冥王星

冥王星,大,遥远的的成员太阳系以前被认为是最外层的和最小的地球。它也被认为是最近发现的行星,被发现于1930年。在2006年8月国际天文联合会(IAU)收取的组织分类天体的科学界,投票从列表中移除冥王星的行星和给它的新分类矮行星。这种变化反映了天文学家的意识到冥王星是一个大型的成员柯伊伯带收集的碎片遗留下的冰和岩石的形成太阳系现在围绕着太阳除了海王星的轨道。(国际天文学联合会的区别地球和矮行星并进一步讨论改变冥王星的分类,看到地球)。

冥王星不是肉眼可见的夜空中。其最大的月亮,摆渡的船夫的大小是足够接近冥王星,它已成为普遍指的是两个身体作为一个双系统。冥王星是♇指定的象征。

冥王星命名的阴间的神罗马神话中(希腊等价哈迪斯)。那么遥远,太阳的光,旅行大约每秒300000公里(186000英里),需要5个多小时到达。观察者站在冥王星的表面会看到太阳作为一个非常明亮的星星在黑暗的天空,提供冥王星平均1/1,600到达地球的太阳光量。冥王星的表面温度所以很冷,常见的气体等氮和一氧化碳像冰存在。

因为冥王星的偏僻和体积小,即使是最好的望远镜在地球和地球轨道可以解决其表面的小细节。事实上,几十年来,它的半径和质量等基本信息已经很难确定。直到冥王星被美国飞船访问新视野号飞过冥王星及其卫星卡戎,2015年7月,许多关键问题及周边地区是回答。

冥王星的平均距离太阳,或39.5约59亿公里(37亿英里天文单位),给它一个轨道比最外层地球,海王星。(一个天文单位(AU)的平均距离地球太阳大约1.5亿公里(9300万英里)。)它的轨道与行星相比,在很多方面是典型。它更细长,比任何行星或偏心轨道更倾向于(17.1°)黄道地球轨道面,大部分的行星的轨道附近的谎言。旅行其偏心路径绕太阳,冥王星不同距离29.7天文单位,在最接近太阳(最高点),在其最远的点(49.5非盟,远日点)。因为海王星轨道近圆形轨道30.1 AU,冥王星是一小部分的每个革命实际上接近太阳比海王星。然而,两具尸体永远不会相撞,因为冥王星被锁定在一个稳定与海王星3:2共振;即。,it completes two orbits around the Sun in exactly the time it takes Neptune to complete three. This gravitational interaction affects their orbits such that they can never pass closer than about 17 AU. The last time Pluto reached perihelion occurred in 1989; for about 10 years before that time and again afterward, Neptune was more distant than Pluto from the Sun.

从地球上观察显示,冥王星的亮度随6.3873个地球日,现已成为其自转周期(恒星一天)。在行星中,只有汞,几乎59天的周期,和金星243天,变得更加缓慢。冥王星的旋转轴倾斜一个角度120°的垂直于这个平面轨道,所以它的北极实际上点30°以下平面。(按照惯例,以上飞机是指在地球和太阳的方向北磁极;下面在相反的方向。相比之下,地球的北极轴倾斜23.5°垂直,高于其轨道平面)。冥王星因此旋转近的一侧逆行相反方向(太阳的旋转方向和大部分的行星);一个观察者在其表面会看到太阳从西边和设置在东部。

与行星,冥王星也异常的物理特性。冥王星有半径小于水星的一半;只有三分之二的地球的大小月亮。外“巨人旁边木星,土星,天王星,海王星——小得惊人。当这些特征结合已知的密度和成分,冥王星似乎有更多的共同点与大型冰冷的外行星的卫星比任何行星本身。最亲密的双胞胎是海王星的卫星海卫一这两个机构,这表明类似的起源(见下文冥王星及其卫星的起源)。关于冥王星的轨道和物理数据,看到的表。

