冥王星全解：探索這顆奇特的矮行星
在2006年以前，冥王星一直被視爲太陽系的第九顆行星，後來被降級爲矮行星。科學家爲什麼要這樣做？冥王星有哪些獨特之處？在本文中，我們將詳細介紹這個迷人的天體。冥王星很難觀測，即使使用望遠鏡也不容易看到，但你可以藉助Sky Tonight輕鬆追蹤它在天空中的位置。
內容
- 冥王星資料
- 冥王星是什麼時候被發現的？
- 爲什麼冥王星不是行星？
- 冥王星有多大？
- 冥王星長什麼樣？
- 冥王星的軌道和自轉
- 冥王星有多遠？
- 冥王星由什麼構成？
- 冥王星的衛星
- 冥王星探測任務
- 與冥王星有關的天文事件
- FAQ：關於冥王星的一切
- 冥王星全解：總結
冥王星資料
- 類型：矮行星
- 半徑：1,188公里
- 質量：1.30 × 10²²千克
- 遠日點：73.7億公里
- 近日點：44.4億公里
- 與地球的距離：43億至75億公里
- 表面溫度：−240 °C至−226 °C
- 太陽日長度：6.3874個地球日
- 恆星日長度：6.3873個地球日
- 公轉週期：248個地球年
- 年齡：44.6億至46億年
- 名稱來源：羅馬神話中的冥界之神
關於冥王星的5個有趣事實
- 冥王星比一些衛星還小——包括木衛三、土衛六、木衛四、木衛一、木衛二、海衛一和地球的月球。
- 冥王星最大的衛星卡戎在冥王星的天空中既不會升起，也不會落下。與地球地球同步軌道上的通信衛星類似，卡戎也在冥王星的同步軌道上運行。
- 冥王星的軌道離心率異常高：儘管它是一個海王星外天體，但有時它與太陽的距離會比海王星更近。
- 冥王星擁有一層會隨季節變化的稀薄大氣層。當冥王星接近太陽時，表面的冰會直接昇華成氣體，使大氣層擴張。當它遠離太陽時，部分大氣可能會凝結並凍結在表面。
- 冥王星不是行星。2006年，國際天文學聯合會將它重新歸類爲“矮行星”。這一變化引發了一場延續至今的宇宙級爭論。雖然冥王星不再是一顆正式的行星，但它在人們心中依然佔據着重要的位置！
冥王星是什麼時候被發現的？
1930年，美國天文學家克萊德·湯博在洛厄爾天文臺發現了冥王星。這是塑造人類宇宙認知的衆多天文學裏程碑之一。想了解冥王星在這段宏大歷史中的位置，請查看這張天文學史信息圖。
1906年，天文臺創始人珀西瓦爾·洛厄爾啓動了一個搜尋“X行星”的項目。“X行星”是當時假設存在的太陽系第九顆行星，據稱它會影響天王星和海王星的軌道。1916年，洛厄爾去世時，X行星仍未被發現。然而，人們繼續尋找這顆神祕行星，直到洛厄爾的繼任者克萊德·湯博於1930年2月18日終於發現冥王星。
爲什麼冥王星不是行星？
冥王星剛被發現時，立即被歸類爲行星——它是太陽系中最小、距離最遠的行星。然而，在隨後的幾十年裏，天文學家在海王星軌道之外發現了許多與冥王星相似的天體。鬩神星的發現表明，我們需要爲“行星”制定一個正式定義：它的大小與冥王星相當，但質量更大。因此，2006年8月24日，國際天文學聯合會（IAU）決定重新定義“行星”一詞，並將冥王星降級爲矮行星。
根據國際天文學聯合會更新後的定義，行星必須是符合以下條件的天體：
- 圍繞太陽運行；
- 質量足夠大，能夠依靠自身引力形成球形；
- 已清除其軌道附近的其他天體。
冥王星符合前兩個標準：它圍繞太陽運行，並且質量足以使其接近球形。然而，它並沒有清除軌道附近的其他天體，而是與許多柯伊伯帶天體共享軌道區域。因此，國際天文學聯合會將冥王星歸類爲矮行星。
Do you think Pluto should be considered a planet?
