在太阳系的边缘地区,有一个充满神秘色彩的区域,那就是冥王星所在的地方,经常被人们称为是“冥界”。在人类古代,人们通过肉眼观测天空,记录了行星的位置和运动轨迹,比如说中国古代对金、木、水、火、土五星的观测和记载,在1609年的时候,伽利略利用自己研发的望远镜发现了木星的四颗卫星,证明了天体并不是围绕地球转动,打破了地心说的思想,开启了科学探索行星的新阶段。在1959年的时候,苏联发射的“月球1号”成为第一个飞越月球的人造物体。在1781年3月13日,威廉.赫歇尔通过望远镜系统搜寻时发现了天王星,这是现代发现的第一颗行星,起初赫歇尔以为是彗星,后来经过其它科学家的观测和计算,才确定是行星。
在人类发现天王星后,科学家发现其实际轨道与根据牛顿万有引力定律计算出的理论轨道存在偏差,且偏差逐渐增大,这种异常现象引起了科学家的注意,之后英国大学的学生约翰·柯西·亚当斯在1841年开始研究天王星轨道异常问题,经过多年计算,于1845年得出结论,认为天王星运行的误差是由另外一颗大行星的摄动引起的,并计算出了这颗未知行星的轨道和其他性质,但他的成果未得到英国天文学界的重视。后来到了1846年9月23日,勒维耶将他计算出的行星坐标寄给了德国柏林天文台的约翰.加勒,当晚,加勒按照提供的位置,用望远镜观测,很快就发现了预测区域有一颗新的天体,第二天,他们再次观测到该天体的位置发生了偏移,并确定这是一颗新行星,这颗行星就是海王星。
在科学家发现海王星之外,同时也注意到天王星的轨道在受到海王星的影响之外,似乎还受到另一种微小的影响,很可能来自另一个遥远的星球,当时科学家将这颗还没有确认的星球称为是行星X,之后很多科学家都在寻找这颗神秘的星球,在1929年的时候,搜索行星X的任务由天文台当时的主管维斯托.斯利弗交给了克莱德.汤博,正是这位年轻人,给人类对于冥王星的研究掀开了新的篇章。汤博出生于美国一个普通家庭,父亲是农场主,按照他父亲的想法,汤博未来只要继承农场就生活无忧了,但是年幼的汤博对农场并没有兴趣,却非常喜欢看星星。长大以后,汤博用自己制作的望远镜,对木星和火星进行了大量的观测。
并且对观测数据进行了记录,这时候的汤博觉得自己的天文学之路到了瓶颈期,想要得到更大的发展,就需要专业人士帮助他,于是他将自己记录的一些资料邮寄给了罗威尔天文台,洛威尔天文台的工作者收到汤博邮寄的这些资料后,一番阅读下来,简直两眼放光:这哪像是一位天文爱好者所取得的成果,这不比一些专业的天文学家取得的成果,还要突出吗?惊喜过后,洛威尔天文台决定将这位拥有无限潜力的天才少年,招募到台里工作。1929年元旦刚过,23岁的汤博来到了洛威尔天文台工作。在这里,他继续完善木星和火星的观测数据,同时开拓新的观测领域。在1930年的时候,汤博在拍摄无数夜空照片后,分析比对每张照片天体位置变化的情况。
终于在一张质量不佳的照片中确认了一个非常模糊的天体运动轨迹,那就是后来的冥王星,发现冥王星的消息很快就引起了世界的轰动,自从人类发现冥王星以后,科学界对它争议不断,争议来源就是其质量问题,这决定了冥王星的身份到底是不是行星,由于当时的技术限制,科学家无法直接测量出冥王星的大小,在1948年的时候,科学家估算冥王星的质量大约是地球的十分之一。后来到了1976年的时候,科学家通过冥王星的反照率计算得出冥王星的质量可能不足地球的百分之一,现在科学家已经计算出冥王星的质量只有地球的千分之二。这使得冥王星被降为矮行星,对此科学家还重新定义了行星的标准:
1、行星必须围绕太阳公转
2、天体必须足够大,才能通过其自身引力形成球形,更具体的说,其自身重力应该将其拉成流体静力平衡所定义的形状。
3、天体必须清除其轨道附近的区域。
很明显冥王星并不符合第三个条件,它的轨道附近还有很多小行星,所以科学家将冥王星踢出了行星的行列。最终它成为了柯伊伯带中的一颗矮行星。其实人类真正了解冥王星已经到了2015年,在2006年的时候,为了填补人类对冥王星和柯伊伯带的空白,NASA发射了新视野号探测器,它是人类唯一掠过冥王星的探测器,经历9年的太空旅行,在2015年的时候它终于抵达了冥王星附近,并向人类揭开了它神秘的面纱,冥王星昏暗无边,犹如冥界,对于一个相同的光源来说,我们距离越远,所看到的这个光源的视直径就越小,也暗淡,如果我们站在冥王星上面看日出,太阳的视直径只有0.014度左右。相当于我们伸直手臂,看指尖上的芝麻一样。