尽管检测甲烷冥王星表面的冰在1970年代(见下文表面和内部)给了科学家们信心,身体有一个氛围,直接观察它必须等到下一个十年。发现它的气氛在1988年冥王星传递的(掩蔽)明星观察从地球。恒星的光逐渐变暗消失在冥王星之前,展示的薄,大大膨胀的气氛。因为冥王星大气层必须由蒸气与冰处于平衡状态,温度的微小变化应该很大影响大气中气体的数量。在1989年围绕冥王星的近日点,当冥王星冷略低于平均水平,更多的冰冻的气体蒸发;然后气氛达到或接近其厚,使其有利的时间学习。天文学家在2000年估计表面压力范围的少数几个数万微巴(微巴之一是海平面压力在地球上的1000000)。至少在远日点,当冥王星是接受阳光,大气可能不是可检测。

掩星期间观察表明,氮的主要气体在冥王星的大气层,也包含少量的甲烷、一氧化碳、氰化氢。(氮也是大气的主要成分海卫一和土星最大的卫星,泰坦,以及地球)。在飞越,新视野号确定表面压力10微巴发现乙炔,乙烯和乙烷在大气中。表面附近的温度是45 K (−228°C,或−379°F)。霾层被认为到200公里(120英里)的高度。高层大气相当长,去1800公里(1100英里)的表面,而且很冷,使氮逸散到太空中。

新视野号只有一个半球的冥王星。半球由汤博区,一个白色的心形的平原。汤博的西部地区是人造卫星平原,一个平滑的纯氮冰没有陨石坑。缺乏陨石坑显示人造卫星平原是一个非常年轻的特性,因此,冥王星可能有一些地质活动。汤博部位周围是那么光滑区域包含一些山脉。这些山脉是由水冰可能漂浮在周围的氮冰。更高的纬度都包含在黑暗的平原北部。汤博的西部地区是冥王星最黑暗的地区。最初的绰号“鲸鱼”形状,后来被称为恶魔地区,这个地区与平原,有多种多样的地形陡坡”山,陨石坑。这个地区的深色来自有机化合物称为tholins。

冥王星的平均反射率反照率(即,是0.72。,it returns 55 percent of the light that strikes it), compared with 0.1 for the月亮0.8,海卫一。然而,这个平均反射率包括范围广泛的反射率、恶魔与部位有0.1到0.2的反射率和汤博区反射率从0.8到1。

第一个原油红外光谱测量(看到光谱学),在1976年,揭示了存在的固体甲烷在冥王星的表面。使用新的地面仪器可以在1990年代早期,观察员发现冰水,一氧化碳,分子氮。尽管氮的光谱特征本质上是非常弱的,现在清楚的是,这种物质必须占主导地位的表面组成。甲烷存在纯甲烷冰的补丁,冰冻的“解决方案”氮甲烷的冰。

冥王星的密度为1.85克/立方厘米,和摆渡的船夫的密度为1.7克每立方厘米。这些值表明,身体都是等材料的一个重要部分组成硅酸盐岩石和有机化合物密度比水冰(密度为1克每立方厘米)。摆渡的船夫的低密度可能出现更多孔的岩石或有一个较低的分数。冥王星,像冰冷的木星和土星的卫星,可能有一个内在的岩石核心包围着厚厚的地幔的水冰。冰冻的氮、一氧化碳和甲烷观察其表面上的形式相对薄层,类似于水在地球表面的一层。人造卫星平原形成的是一个深盆的结果产生影响。它坐落在冥王星的潮汐轴;也就是说,它的对面是摆渡的船夫的矮行星。人造卫星平原的位置要求有额外的质量下,这额外的质量可能来自地下海洋上方的岩石内核和水冰下地幔。

冥王星拥有五个已知卫星。摆渡的船夫迄今为止规模最大,一半大小的冥王星。它围绕Pluto-more准确,弥撒的两具尸体围绕一个共同的中心的距离约19640公里(12200英里),相当于八个冥王星直径。(相比之下,地球的月亮是地球大小的四分之一多一点和分开后者约30地球直径。)摆渡的船夫的公转周期是完全等于冥王星的旋转周期本身;换句话说,摆渡的船夫在同步轨道冥王星。因此,摆渡的船夫是可见的只有一个半球的冥王星。它仍然高于冥王星表面的同一位置,上升或设置(就像不会做的事通信卫星在地球静止轨道在地球上;看到航天:地球轨道)。此外,与大多数卫星太阳系,摆渡的船夫在同步旋转的状态;即。,it always presents the same face to Pluto.

