冥王星全解：探索这颗奇特的矮行星
在2006年以前，冥王星一直被视为太阳系的第九颗行星，后来被降级为矮行星。科学家为什么要这样做？冥王星有哪些独特之处？在本文中，我们将详细介绍这个迷人的天体。冥王星很难观测，即使使用望远镜也不容易看到，但你可以借助Sky Tonight轻松追踪它在天空中的位置。
内容
- 冥王星资料
- 冥王星是什么时候被发现的？
- 为什么冥王星不是行星？
- 冥王星有多大？
- 冥王星长什么样？
- 冥王星的轨道和自转
- 冥王星有多远？
- 冥王星由什么构成？
- 冥王星的卫星
- 冥王星探测任务
- 与冥王星有关的天文事件
- FAQ：关于冥王星的一切
- 冥王星全解：总结
冥王星资料
- 类型：矮行星
- 半径：1,188公里
- 质量：1.30 × 10²²千克
- 远日点：73.7亿公里
- 近日点：44.4亿公里
- 与地球的距离：43亿至75亿公里
- 表面温度：−240 °C至−226 °C
- 太阳日长度：6.3874个地球日
- 恒星日长度：6.3873个地球日
- 公转周期：248个地球年
- 年龄：44.6亿至46亿年
- 名称来源：罗马神话中的冥界之神
关于冥王星的5个有趣事实
- 冥王星比一些卫星还小——包括木卫三、土卫六、木卫四、木卫一、木卫二、海卫一和地球的月球。
- 冥王星最大的卫星卡戎在冥王星的天空中既不会升起，也不会落下。与地球地球同步轨道上的通信卫星类似，卡戎也在冥王星的同步轨道上运行。
- 冥王星的轨道离心率异常高：尽管它是一个海王星外天体，但有时它与太阳的距离会比海王星更近。
- 冥王星拥有一层会随季节变化的稀薄大气层。当冥王星接近太阳时，表面的冰会直接升华成气体，使大气层扩张。当它远离太阳时，部分大气可能会凝结并冻结在表面。
- 冥王星不是行星。2006年，国际天文学联合会将它重新归类为“矮行星”。这一变化引发了一场延续至今的宇宙级争论。虽然冥王星不再是一颗正式的行星，但它在人们心中依然占据着重要的位置！
冥王星是什么时候被发现的？
1930年，美国天文学家克莱德·汤博在洛厄尔天文台发现了冥王星。这是塑造人类宇宙认知的众多天文学里程碑之一。想了解冥王星在这段宏大历史中的位置，请查看这张天文学史信息图。
1906年，天文台创始人珀西瓦尔·洛厄尔启动了一个搜寻“X行星”的项目。“X行星”是当时假设存在的太阳系第九颗行星，据称它会影响天王星和海王星的轨道。1916年，洛厄尔去世时，X行星仍未被发现。然而，人们继续寻找这颗神秘行星，直到洛厄尔的继任者克莱德·汤博于1930年2月18日终于发现冥王星。
为什么冥王星不是行星？
冥王星刚被发现时，立即被归类为行星——它是太阳系中最小、距离最远的行星。然而，在随后的几十年里，天文学家在海王星轨道之外发现了许多与冥王星相似的天体。阋神星的发现表明，我们需要为“行星”制定一个正式定义：它的大小与冥王星相当，但质量更大。因此，2006年8月24日，国际天文学联合会（IAU）决定重新定义“行星”一词，并将冥王星降级为矮行星。
根据国际天文学联合会更新后的定义，行星必须是符合以下条件的天体：
- 围绕太阳运行；
- 质量足够大，能够依靠自身引力形成球形；
- 已清除其轨道附近的其他天体。
冥王星符合前两个标准：它围绕太阳运行，并且质量足以使其接近球形。然而，它并没有清除轨道附近的其他天体，而是与许多柯伊伯带天体共享轨道区域。因此，国际天文学联合会将冥王星归类为矮行星。
Do you think Pluto should be considered a planet?