在廣闊的太陽系中，矮行星是一個迷人的天體類別，它模糊了行星與較小天體之間的界線。以冥王星爲代表，這些有趣的世界各自擁有獨特的特徵和故事。參加測驗，測試你對矮行星的瞭解，從它們的發現歷史到決定其分類的特徵。
冥王星有多大？
自1930年冥王星被發現以來，人們一直在爭論它的大小。直到最近，科學家才終於確定了這顆矮行星的真實尺寸。
冥王星的大小
由於冥王星距離地球非常遙遠，在NASA的新視野號於2015年飛掠冥王星之前，人們對這個天體幾乎沒有多少確切瞭解。探測器發現，冥王星的直徑爲2,377公里。儘管尺寸相對較小，冥王星仍是已知直徑最大的海王星外天體¹（不過鬩神星的質量略大）。
¹ 位於太陽系海王星軌道之外的天體。
冥王星與地球相比有多大？
冥王星的直徑不到地球的五分之一，比月球也小近1.5倍。如果你決定開車沿着冥王星的赤道環行一週，大約五天就能完成旅程！
冥王星長什麼樣？
冥王星的表面
冥王星的表面非常多樣，分佈着山脈、山谷、平原和撞擊坑。這顆矮行星上的山脈由水冰構成，高度可超過三公里。
冥王星表面最引人注目的特徵之一是名爲湯博區的心形區域，它以冥王星的發現者克萊德·湯博命名。這是一片巨大的冰川區域，富含氮冰、一氧化碳冰和甲烷冰。“心形”區域的西半部被稱爲斯普特尼克平原，比東半部更加平坦，並且沒有撞擊坑，這意味着它形成於不到1,000萬年前。
從地球上看，冥王星是什麼樣的？
由於與太陽距離極遠，肉眼無法看到冥王星。這顆矮行星的視星等約爲14.1等，與肉眼可見的恆星和行星相比十分暗淡。即使使用性能強大的業餘望遠鏡，冥王星看起來仍只是一個無法分辨細節的星狀光點。要確認它的身份，必須使用精確的尋星圖，並連續幾個夜晚追蹤它相對於背景恆星的移動。
冥王星的軌道和自轉
與太陽系的八顆行星相比，冥王星的軌道十分獨特。下面讓我們仔細看看這顆矮行星如何圍繞太陽公轉以及繞自身軸線自轉。
冥王星的一年有多長？
冥王星的公轉週期非常長——它需要248個地球年才能圍繞太陽運行一週。此外，冥王星的軌道與八顆行星不在同一軌道平面上，而是傾斜了17度。最後，冥王星的軌道呈高度橢圓形，這意味着它有時會比其他時候更接近太陽。
冥王星的一天有多長？
冥王星的自轉速度比地球慢得多，它需要6.4個地球日（6天9小時36分鐘）才能繞自身軸線旋轉一週。與天王星一樣，冥王星幾乎是“躺着”旋轉的，其自轉軸傾角約爲120度。
冥王星有多遠？
通常情況下，冥王星與太陽的距離比海王星更遠。不過，由於其軌道具有較高的離心率，冥王星偶爾會進入海王星軌道以內。
冥王星離太陽有多遠？
冥王星與太陽的平均距離爲39.5天文單位，相當於59億公里。它與太陽的距離幾乎是地球的40倍。冥王星非常遙遠，即使太陽光以每秒約30萬公里的速度傳播，也需要五個多小時才能到達這顆矮行星。
冥王星離地球有多遠？
由於冥王星的軌道呈高度橢圓形，它在太空中運行時與地球的距離會發生顯著變化。最遠時，冥王星距離地球75億公里。兩個天體距離最近時，相隔約42.8億公里。
前往冥王星需要多長時間？
我們可以通過一個實例來回答這個問題。NASA的新視野號探測器於2006年發射升空，前往冥王星。當時，它是有史以來發射速度最快的航天器，速度達到每小時58,536公里。2007年，新視野號飛掠木星，並藉助這顆氣態巨行星獲得了引力助推。此次引力助推將探測器的速度提升至每小時83,000公里，並使其前往冥王星的航程縮短了三年。新視野號總共用了九年五個月二十五天才抵達這顆矮行星。
冥王星由什麼構成？
與附近的外行星不同，冥王星既不是氣態巨行星，也不是冰巨行星。它是一個由冰和岩石構成的小型世界，與類地行星和巨行星都截然不同。
冥王星的形成
冥王星是柯伊伯帶的成員。柯伊伯帶是海王星軌道之外一個甜甜圈形狀的區域，其中分佈着數千個小型冰質天體。這些天體被稱爲柯伊伯帶天體、海王星外天體或類冥天體，是約45億年前太陽系形成時遺留下來的殘餘物質。
冥王星的結構
與柯伊伯帶中的其他天體一樣，冥王星主要由冰和岩石構成：它擁有一個岩石核心，外圍包裹着水冰組成的地幔。核心和地幔之間可能還存在一個液態水海洋。
冥王星的衛星
儘管冥王星本身很小，它卻擁有數顆在大小、形狀和自轉方式方面各不相同的衛星。