摆渡的船夫有点反光(较低反照率——0.25)比冥王星更中性的颜色。其光谱揭示了水冰的存在,这是占主导地位的表面组成。没有提示的固体甲烷如此明显的大邻居。摆渡的船夫的表面也有补丁的氨的陨石坑。正如上面所讨论的部分表面和内部月亮,摆渡的船夫的密度意味着包含等材料硅酸盐和有机化合物,是密度比水冰。关于摆渡的船夫的额外的数据,看到的表。

冥王星的其他四个moons-Hydra Nix, Kerberos, Styx-are远小于摆渡的船夫。所有四个细长。他们围绕着冥王星外摆渡的船夫近圆轨道的路径(比如摆渡的船夫)和在同一个轨道平面摆渡的船夫。九头蛇的轨道半径约为64721公里(40216英里);Kerberos是57750公里(35884英里)的;拒绝的是48690公里(30254英里);和冥河42413公里(26354英里)。冥河、Nix和Kerberos摆渡的船夫一样反光,而九头蛇是更加深思熟虑。

对于每一个轨道完成摆渡的船夫,九头蛇完成六分之一的轨道,Kerberos约五分之一,Nix四分之一和三分之一冥河。这意味着,九头蛇的轨道周期,Kerberos, Nix,冥河6:5:4:3比率。这些关系的轨道周期,大约的比例小整数,表明,九头蛇,Nix, Kerberos和冥河在稳定的动态相互共振摆渡的船夫和;所有五具尸体,通过另一个定期,通过重力的方式进行交互的倾向于维持他们遇到的规律性。因为冥王星和不断变化的引力场的摆渡的船夫(相互旋转),Nix和Hydra旋转有时混乱的两极翻转。与大多数其他卫星的太阳能系统,冥王星的四个小卫星与地球同步旋转;也就是说,他们的旋转周期是不一样的轨道周期。旋转时间范围从0.4295日九头蛇为Kerberos 5.31天。

当冥王星被发现时,它被认为是第三行星被发现天王星和海王星,而不是六个行星被肉眼可见的天空中自古以来。九分之一星球的存在已经假定从19世纪后期开始的基础上明显的扰动的天王星的轨道运动,这表明那里的尸体被引力干扰它。天文学家们后来意识到,这些扰动spurious-the重力从冥王星的小质量是不足以被怀疑干扰的来源。因此,冥王星的发现是一个惊人的巧合归因于仔细观察而不是准确预测一个假设的存在的星球。

寻找预期的行星支持最活跃的洛厄尔天文台在旗杆,亚利桑那州,美国在20世纪早期。这是由天文台的创始人,珀西瓦尔洛厄尔美国天文学家曾实现了通过他的高调宣称的恶名运河看到在火星。两次不成功的尝试后,发现这个星球上洛厄尔1916年去世之前,一个天文相机专为这个目的设计,能收集光广角的天空在1929年投入使用,和一个年轻的业余天文学家,克莱德·汤博被雇来进行搜索。1930年2月18日,不到一年之后,他开始了他的工作,汤博发现冥王星星座双子座。对象出现的微弱的“明星”15日级慢慢地改变其在固定背景下的地位星星因为它追求其248年轨道在太阳。虽然洛厄尔和其他天文学家预测未知的行星将更大,比对象汤博发现冥王星很快被接受为预期的第九行星。发明的象征,♇,站对冥王星的前两个字母和珀西瓦尔洛厄尔的首字母。

