冷星球，冷知识

冉浩

如果说在太阳系的大型天体里面最悲催的成员，大概就是冥王星了，它被发现的时候就有了一个阴森的“地狱名儿”，接着又被人类从“九大行星”中踢出……不过好在人们并没有忘记这颗冰冷的星星，一颗探测器飞跃48亿千米，历时9年多，终于抵达了那里，人们第一次目睹了它的真容，而一向冷酷的它，也向地球释放了一个大大的“爱心”。

其实，这颗冰冷的星星有着许多不为人知的冷知识、冷秘密，借着现在这股热乎劲儿，我们就一起来瞧瞧吧！

太阳系中很另类的一颗星

早在冥王星被发现之前，天文学家就通过天王星轨道的偏差计算找到了海王星，之后人们便投身到寻找太阳系“第九行星”的运动中了。然而，事与愿违，找了快100年还是没有结果。直到1930年，年轻的天文学家克莱德·威廉·汤博通过“大家来找茬”的方式，也就是对比天空中星星的运动轨迹，终于找到了一颗符合行星运动特征的15等星。于是，人们就给它排号儿，起名为“冥王星”，这颗“第九行星”就这样悲催地下地狱了……

确实，冥王星所在的地方相当阴冷，它距离太阳的平均距离大约为59亿千米，而且轨道非常椭圆，与其他近圆轨道的大行星不同，它的近日点约为44.4亿千米，远日点则是73.1亿千米。因为已经非常接近目前已知的太阳系边缘，冥王星公转一周也挺吃力，要248个地球年……相比太阳系的其他大行星，冥王星的个头儿还小了一点，它的直径为2 370±20千米，甚至比月球还要小一点。

后续的研究发现，冥王星的轨道附近还有大量的冰块、碎石，这里正是很多彗星的发源地，于是科学家就给这里起名为艾吉沃斯-柯伊伯带，它与更外围的奥尔特云共同组成了太阳系的外围部分。

接下来，不断有人在柯伊伯带找到个头不小的星球，如直径1 260±190千米的夸欧尔、直径1 060±100千米的塞德娜，后者还是目前已知太阳系公转周期最长的大天体，达到了11 400年！虽然它们的出现没能撼动冥王星的地位，但是人们却在想，这些星球和冥王星的差距是不是小了一点？致命的一击来自2005年。美国科学家迈克尔·布朗在柯伊伯带找到了一个和冥王星差不多大的天体——阋神星，它的视直径达到了2 400千米，看起来比冥王星还要大一些……

虽然事后证明阋神星的直径实际是2 326±12千米，比冥王星略小，但其质量却比冥王星多了27%。看来，冥王星并没有像别的大行星一样独霸整个轨道区域，这里像它这样的星球应该还有不少。结果，2006年8月24日，经过在捷克首都布拉格召开的国际天文学大会（IAU）投票表决，撤销了冥王星的行星身份，太阳系只保留8颗行星，而类似冥王星这样的天体，被归入了一个新的概念——“矮行星”。

冥王星，让我好好看看你

不管是否被踢出了大行星行列，冥王星都是天文学家眼中非常重要的天体。但是，由于距离太远，此前我们居然连冥王星清晰的样子都没有见过！早在20世纪90年代，美国国家航空航天局（NASA）就制订了“冥王星-柯伊伯快车”计划，以探测冥王星及其卫星卡戎，顺路研究柯伊伯带，原定于2004年12月18日发射。怎奈后来实际花费超出预算太多，项目被砍。一些天文学家激烈反对，美国行星学会甚至发起了“拯救冥王星计划”运动，迫使NASA让步，最终，“新视野”计划付诸实施。

“新视野”号探测器的主体形如一块三明治，有钢琴大小。在冥王星附近，阳光会衰减为我们这里的1/1 000，太阳能电池板已经没了价值，科学家以10.9千克放射性钚丸作为电池，可以为探测器提供持久的电力。探测器除了必须具备10年以上的长寿命，还必须有强劲的信号发射能力，以便让我们能够收到它从太阳系边缘发来的信号。