我们几乎感觉不到光,也没有温度,即使在白天,其亮度也只有地球的2500分之一,真正犹如冥界。冥王星的表面温度最低能够达到200多摄氏度,几乎被极度的寒冷所笼罩,冥王星的表面主要是由岩石和冰构成,百分之98以上被氮冰所覆盖,还夹杂着微量的甲烷和一氧化碳,这种特殊的表面构成,使得冥王星的地貌呈现出多样的特性,有平原、沙丘和盆地等。让科学家感到意外的是,这样一颗孤零零的星球,竟然还存在大气层,当紫外线分解冥王星大气中的甲烷气体颗粒时,就会形成雾霾,然后甲烷会形成更复杂的气体,比如说乙烯和乙炔,最终这层稀薄的气体会延伸到冥王星地表之外的200公里左右,形成一个笼罩冥王星的薄雾层。至于冥王星上面红色的地方,是太阳光转化为碳氢化合物的结果。
白色区域是斯普特尼克平原,上面还有一座1000公里长的冰川,从地球的角度来看,冥王星的运行轨道有些怪异,它的轨道不仅特别偏心,而且还严重倾斜,和其它行星基本沿着同一平面绕太阳转动,冥王星的轨道歪着贴在行星轨道的平面上方,倾角达到了17度,看起来就像是独行侠,除此之外,冥王星距离太阳非常遥远,平均距离接近59亿公里,足足是地球到太阳距离的40倍,而它绕太阳一圈需要248个地球年,也就是说,从发现它到现在,它还没有绕太阳转弯一圈呢。这漫长的公转轨道使得冥王星在太阳系中的旅程显得格外漫长,而冥王星的一天相当于地球的6天多,由于其独特的公转角度,导致在冬至或者夏至的时候,星球四分之一的区域会经历极昼或者即夜的现象。
这种特殊的公转和自转规律,使得冥王星的环境更加复杂多样,在极昼期间,阳光持续照射,可能会导致一些特殊的物理和化学变化,而在极夜期间,寒冷的黑暗则会占据主导,对冥王星的表面和大气层产生不同的影响,这种特殊的转动方式,为科学家们研究冥王星的演化和太阳的形成提供了重要的作用。大家不要觉得冥王星质量很小,就什么都没有,它其实拥有自己的卫星,而且还有五颗卫星,其中最大的卫星叫做卡戎。卡戎的直径大约是1212公里,而冥王星的直径也只有2376公里。两者的质量比接近1比8。
它们彼此围绕一个共同的质心转动,这种关系在太阳系中是非常罕见的,事实上,冥王星和卡戎的关系更像是一个双星系统。目前科学家的主流观点认为,大约在45亿年前,一个巨大的柯伊伯带天体撞击冥王星,摧毁了自身并炸出冥王星的外地幔,这些碎片合并形成了卡戎。在冥王星所处的柯伊伯带当中,有很多这样的矮行星,阋神星:大小与冥王星大致相同,但不是柯伊伯带的永久成员,质量比冥王星多出27%。它位于离散盘中,轨道极其偏心,距离太阳可能有100个天文单位。鸟神星:直径大约是冥王星的四分之三,表面可能主要由甲烷冰和氮冰组成,其轨道周期约为310年。没有已知的卫星,是太阳系中已知的五颗矮行星之一,也是柯伊伯带中较为著名的天体之一。
妊神星:也被称为“豪美亚”,是柯伊伯带中的矮行星之一,其形状较为独特,呈扁球形,可能是由于快速自转导致的。它有两颗卫星,分别是妊卫一和妊卫二,轨道周期约为285年。柯伊伯带是太阳系内最神秘的区域,距离太阳大约有30个天文单位,大量的小天体在这片区域中漂浮旋转,这些小天体围绕太阳形成一个直径大约200个天文单位的环带区域,根据科学家的观测我们能够知道,在柯伊伯带当中,包含了很多微小的天体,他们是来自环绕太阳运行的星盘碎片,由于长期演化使得它们没有形成行星,而这些散乱的物质,漂浮在这远离太阳数10亿公里的区域内,柯伊伯带有很多地方和木星、火星之间的小行星带类似。但是它的范围从海王星30个天文单位之外,一直延伸到距离太阳50多个天文单位的地方。
根据科学家的统计得出,柯伊伯带中直径超过100公里的天体可能有几万个,更小的天体数量更是难以计数,但目前被发现和研究的只是其中极少一部分,大量天体的性质、轨道等信息还完全未知。除了一直的矮行星之外,还有很多奇特的天体,除此之外,还有很多科学家认为,柯伊伯带是短周期彗星的发源地,不过这些彗星是如何通过柯伊伯带进入太阳系的,目前科学家还在积极的研究当中,由于柯伊伯带距离太阳非常遥远,所以它接收到的太阳光非常微弱,自身反射的光线也非常微弱,给观测它们的表面特征、物质组成等带来了极大的挑战,所以目前科学家对于柯伊伯带的信息了解并不是很多。
不过小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,人类从诞生到现在一直都在努力的探索世界的奥秘,而且人类科技发展的速度也变得越来越快,虽然现在人类还没有办法解开太阳系内全部的奥秘,但是人类并没有停止探索,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类对太阳系的了解一定会变得越来越多,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此大家有什么想说的吗?