Sunday, July 12

漫谈冥王星的发现和探索

遥望天空,大多数星星的位置都相对固定,但古代天文学家早就发现有几个星星的运行轨迹很特殊,在中国,这几颗星被称为金星、木星、水星、火星、土星;在西方,这几颗星以罗马神话的名字命名,分别是爱神维纳斯(Venus)、神王朱庇特(Jupiter)、墨丘利(Mercury)、马尔斯(Mars)、萨图尔努斯(Saturn)。现在我们知道,其他星星是恒星,是各个星系的“太阳”,而这几颗星是太阳系里的行星,围着太阳旋转,故此从地球上观察,它们的轨迹就很诡异。正是对它们轨迹的分析,哥白尼、第谷、开普勒等近代科学家证明了地心说的荒谬,发现各行星绕着太阳以椭圆轨迹运行的方式。

除了这五颗行星以外,其它行星由于过于遥远,过于黯淡,只有在伽利略于17世纪初发明天文望远镜之后才可进行观察。1783年,天王星(Uranus)被确定与金木水火土一样是一个行星;但是所观测到的它的运行轨迹跟计算结果不太相同,由此科学家们推测在它之外还有一个行星的存在,对它的轨迹产生了扰动,并计算出这个尚未观测到的行星的轨道。其实那个行星在100多年前就由加利略观察到,但误以为那是恒星,现在有了计算出来的轨迹,1846年,这颗行星终于被找了出来,称为海王星(Neptune)。这是第一颗通过计算而找出来的星星。

有了第一颗,就会有更多。同样,根据海王星的运行轨迹,科学家们用了几十年时间来计算和寻找到了下一颗,天文学家克莱德·汤博在1930年找到了冥王星(Pluto)。冥王星当时被当作是太阳系的第九颗行星,也是最后一颗。更多的观察和研究表明,在海王星外围存在一个称为“柯伊伯带(Kuiper belt)”的微行星带,冥王星是其中较大的一颗,2005年在这星带里还找到了尺寸相当的鸟神星(Makemake)、妊神星(Haumea)及阋神星(Eris),它们都一并被归类为矮行星(Drawf planet)。对这个星带的研究有助于我们对太阳系起源的理解。

冥王星旁有一颗质量为它一半的卫星冥卫一(Pluto I),又称卡戎(Charon),希腊神话里是冥河摆渡人的名字。它们两个在重力作用下互相绕着对方旋转,因此有些科学家拒绝把冥卫一称为冥王星的卫星,而认为它们两个组合成为“冥王双星”。下面这个是这两颗星运行的实况:

(Nasa 2015年6月19日发布的图片)
从地球上用天文望远镜观察这些行星,总是有些不得力。在克服地球引力之后,人类不断送出宇宙探测器以获得更多的信息。2001年送出的新视野探测器(New Horizon,旧译为新地平线)经过多年的航行,现在总算接近冥王星。上面这个图片就是新视野第一次发回来的对冥王双星的有颜色的图片。这时候,探测器距离冥王星还有五千万公里,我们还没有得到更多的情况,但是起码,我们能看到冥王星和卡戎的颜色并不一致:冥王星的橙色,和卡戎的灰色,将会是我们需要搞清楚的一件事情。

现在新视野探测器正在以15公里每秒的速度飞向冥王双星,把所发现的更多更清晰的图片,和更多的研究资料发送给在地球上的我们。半个月后它将飞越冥王双星并向柯伊伯带做更多的探索。

我们的征途,在星辰海洋!

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