“新视野”号探测器最终在2006年1月19日发射升空，它的任务是在2015年造访冥王星，并且将在2016～2020年飞越柯伊伯带，可以对途经的天体进行研究。探测器上还搭载有冥王星发现者汤博的部分骨灰，让这位科学先驱有机会“看到”他所发现的这颗星。在踏上征程之后，探测器上的大部分仪器进入了休眠状态。

2007年1月，“新视野”号探测器进入木星的重力场，在那里它被唤醒，进行了一次模拟预演，它观测了木星的云层与磁尾，对木星的卫星进行了探测，并且观察到了木卫二上的冰混合物。两个月后，它继续踏上了前往冥王星的征程。

在这期间，我们对于冥王星的了解更多了，哈勃太空望远镜的一组图像显示冥王星似乎正在变红，它的颜色也许没有我们最初认为的那么清冷。到了2012年，冥王星的第5颗卫星被发现，科学家甚至估计冥王星周围至少还隐藏着10颗尚未发现的卫星。同时，科学家也在用哈勃太空望远镜时刻守望着“新视野”，以防它被其他小天体撞毁。

2014年12月，历尽千辛万苦，“新视野”号探测器到达了冥王星百万千米范围内，所有的设备都被唤醒开机，开始了探测活动。由于距离遥远，这些信号要在经历4小时25分钟后才能抵达地球。2015年7月，它抵达了距离冥王星最近的位置，它的成像精度可以达到60米，这是我们第一次如此近距离地观察这颗星。

“新视野”号探测器没有让我们失望，它发现了冥王星稀薄的大气中存在雾霾，而且是两层，一层有80千米厚，另一层有50千米厚。这些雾霾中存在有机分子，如甲烷、乙烯和乙炔，它们很可能在紫外线的作用下经过化学反应后形成一些碳氢化合物，这些化合物沉降后使冥王星表面呈现出淡红色。我们还了解到，冥王星表面的地形非常多样，有山脉和平原，甚至还有冰川，特别是在冥王星表面，我们还看到了一个大大的心形！这是冥王星在向地球人“示爱”么？

冥王星，你还能和小伙伴愉快地玩耍吗

事实上，冥王星并不是第一个被降级的“倒霉蛋”。1801年在火星和木星之间的小行星带中被发现的谷神星，最初就被认为是和水星一样的星球，但最终也被撤销了行星身份。在2006年，它和冥王星一起被归入了矮行星的行列中。

当年，IAU剥夺冥王星行星资格的时候，给出了定义行星的三大标准：一是行星必须要围绕太阳运转；二是行星的质量要足够大，能够使它成为球形；三是行星应该清空了轨道附近的区域，或者说，它独享轨道，不与其他天体共享。冥王星就是因为处于柯伊伯带的天体群中，而在第三条标准上“阴沟翻船”的。

但是，并不是所有的人都支持IAU的定义，而且很多冥王星的支持者们质疑该投票的合法性。因为当时会议进程进入了末尾，很多科学家因为自己的领域已经结束讨论，没有多余的经费继续逗留，因此没有进行投票就回程了。最终，参与投票的只占IAU 1万名成员的4%，代表性不足。而且最新的探测显示冥王星和其他大行星一样，具有丰富的地形和复杂的大气成分。他们认为，在天文学不断进步的今天，IAU的定义已经过时，矮行星的说法应该撤销。太阳系外一系列类地星球的发现暗示着，行星并非特殊的天体，行星和矮行星之间不存在明确的界限，凡是质量够大、依靠自身的重力能够维持球形的，都应称为行星。

如果按照这个概念，不仅冥王星能够恢复行星身份，太阳系的行星伙伴们的数量也要增加了，不光谷神星、阋神星等矮行星会升格成行星，连地球和月亮也要变成双行星系统。如果这一建议成真，冥王星就又可以和更多的小伙伴们愉快地玩耍啦！