冥王星有多少顆衛星？
冥王星有五顆已知的天然衛星：卡戎、尼克斯、許德拉、刻耳柏洛斯和斯堤克斯。這些衛星可能形成於數十億年前的一次事件，當時冥王星與另一個柯伊伯帶天體發生了碰撞。
冥王星的衛星是什麼時候被發現的？
這聽起來簡直奇怪得不像真的：冥王星的五顆已知衛星全都是在6月被發現的，只不過年份不同。
卡戎是第一顆被發現的衛星，於1978年6月被發現。發現者詹姆斯·克里斯蒂和羅伯特·哈靈頓當時正在亞利桑那州弗拉格斯塔夫的美國海軍天文臺工作。那裏距離洛厄爾天文臺僅幾公里，而幾十年前，冥王星本身正是在洛厄爾天文臺被發現的。
隨後，哈爾·韋弗和一個大型天文學家團隊利用哈勃空間望遠鏡，於2005年6月發現了尼克斯和許德拉。哈勃還幫助人們發現了冥王星最小的兩顆已知衛星：刻耳柏洛斯於2011年6月28日被發現，發現團隊由馬克·肖沃爾特領導；斯堤克斯於2012年6月26日被發現，同樣由肖沃爾特領導的團隊發現。
那麼，這是不是某種宇宙陰謀？其實不是。出現這種時間規律的原因非常簡單：冥王星衝日。
衝日時，從地球上看，冥王星位於太陽的相反方向，因此特別適合觀測。在此期間，這顆矮行星被陽光充分照亮，並會在地平線上方停留大半個夜晚。換句話說，這正是天文學家最有可能把望遠鏡對準冥王星的時候。
這些日期也恰好吻合：冥王星分別於2005年6月14日、2011年6月28日和2012年6月29日衝日——與它的小型衛星被發現的時間非常接近。
2010年代初期，冥王星受到密切觀測還有另一個原因。NASA的新視野號正在前往這顆矮行星的途中，爲2015年的歷史性飛掠做準備。在任務團隊最終確定穿越冥王星系統的最安全路線之前，他們需要尋找潛在危險，例如未知衛星、行星環或碎片。
正如馬克·肖沃爾特所解釋的：“這是團隊確定備用飛掠軌道之前最後一次觀測冥王星的機會。尋找新的有趣目標只是一項額外收穫。”
冥王星最大的衛星是什麼？
冥王星最大的衛星名爲卡戎。這個球形天體的直徑爲1,200公里，接近冥王星直徑的一半。這使卡戎成爲太陽系中相對於母天體尺寸最大的已知衛星！由於卡戎體積很大，一些天文學家甚至把冥王星和卡戎稱爲雙矮行星或雙星系統。
與月球一樣，卡戎也被其伴星潮汐鎖定：卡戎圍繞冥王星運行一週所需的時間，與冥王星完成一次自轉所需的時間相同。因此，卡戎永遠以同一面對着冥王星。
冥王星的另外四顆衛星比卡戎小得多，而且形狀不規則。與太陽系中的許多其他天然衛星不同，它們並沒有被所環繞的天體潮汐鎖定。尼克斯、許德拉、刻耳柏洛斯和斯堤克斯都以極快的速度進行混亂自轉，不斷向冥王星展示不同的一面。
冥王星探測任務
NASA的新視野號至今仍是唯一飛掠過冥王星的航天器。它於2006年發射，並於2015年抵達冥王星。7月14日最接近冥王星時，新視野號從距離其表面12,500公里的地方飛過。探測器拍攝了這顆矮行星及其最大衛星卡戎的高分辨率圖像，並研究了它們的大氣層和表面。
飛掠冥王星後，新視野號繼續在太空中航行。2019年，探測器接近了接觸雙星天體阿羅科特，隨後又拍攝了其他幾個柯伊伯帶天體。新視野號目前距離太陽超過60天文單位，並繼續在太陽系外圍運行。它是第五艘飛到如此遙遠區域的航天器，另外四艘分別是先驅者10號、先驅者11號、旅行者1號和旅行者2號。
新視野號首次讓我們近距離看到了冥王星。但太空探索史上還有許多開創性時刻——從第一次發現，到航天器首次飛掠和着陸。你還記得多少？參加我們的太空第一項紀錄測驗，測試一下吧！
與冥王星有關的天文事件
冥王星不容易觀測：即使通過望遠鏡，它看起來也只是一個非常暗淡的星狀光點，很難與背景恆星區分開來。不過，使用天文應用Sky Tonight，你可以瀏覽夜空並找到冥王星等難以發現的天體。點擊主屏幕下方的放大鏡圖標，在搜索欄中輸入這顆矮行星的名稱，然後點擊相應搜索結果旁邊的藍色目標圖標。一個小提示：冥王星在衝日期間最適合觀測，因爲此時它最亮，並且在夜空中停留的時間最長。
2026年8月25日：月球靠近冥王星
- 接近時間：15:51 GMT（北京時間23:51）
- 接近距離：1°57′
- 合相時間：17:08 GMT（北京時間8月26日01:08）
- 合相距離：2°05′