在广阔的太阳系中，矮行星是一个迷人的天体类别，它模糊了行星与较小天体之间的界线。以冥王星为代表，这些有趣的世界各自拥有独特的特征和故事。参加测验，测试你对矮行星的了解，从它们的发现历史到决定其分类的特征。
冥王星有多大？
自1930年冥王星被发现以来，人们一直在争论它的大小。直到最近，科学家才终于确定了这颗矮行星的真实尺寸。
冥王星的大小
由于冥王星距离地球非常遥远，在NASA的新视野号于2015年飞掠冥王星之前，人们对这个天体几乎没有多少确切了解。探测器发现，冥王星的直径为2,377公里。尽管尺寸相对较小，冥王星仍是已知直径最大的海王星外天体¹（不过阋神星的质量略大）。
¹ 位于太阳系海王星轨道之外的天体。
冥王星与地球相比有多大？
冥王星的直径不到地球的五分之一，比月球也小近1.5倍。如果你决定开车沿着冥王星的赤道环行一周，大约五天就能完成旅程！
冥王星长什么样？
冥王星的表面
冥王星的表面非常多样，分布着山脉、山谷、平原和撞击坑。这颗矮行星上的山脉由水冰构成，高度可超过三公里。
冥王星表面最引人注目的特征之一是名为汤博区的心形区域，它以冥王星的发现者克莱德·汤博命名。这是一片巨大的冰川区域，富含氮冰、一氧化碳冰和甲烷冰。“心形”区域的西半部被称为斯普特尼克平原，比东半部更加平坦，并且没有撞击坑，这意味着它形成于不到1,000万年前。
从地球上看，冥王星是什么样的？
由于与太阳距离极远，肉眼无法看到冥王星。这颗矮行星的视星等约为14.1等，与肉眼可见的恒星和行星相比十分暗淡。即使使用性能强大的业余望远镜，冥王星看起来仍只是一个无法分辨细节的星状光点。要确认它的身份，必须使用精确的寻星图，并连续几个夜晚追踪它相对于背景恒星的移动。
冥王星的轨道和自转
与太阳系的八颗行星相比，冥王星的轨道十分独特。下面让我们仔细看看这颗矮行星如何围绕太阳公转以及绕自身轴线自转。
冥王星的一年有多长？
冥王星的公转周期非常长——它需要248个地球年才能围绕太阳运行一周。此外，冥王星的轨道与八颗行星不在同一轨道平面上，而是倾斜了17度。最后，冥王星的轨道呈高度椭圆形，这意味着它有时会比其他时候更接近太阳。
冥王星的一天有多长？
冥王星的自转速度比地球慢得多，它需要6.4个地球日（6天9小时36分钟）才能绕自身轴线旋转一周。与天王星一样，冥王星几乎是“躺着”旋转的，其自转轴倾角约为120度。
冥王星有多远？
通常情况下，冥王星与太阳的距离比海王星更远。不过，由于其轨道具有较高的离心率，冥王星偶尔会进入海王星轨道以内。
冥王星离太阳有多远？
冥王星与太阳的平均距离为39.5天文单位，相当于59亿公里。它与太阳的距离几乎是地球的40倍。冥王星非常遥远，即使太阳光以每秒约30万公里的速度传播，也需要五个多小时才能到达这颗矮行星。
冥王星离地球有多远？
由于冥王星的轨道呈高度椭圆形，它在太空中运行时与地球的距离会发生显著变化。最远时，冥王星距离地球75亿公里。两个天体距离最近时，相隔约42.8亿公里。
前往冥王星需要多长时间？
我们可以通过一个实例来回答这个问题。NASA的新视野号探测器于2006年发射升空，前往冥王星。当时，它是有史以来发射速度最快的航天器，速度达到每小时58,536公里。2007年，新视野号飞掠木星，并借助这颗气态巨行星获得了引力助推。此次引力助推将探测器的速度提升至每小时83,000公里，并使其前往冥王星的航程缩短了三年。新视野号总共用了九年五个月二十五天才抵达这颗矮行星。
冥王星由什么构成？
与附近的外行星不同，冥王星既不是气态巨行星，也不是冰巨行星。它是一个由冰和岩石构成的小型世界，与类地行星和巨行星都截然不同。
冥王星的形成
冥王星是柯伊伯带的成员。柯伊伯带是海王星轨道之外一个甜甜圈形状的区域，其中分布着数千个小型冰质天体。这些天体被称为柯伊伯带天体、海王星外天体或类冥天体，是约45亿年前太阳系形成时遗留下来的残余物质。
冥王星的结构
与柯伊伯带中的其他天体一样，冥王星主要由冰和岩石构成：它拥有一个岩石核心，外围包裹着水冰组成的地幔。核心和地幔之间可能还存在一个液态水海洋。
冥王星的卫星
尽管冥王星本身很小，它却拥有数颗在大小、形状和自转方式方面各不相同的卫星。
冥王星有多少颗卫星？