摆渡的船夫被发现在1978年冥王星被逼真地记录的图像美国海军天文台站在旗杆,少于6公里(3.7英里)的冥王星的发现。这些图片被记录由詹姆斯·w·克里斯蒂和罗伯特·s·哈林顿试图获得更为精确的测量冥王星的轨道。新命名的卫星船夫在希腊神话中谁渡轮死去的灵魂哈迪斯黑社会的领域。

之前的发现摆渡的船夫,冥王星被认为是比实际更大更大;没有办法确定直接量。甚至在发现图片,摆渡的船夫出现作为一个未解决的凹凸的冥王星,表明观察困难带来的相对接近的两具尸体,他们伟大的距离地球和地球的扭曲效应大气。只有20世纪末附近的可用性哈勃太空望远镜(HST)和地球仪器配备自适应光学补偿大气湍流,并天文学家首次解决冥王星和卡戎星到单独的身体。

九天文学家团队在美国发现了两个小卫星2005年,九头蛇和拒绝,图片由哈勃太空望远镜在共同寻找对象环游冥王星一样小直径25公里(16英里)。确认轨道,冥王星和摆渡的船夫的天文学家哈勃图像检查2002年地表测绘研究和发现微弱但明确的迹象两个物体沿着轨道路径计算的2005张照片。

2011年六天文学家发现了小月亮Kerberos由哈勃太空望远镜的图像。与Nix和Hydra的发现一样,天文学家哈勃图像和早些时候检查发现了微弱的痕迹似乎是Kerberos图像从2006年和2010年。使用哈勃太空望远镜在2012年再次找到冥河。

之前的发现摆渡的船夫,这是流行的假设冥王星是一个前月亮的海王星不知怎么逃过它的轨道。这个想法得到了明显的支持冥王星和维度的相似性海卫一在特里同巧合附近的轨道周期(5.9天)和冥王星的自转周期(6.4天)。建议这两个机构之间的亲密接触时的冥王星卫星导致弹射海王星系统和Triton承担引起的逆行轨道这是目前观察到的。

天文学家发现很难建立所有这些事件发生的可能性,和摆渡的船夫的发现提供了信息,进一步反驳这个理论。因为冥王星的修订后的质量只有法螺的一半,冥王星显然不可能造成Triton逆转的轨道。同时,冥王星的事实有一个比例大的月球的逃离的想法令人难以置信。当前的思维倾向于认为冥王星和卡戎星相反形成作为两个独立机构太阳星云,太阳系的气态云凝聚(看到太阳能系统:太阳系的起源)。冥王星和proto-Charon之间的碰撞可能产生碎片环绕冥王星累积的引力形成现在的月球。这种情况类似于目前支持模型的形成月亮结果的碰撞火星份的身体地球(看到月亮:起源和演化)。就像月亮似乎缺乏挥发性元素相对于地球由于其高温起源,也可以没有甲烷摆渡的船夫,连同两冥王星和密度相对较高摆渡的船夫用类似的过程来解释。

天文学家们认为冥王星的四个小卫星也产品相同的碰撞,导致目前的摆渡的船夫。替代的一幕——他们形成独立在太阳系外的其他地方和后来的引力捕获Pluto-Charon系统没有出现可能的组合循环共面轨道和多个动态共振当前存在的两个小身体和摆渡的船夫。相反,这些情况表明,材料环的碎片,被逐出累积成三个卫星和可能碰撞其他有待发现。

这个碰撞场景暗示当时Pluto-Charon系统形成,大约46亿年前,外面的太阳星云包含了许多冰冷的尸体,而这两个近似尺寸一样。身体本身认为是建立从较小的实体,今天是公认的原子核彗星。氚核可能是另一个的大的冰冷星子海王星,送入轨道的行星的早期历史。喀戎之间,一个小的身体绕太阳公转土星和天王星和被认为是一个巨大的彗星核菲比,土星的月亮,表示有点小这样的对象的例子。