8月25日，盈凸月將在天空中非常接近矮行星冥王星（14.4等）。冥王星極其暗淡，需要在黑暗天空下使用中型或大型望遠鏡才能觀測。附近明亮的月球會使業餘天文愛好者幾乎無法看到冥王星。你可以使用Sky Tonight等天文應用找到這顆矮行星。
2026年9月21日：月球靠近冥王星
- 接近時間：23:16 GMT（北京時間9月22日07:16）
- 接近距離：1°57′
- 合相時間：9月22日00:33 GMT（北京時間08:33）
- 合相距離：2°05′
9月21日，盈凸月將在天空中非常接近矮行星冥王星（14.4等）。冥王星極其暗淡，需要在黑暗天空下使用中型或大型望遠鏡才能觀測。你可以使用Sky Tonight等天文應用找到這顆矮行星。
2027年1月25日：冥王星日合
2027年1月25日07:55 GMT（北京時間15:55），冥王星將發生日合，在天空中靠近太陽，與太陽的視距離爲4°16′。在接下來的數週內，冥王星會因距離太陽太近而無法觀測。不過，隨着時間推移，它會逐漸重新出現在黎明前的天空中。冥王星靠近太陽時請勿嘗試觀測，否則可能導致永久性失明。
2027年3月7日：冥王星靠近金星
3月7日15:13 GMT（北京時間23:13），金星與矮行星冥王星將具有相同的赤經，這意味着它們會在天空中彼此靠近。金星（−4.1等）將從距離冥王星（14.6等）4°53′的位置經過。兩個天體都位於摩羯座。
2178年3月23日：冥王星完成被發現後的第一次公轉
2178年3月23日，冥王星將迎來一個歷史性里程碑：它將完成自1930年被發現以來第一次完整繞太陽公轉。（到那時它是否仍被稱爲矮行星，則是另一個問題。）就在此前幾年，海王星也將迎來自己象徵意義上的“2歲生日”——完成被發現後的第二次繞太陽公轉。
冥王星繞太陽運行一週大約需要248個地球年。它狹長的橢圓軌道會使其與太陽的距離在最近約30天文單位和最遠約49.3天文單位之間變化。平均距離約爲39天文單位。
1979年至1999年期間，冥王星位於近日點附近，也就是其軌道上最接近太陽的區域。在這段時期，它甚至曾經比海王星更接近太陽——這個奇特的事實至今仍讓許多人感到驚訝。
FAQ：關於冥王星的一切
冥王星是什麼顏色的？
冥王星表面具有多種顏色，包括白色、黃色甚至深紅色區域。不過，總體而言，冥王星呈淺棕色。
從冥王星上看，太陽是什麼樣的？
由於冥王星距離非常遙遠，太陽在冥王星的天空中看起來只是一個明亮的光點。雖然從冥王星上看到的太陽會比從地球上看到的暗約1,000倍，但它依然異常明亮——亮度相當於從地球上看到的滿月的150至450倍！
從地球上能看到冥王星嗎？
即使在最亮的時候，肉眼也無法從地球上看到冥王星。要觀測冥王星，你需要一臺口徑至少爲20釐米（8英寸）的望遠鏡。
冥王星有行星環嗎？
雖然矮行星的尺寸相對較小，但其中一些已知擁有行星環，例如妊神星周圍就有一個環。不過，天文學家至今尚未在冥王星周圍發現任何行星環系統。
冥王星有多冷？
冥王星是太陽系中最寒冷的地方之一。這顆矮行星上的溫度在−240 °C至−226 °C之間。相比之下，地球表面記錄到的最低溫度位於南極洲，“僅”爲−89.2 °C。
冥王星重新成爲行星了嗎？
冥王星於2006年被重新歸類爲矮行星，這一決定至今仍在科學界引發爭論。例如，領導NASA新視野號任務的行星科學家艾倫·斯特恩博士認爲，國際天文學聯合會的決定過於倉促，而且是錯誤的。根據斯特恩博士的觀點，國際天文學聯合會制定的行星定義措辭不當，在科學上也不合理。儘管如此，從官方分類來看，冥王星仍與鬩神星、穀神星、妊神星和鳥神星一樣屬於矮行星。
冥王星全解：總結
冥王星是一顆位於海王星軌道之外的矮行星。由於尺寸較小且距離太陽非常遙遠，冥王星很難觀測，即使通過性能強大的望遠鏡，它看起來也只是一個暗淡的光點。冥王星或許已經失去了太陽系第九顆行星的地位，但它獨特的特徵和迷人的謎團依然不斷激發着我們對宇宙的好奇心。想探索冥王星和其他天體，請務必安裝天文應用Sky Tonight。它可以幫助你提升觀星體驗，並提供有關夜空的實時信息！
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