冥王星有五颗已知的天然卫星：卡戎、尼克斯、许德拉、刻耳柏洛斯和斯堤克斯。这些卫星可能形成于数十亿年前的一次事件，当时冥王星与另一个柯伊伯带天体发生了碰撞。
冥王星的卫星是什么时候被发现的？
这听起来简直奇怪得不像真的：冥王星的五颗已知卫星全都是在6月被发现的，只不过年份不同。
卡戎是第一颗被发现的卫星，于1978年6月被发现。发现者詹姆斯·克里斯蒂和罗伯特·哈灵顿当时正在亚利桑那州弗拉格斯塔夫的美国海军天文台工作。那里距离洛厄尔天文台仅几公里，而几十年前，冥王星本身正是在洛厄尔天文台被发现的。
随后，哈尔·韦弗和一个大型天文学家团队利用哈勃空间望远镜，于2005年6月发现了尼克斯和许德拉。哈勃还帮助人们发现了冥王星最小的两颗已知卫星：刻耳柏洛斯于2011年6月28日被发现，发现团队由马克·肖沃尔特领导；斯堤克斯于2012年6月26日被发现，同样由肖沃尔特领导的团队发现。
那么，这是不是某种宇宙阴谋？其实不是。出现这种时间规律的原因非常简单：冥王星冲日。
冲日时，从地球上看，冥王星位于太阳的相反方向，因此特别适合观测。在此期间，这颗矮行星被阳光充分照亮，并会在地平线上方停留大半个夜晚。换句话说，这正是天文学家最有可能把望远镜对准冥王星的时候。
这些日期也恰好吻合：冥王星分别于2005年6月14日、2011年6月28日和2012年6月29日冲日——与它的小型卫星被发现的时间非常接近。
2010年代初期，冥王星受到密切观测还有另一个原因。NASA的新视野号正在前往这颗矮行星的途中，为2015年的历史性飞掠做准备。在任务团队最终确定穿越冥王星系统的最安全路线之前，他们需要寻找潜在危险，例如未知卫星、行星环或碎片。
正如马克·肖沃尔特所解释的：“这是团队确定备用飞掠轨道之前最后一次观测冥王星的机会。寻找新的有趣目标只是一项额外收获。”
冥王星最大的卫星是什么？
冥王星最大的卫星名为卡戎。这个球形天体的直径为1,200公里，接近冥王星直径的一半。这使卡戎成为太阳系中相对于母天体尺寸最大的已知卫星！由于卡戎体积很大，一些天文学家甚至把冥王星和卡戎称为双矮行星或双星系统。
与月球一样，卡戎也被其伴星潮汐锁定：卡戎围绕冥王星运行一周所需的时间，与冥王星完成一次自转所需的时间相同。因此，卡戎永远以同一面对着冥王星。
冥王星的另外四颗卫星比卡戎小得多，而且形状不规则。与太阳系中的许多其他天然卫星不同，它们并没有被所环绕的天体潮汐锁定。尼克斯、许德拉、刻耳柏洛斯和斯堤克斯都以极快的速度进行混乱自转，不断向冥王星展示不同的一面。
冥王星探测任务
NASA的新视野号至今仍是唯一飞掠过冥王星的航天器。它于2006年发射，并于2015年抵达冥王星。7月14日最接近冥王星时，新视野号从距离其表面12,500公里的地方飞过。探测器拍摄了这颗矮行星及其最大卫星卡戎的高分辨率图像，并研究了它们的大气层和表面。
飞掠冥王星后，新视野号继续在太空中航行。2019年，探测器接近了接触双星天体阿罗科特，随后又拍摄了其他几个柯伊伯带天体。新视野号目前距离太阳超过60天文单位，并继续在太阳系外围运行。它是第五艘飞到如此遥远区域的航天器，另外四艘分别是先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号和旅行者2号。
新视野号首次让我们近距离看到了冥王星。但太空探索史上还有许多开创性时刻——从第一次发现，到航天器首次飞掠和着陆。你还记得多少？参加我们的太空第一项纪录测验，测试一下吧！
与冥王星有关的天文事件
冥王星不容易观测：即使通过望远镜，它看起来也只是一个非常暗淡的星状光点，很难与背景恒星区分开来。不过，使用天文应用Sky Tonight，你可以浏览夜空并找到冥王星等难以发现的天体。点击主屏幕下方的放大镜图标，在搜索栏中输入这颗矮行星的名称，然后点击相应搜索结果旁边的蓝色目标图标。一个小提示：冥王星在冲日期间最适合观测，因为此时它最亮，并且在夜空中停留的时间最长。
2026年8月25日：月球靠近冥王星
- 接近时间：15:51 GMT（北京时间23:51）
- 接近距离：1°57′
- 合相时间：17:08 GMT（北京时间8月26日01:08）
- 合相距离：2°05′
