冥王星,2006年以前它是太阳系第九大行星(以人类之名)。冥王星之名源于古罗马神话,阴间之神,布鲁托,犹如中国神话传说中的十殿阎王,掌管着黄泉之畔。冥王星就像幽冥一样荒芜、冰冷与寂静,然而最终却被推下神坛,这一开始就是一个误会。
九大行星的误会
19世纪,七大行星已经板上钉钉,而海王星在太阳系内,处于核心地位,但人类尚未观察它。因为虽然太阳系内行星离我们更近,但是它们并非恒星,不会主动发光,向我们发出示好的信号,因此人类难以察觉。
此时,爱因斯坦尚未出生,《广义相对论》描绘引力还需等待60年。开尔文爵士一句物理大厦已经落城,似乎预示着牛顿的万有引力准确无误,将完美解释宇宙天体的运动。然而事实难料,除了大厦之外,还有两朵弱于大厦的乌云在大厦边上晃晃悠悠,然而就是这两朵弱不禁风的乌云啪啪打脸。
好在,万有引力虽然有一定的问题,但是在牛顿当时有限的科学技术水平下已然是超常发挥,前无古人。由于引力意为物质间的相互作用,因此已知的第七大行星天王星除了收到系中霸主太阳的支配外,临近的大质量天体也会对其照成一定量的影响。然而经过计算发现,天王星的运动轨道似乎还欠缺部分未知引力的影响,因此科学家推测暗处有可能还存在某些天体对它作用天益桥,而且这个天体质量还不小,可以认定为第八大行星。基于万有引力与开普勒三定律,科学家大致猜测出了八大行星的轨道范围,天文台一望还真就找到一颗大质量行星,1846年海王星签到完毕,然而事情还没完。
图:19世纪末罗威尔建立的天文台
天文学家通过对海王星质量与轨道的计算发现这颗海王星似乎有点大,按理来说它会让天王星不规矩得更厉害,这就像原本一件商品55块,我却给了100,还得找回45块。于是大量的科学家又踏上寻找第九大行星的征程。不过,前提已经埋下错根,注定了后路地坚信。有人不差钱,有钱的商人、天文学家罗威尔建立了专门用于寻找第九大行星的天文台,就等着千古留名,可惜人到终了都未有所获。好在,在他逝后虽然打了十年归属权的官司,最终天文台还是继续履行着它的使命。
1929年,20多岁的汤博被天文台负责人伯尼指派过来,负责这个前途渺茫的寻星任务,然而功夫不负有心人,短短一年多时间,他找到这颗万千瞩目的天体,取名冥王星,此时它的估值和它球一样大,成为太阳系第九大行星。
走下神坛
好景不长1948年,天文学基于越来越多的观察数据计算发现它只有地球质量的1/10,即接近于火星质量,更荒唐的是基于对冥王星上物质的元素的反照率怀疑它只有地球的1/100,这个跌幅实在让人难以接受,它还算得上行星吗?
1989年,水手2号探测器经过了海王星,发现海王星实际质量比预计的要少出一个火星质量,这时冥王星彻底慌了。就像刚才的买卖,原来55块商品,我兜里实际上掏出的不是100块,而是60块,只需要找回5块,而不是之前的45块。之前海王星就是一个误会,也是冥王星错误的还开,它本就没那么大,怎么会好找。在2006年,冥王星最终定格在1/459地球质量,只有月亮的1/6,体积只有1/3,九大行星的位置还能坐得稳吗?
不仅如此,在冥王星一路下探的过程中,20世纪50年代,天文学家柯伊伯发现在海王星之外有一个比小行星带宽的多、大得多的小行星带,命名为柯伊伯带。巧不巧冥王星的轨道就与这庞大的乱石区相接壤,换句话说冥王星属于这里,而且科学家逐渐发现在这里冥王星差不多大小的天体并非只有他一颗,按着意思,太阳系行星能排十多号。
更为严峻的问题是,这些较大的天体在柯伊伯带聚集了一定的小行星之后很有可能质量会超过冥王星,从而吸引冥王星或冲撞冥王,进行重组与吞噬,也就说第九大行星有可能变成笑话。因此2006年,联合国天文组织将它踢出行星群,对行星增加了一条限制,必须清楚自己轨道附近的大部分天体才可以称之为行星。
可怕的冥王星
虽然冥王星走下了神坛,但是却藏不住它枭雄的气质。曾经的九大行星中,它的在太阳系的黄道面中倾斜角是最高的,下面特立独行的红色轨迹。
曾经的九大行星中,它的偏心率也是最高的。我们平常总说地球的轨道是椭圆形,实际上地球的偏心率极小,地球到太阳的距离变化在1.471×10^8km~1.521×10^8km,你可以理解为1.5半径的圆,只不过为了表现三维平面,就像你把一个呼啦圈斜着看,就成了椭圆的,所以大家理解认为地球公转轨道特别椭。
而冥王星是真的椭圆,而且它会在核心地带进进出出,虽然它名义上在海王星之外,但是它霸道无比,部分轨道比海王星离太阳更近,好在共振作用使它与海王星不会发生碰撞。
冥王星表面的温度极地,绝对零度为0K,而它表面最低达到35K,氮气都被冷冻为固态,生命无法存在,并没有埋没它冥王的名声。
即使被提出了九大行星,冥王星的名声依然在外。