大多数这些冰冷的星子被纳入在形成巨行星的核心。然而,许多人被认为是仍构成的松散碎片柯伊伯带——厚盘状区域,对太阳系的飞机被夷为平地,位于海王星轨道之外,值得注意的是,包括冥王星的轨道外的部分。数十亿美元冰冷的对象是最外层的分散太阳系在天王星和海王星的形成;他们认为形式奥尔特云,一个巨大的围绕太阳系的球壳的距离大约50000天文单位。后超过一千个柯伊伯带天体(KBOs)直接观察从1990年代初开始,天文学家们得出的结论是,冥王星和卡戎星可能是大型的柯伊伯带,身体如凯龙星,卫海王星的卫星,和其他一些冰冷的卫星的外行星起源于KBOs。事实上,像冥王星,有一群KBOs拥有高度偏心轨道倾向于太阳系的飞机和表现出相同的稳定3:2与海王星轨道共振。识别的亲和力,天文学家命名的对象这一组Plutinos(“小冥王星”)。

前取消冥王星从官方的名单行星,天文学家们从来没有建立严格的科学的定义太阳系行星,也没有他们同意最小质量,半径,或身体的起源机制资格。传统的“本能”区别较大的太阳系的行星,他们的卫星,小的身体如小行星和彗星是当他们的分歧似乎更深刻的、明确的和当小尸体残骸积木的性质的行星是隐约感知到。太阳系的早期,杂乱的概念是在某些方面类似于印度寓言所描述的情况的盲人,接触之后发现了一个不同的对象的不同部分相同的大象。随后,太阳系的原始分组的组件需要重新分类下一组复杂的、相互关联的定义。

如果发现了冥王星的上下文柯伊伯带而不是作为一个孤立的实体,它可能永远不会被排在八大行星。事实上,之后的几十年里,冥王星的发现,一些天文学家继续质疑它的行星地位的体积小,冰冷的成分,以及反常的轨道特征。此外,对21世纪,天文学家观察到几个KBOs都大致的大小摆渡的船夫和一个名叫阋神星,比冥王星稍大的本身。因为冥王星不再是太阳系以外的独特,它成为现任天文学家承认其他成员进入行星行列或排除冥王星。2006年,IAU投票采取后者而建立的类别矮行星认识到更大的,更大的成员一个给定的对象有相似的成分和起源和人口占据同样的轨道”。“因此,冥王星,厄里斯刻瑞斯谷神星,直径约940公里(585英里),是最大的小行星belt-were对象指定的矮行星。2008年6月,国际天文学联合会创建了一个子类矮行星的范畴内,称为为,远离的矮行星太阳比海王星,也就是大KBOs尸体。冥王星和厄里斯为;谷神星,因为它的位置在小行星带,不是。从那时起,两个KBOs,中的神祗和Haumea,指定为矮行星。

托拜厄斯唱欧文

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艾伦·斯特恩和杰奎琳在,冥王星和摆渡的船夫:冰世界太阳系的边缘,第二版。(2005年),是一个公众层面的讨论Pluto-Charon系统。一个权威的论文中展示了由该领域的专家美国的艾伦·斯特恩和David j . Tholen《经济学(季刊)》。冥王星和摆渡的船夫(1997)。克莱德·汤博和帕特里克•摩尔,黑暗中,冥王星(1980),是这个星球上的故事的发现cowritten由其发现者(汤博)。摆渡的船夫的检测报道文章的发现者J.W.克里斯蒂和R.S.哈林顿“冥王星的卫星,”天文杂志,83(8):1005 - 08(1978年8月),“摆渡的船夫的发现和轨道,”伊卡洛斯,(1):44 38-40(1980年10月)。马克Littmann,发现太阳系外行星之外:、更新和启埃德。(1990),记述的历史发现天王星,海王星,冥王星。

关于冥王星的行星地位的争议是检查尼尔deGrasse Tyson,Pluto文件:美国人最喜欢的星球的兴衰(2009);在厄里斯的发现者,写的一本书迈克-布朗,我杀了冥王星和为什么它是如何来吗(2012)。

托拜厄斯唱欧文

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