8月25日，盈凸月将在天空中非常接近矮行星冥王星（14.4等）。冥王星极其暗淡，需要在黑暗天空下使用中型或大型望远镜才能观测。附近明亮的月球会使业余天文爱好者几乎无法看到冥王星。你可以使用Sky Tonight等天文应用找到这颗矮行星。
2026年9月21日：月球靠近冥王星
- 接近时间：23:16 GMT（北京时间9月22日07:16）
- 接近距离：1°57′
- 合相时间：9月22日00:33 GMT（北京时间08:33）
- 合相距离：2°05′
9月21日，盈凸月将在天空中非常接近矮行星冥王星（14.4等）。冥王星极其暗淡，需要在黑暗天空下使用中型或大型望远镜才能观测。你可以使用Sky Tonight等天文应用找到这颗矮行星。
2027年1月25日：冥王星日合
2027年1月25日07:55 GMT（北京时间15:55），冥王星将发生日合，在天空中靠近太阳，与太阳的视距离为4°16′。在接下来的数周内，冥王星会因距离太阳太近而无法观测。不过，随着时间推移，它会逐渐重新出现在黎明前的天空中。冥王星靠近太阳时请勿尝试观测，否则可能导致永久性失明。
2027年3月7日：冥王星靠近金星
3月7日15:13 GMT（北京时间23:13），金星与矮行星冥王星将具有相同的赤经，这意味着它们会在天空中彼此靠近。金星（−4.1等）将从距离冥王星（14.6等）4°53′的位置经过。两个天体都位于摩羯座。
2178年3月23日：冥王星完成被发现后的第一次公转
2178年3月23日，冥王星将迎来一个历史性里程碑：它将完成自1930年被发现以来第一次完整绕太阳公转。（到那时它是否仍被称为矮行星，则是另一个问题。）就在此前几年，海王星也将迎来自己象征意义上的“2岁生日”——完成被发现后的第二次绕太阳公转。
冥王星绕太阳运行一周大约需要248个地球年。它狭长的椭圆轨道会使其与太阳的距离在最近约30天文单位和最远约49.3天文单位之间变化。平均距离约为39天文单位。
1979年至1999年期间，冥王星位于近日点附近，也就是其轨道上最接近太阳的区域。在这段时期，它甚至曾经比海王星更接近太阳——这个奇特的事实至今仍让许多人感到惊讶。
FAQ：关于冥王星的一切
冥王星是什么颜色的？
冥王星表面具有多种颜色，包括白色、黄色甚至深红色区域。不过，总体而言，冥王星呈浅棕色。
从冥王星上看，太阳是什么样的？
由于冥王星距离非常遥远，太阳在冥王星的天空中看起来只是一个明亮的光点。虽然从冥王星上看到的太阳会比从地球上看到的暗约1,000倍，但它依然异常明亮——亮度相当于从地球上看到的满月的150至450倍！
从地球上能看到冥王星吗？
即使在最亮的时候，肉眼也无法从地球上看到冥王星。要观测冥王星，你需要一台口径至少为20厘米（8英寸）的望远镜。
冥王星有行星环吗？
虽然矮行星的尺寸相对较小，但其中一些已知拥有行星环，例如妊神星周围就有一个环。不过，天文学家至今尚未在冥王星周围发现任何行星环系统。
冥王星有多冷？
冥王星是太阳系中最寒冷的地方之一。这颗矮行星上的温度在−240 °C至−226 °C之间。相比之下，地球表面记录到的最低温度位于南极洲，“仅”为−89.2 °C。
冥王星重新成为行星了吗？
冥王星于2006年被重新归类为矮行星，这一决定至今仍在科学界引发争论。例如，领导NASA新视野号任务的行星科学家艾伦·斯特恩博士认为，国际天文学联合会的决定过于仓促，而且是错误的。根据斯特恩博士的观点，国际天文学联合会制定的行星定义措辞不当，在科学上也不合理。尽管如此，从官方分类来看，冥王星仍与阋神星、谷神星、妊神星和鸟神星一样属于矮行星。
冥王星全解：总结
冥王星是一颗位于海王星轨道之外的矮行星。由于尺寸较小且距离太阳非常遥远，冥王星很难观测，即使通过性能强大的望远镜，它看起来也只是一个暗淡的光点。冥王星或许已经失去了太阳系第九颗行星的地位，但它独特的特征和迷人的谜团依然不断激发着我们对宇宙的好奇心。想探索冥王星和其他天体，请务必安装天文应用Sky Tonight。它可以帮助你提升观星体验，并提供有关夜空的实时信息！
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