而類似冥王星這樣的天體，被歸入了一個新的概念——“矮行星”。

冥王星，讓我好好看看你

不管是否被踢出了大行星行列，冥王星都是天文學家眼中非常重要的天體。但是，由于距離太遠，此前我們居然連冥王星清晰的樣子都沒有見過！早在20世紀90年代，美國國家航空航天局（NASA）就制訂了“冥王星-柯伊伯快車”計劃，以探測冥王星及其衛星卡戎，順路研究柯伊伯帶，原定于2004年12月18日發射。怎奈后來實際花費超出預算太多，項目被砍。一些天文學家激烈反對，美國行星學會甚至發起了“拯救冥王星計劃”運動，迫使NASA讓步，最終，“新視野”計劃付諸實施。

“新視野”號探測器的主體形如一塊三明治，有鋼琴大小。在冥王星附近，陽光會衰減為我們這里的1/1 000，太陽能電池板已經沒了價值，科學家以10.9千克放射性钚丸作為電池，可以為探測器提供持久的電力。探測器除了必須具備10年以上的長壽命，還必須有強勁的信號發射能力，以便讓我們能夠收到它從太陽系邊緣發來的信號。

“新視野”號探測器最終在2006年1月19日發射升空，它的任務是在2015年造訪冥王星，并且將在2016～2020年飛越柯伊伯帶，可以對途經的天體進行研究。探測器上還搭載有冥王星發現者湯博的部分骨灰，讓這位科學先驅有機會“看到”他所發現的這顆星。在踏上征程之后，探測器上的大部分儀器進入了休眠狀態。

2007年1月，“新視野”號探測器進入木星的重力場，在那里它被喚醒，進行了一次模擬預演，它觀測了木星的云層與磁尾，對木星的衛星進行了探測，并且觀察到了木衛二上的冰混合物。兩個月后，它繼續踏上了前往冥王星的征程。

在這期間，我們對于冥王星的了解更多了，哈勃太空望遠鏡的一組圖像顯示冥王星似乎正在變紅，它的顏色也許沒有我們最初認為的那么清冷。到了2012年，冥王星的第5顆衛星被發現，科學家甚至估計冥王星周圍至少還隱藏著10顆尚未發現的衛星。同時，科學家也在用哈勃太空望遠鏡時刻守望著“新視野”，以防它被其他小天體撞毀。

2014年12月，歷盡千辛萬苦，“新視野”號探測器到達了冥王星百萬千米范圍內，所有的設備都被喚醒開機，開始了探測活動。由于距離遙遠，這些信號要在經歷4小時25分鐘后才能抵達地球。2015年7月，它抵達了距離冥王星最近的位置，它的成像精度可以達到60米，這是我們第一次如此近距離地觀察這顆星。

“新視野”號探測器沒有讓我們失望，它發現了冥王星稀薄的大氣中存在霧霾，而且是兩層，一層有80千米厚，另一層有50千米厚。這些霧霾中存在有機分子，如甲烷、乙烯和乙炔，它們很可能在紫外線的作用下經過化學反應后形成一些碳氫化合物，這些化合物沉降后使冥王星表面呈現出淡紅色。我們還了解到，冥王星表面的地形非常多樣，有山脈和平原，甚至還有冰川，特別是在冥王星表面，我們還看到了一個大大的心形！這是冥王星在向地球人“示愛”么？

冥王星，你還能和小伙伴愉快地玩耍嗎

事實上，冥王星并不是第一個被降級的“倒霉蛋”。1801年在火星和木星之間的小行星帶中被發現的谷神星，最初就被認為是和水星一樣的星球，但最終也被撤銷了行星身份。在2006年，它和冥王星一起被歸入了矮行星的行列中。

當年，IAU剝奪冥王星行星資格的時候，給出了定義行星的三大標準：一是行星必須要圍繞太陽運轉；二是行星的質量要足夠大，能夠使它成為球形；三是行星應該清空了軌道附近的區域，或者說，它獨享軌道，不與其他天體共享。冥王星就是因為處于柯伊伯帶的天體群中，而在第三條標準上“陰溝翻船”的。

但是，并不是所有的人都支持IAU的定義，而且很多冥王星的支持者們質疑該投票的合法性。因為當時會議進程進入了末尾，很多科學家因為自己的領域已經結束討論，沒有多余的經費繼續逗留，因此沒有進行投票就回程了。最終，參與投票的只占IAU 1萬名成員的4%，代表性不足。而且最新的探測顯示冥王星和其他大行星一樣，具有豐富的地形和復雜的大氣成分。他們認為，在天文學不斷進步的今天，IAU的定義已經過時，矮行星的說法應該撤銷。太陽系外一系列類地星球的發現暗示著，行星并非特殊的天體，行星和矮行星之間不存在明確的界限，凡是質量夠大、依靠自身的重力能夠維持球形的，都應稱為行星。

如果按照這個概念，不僅冥王星能夠恢復行星身份，太陽系的行星伙伴們的數量也要增加了，不光谷神星、鬩神星等矮行星會升格成行星，連地球和月亮也要變成雙行星系統。如果這一建議成真，冥王星就又可以和更多的小伙伴們愉快地玩耍啦！