回眸 | 16年前被開除“行星籍”，它在60億公里外向你“比了個心”

16年前，也就是2006年的8月24日注定會被載入天文學(xué)史冊。自1930年被發(fā)現(xiàn)時就列入九大行星行列的冥王星，長久以來因為與其他八大行星的諸多不同而飽受質(zhì)疑，終于在第26屆國際天文聯(lián)合會（IAU）上從太陽系第九大行星降級為矮行星，并被重新命名為“134340號小行星”。

冥王星為什么會被降級？

冥王星的存在最早是在20世紀早期由珀西瓦爾·洛厄爾提出的，他經(jīng)過計算證明天王星和海王星軌道的擺動是由未知的第九行星的引力引起的。10年后的1930年3月13日，天文學(xué)家克萊德·湯博在洛厄爾天文臺確認了冥王星的存在。

冥王星的發(fā)現(xiàn)者克萊德·湯博

從那時起，冥王星穩(wěn)坐太陽系第九大行星的位置，直到2003年天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了2003-UB313，也被稱為鬩神星（Eris），它的體積幾乎和冥王星一樣大，但質(zhì)量要大得多。

鬩神星的發(fā)現(xiàn)在天文界引發(fā)了激烈的爭論，如果冥王星是行星，那么鬩神星也應(yīng)該是。于是2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學(xué)大會中確認了行星的稱謂與定義。“行星”指的是圍繞太陽運轉(zhuǎn)、自身引力足以克服其剛體力而使天體呈圓球狀、并且能夠清除其軌道附近其他物體的天體。一顆不是衛(wèi)星的天體如果只滿足了前兩個準則，將被分類為“矮行星”。

IAU認為構(gòu)成行星的必要條件是：

1.擁有繞太陽運行的軌道；

2.有足夠的質(zhì)量來保持流體靜力平衡（由于重力被壓成球形）；

3.是其軌道上的主導(dǎo)天體。

最終，在國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）發(fā)布了行星新標準后，冥王星和鬩神星都被歸為矮行星。IAU最終裁定冥王星不再是行星的理由是：冥王星的軌道與海王星的軌道重疊。

除了冥王星和鬩神星外，太陽系還有三顆已知的矮行星，一顆是位于火星和木星之間小行星帶的谷神星，一顆是位于海王星軌道之外的妊神星，還有一顆是位于柯伊伯帶的鳥神星。

冥王星成了矮行星代表

冥王星位于太陽系柯伊伯帶，距離地球大約60億公里。主要由巖石和冰組成，這也是柯伊伯帶天體的特點之一。

當(dāng)冥王星還是第九大行星的時候，它是九大行星中最小的那顆，但當(dāng)它退回到矮行星行列，它就成了太陽系中體積最大、質(zhì)量第二大的矮行星了。

冥王星與他的衛(wèi)星“卡戎”和地球大小的對比

應(yīng)該如何形容冥王星的大小和質(zhì)量呢？就拿我們熟知的月球來作比較吧。它的質(zhì)量只有月球的1/6，體積只有月球的1/3。不過，冥王星的外表看起來要比月亮絢麗得多，冥王星表面的顏色共有三種：炭黑色、淡橙色和白色。

冥王星表面的成分主要是固態(tài)氮，占比超過了98%，剩下的就是微量的甲烷和一氧化碳了。

這些物質(zhì)在冥王星上的分布也不同，面向冥衛(wèi)一的那一面甲烷含量更多，而背向冥衛(wèi)一的那一面一氧化碳和氮的含量更多。

由于冥王星內(nèi)部的巖石和表面的冰層會在放射元素衰變的熱作用下分離，科學(xué)家認為冥王星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了分層變化：地心由巖石組成，包裹地心的地幔則是由冰構(gòu)成，在地心和地幔之間，還有可能存在著液態(tài)水層。

它有顆浪漫的“小心心”

2006年1月19日，載著人類探索未知的無限希冀和冥王星發(fā)現(xiàn)者湯博的骨灰，美國宇航局的“新視野號”探測器發(fā)射成功。“新視野號”探測器上搭載了可見光—紅外成像光譜儀、遠程勘測成像儀、太陽風(fēng)分析儀、紫外成像光譜儀、高能粒子光譜儀、無線電科學(xué)設(shè)備、塵埃計數(shù)器等7件儀器，用來研究冥王星大氣及地表物質(zhì)的成分和溫度。

“新視野”號探測器

2015年7月14日，“新視野”號探測器在距離冥王星12550公里的距離，首次拍攝到了這顆遙遠神秘星球的特寫照。

當(dāng)時這些照片一經(jīng)公布就成了網(wǎng)紅。這顆寒冷的矮行星有著令人難以置信的多樣性和復(fù)雜的地形，讓極具想象力的研究人員和太空迷們都驚呆了。冥王星上有一塊巨大心形的明亮區(qū)域，這又給冥王星添上了一抹浪漫色彩。

帶有巨大“心形”的冥王星

在這個巨大的心形中，氮冰川緩緩流入冰冷的盆地深處，在氮冰川西側(cè)，有一座名叫“史波尼克”的高原。雖是高原，但因為坐落在盆地中，所以并不突出。冥王星的表面有不少隕石坑，但這片“心形”的區(qū)域卻能夠“出淤泥而不染”，依然保持著光滑的表面。

而且似乎是有某種神秘的力量，讓它的地表愈合了。這到底是怎么回事呢？或許關(guān)鍵原因就在于形成這座高原的奇特材料。氮氣是冥王星大氣中含量最多的成分，但極低的溫度讓氮氣凝結(jié)成了氮冰，落在冥王星表面。這些處于史波尼克高原的氮冰表面布滿了蜂窩圖案。

蜂窩圖案

會不會是這些奇特的圖案抹掉了原本應(yīng)該存在的隕石坑呢？科學(xué)家估計冥王星內(nèi)部微弱的熱流驅(qū)動著溫?zé)岬牡蛏弦苿樱拖褚后w發(fā)生對流現(xiàn)象一樣，高溫液體從底部上升，低溫液體從表面下沉，逐漸就形成了一片片拼接的蜂窩圖案。

冥王星大氣里的氮冰以氮霜的形式凝結(jié)在隕石坑地勢最低的地方，逐漸填滿凹陷部分，“自愈”成了今天我們看到的心形蜂窩高原。

冥王星上的那片心型區(qū)域，后來以發(fā)現(xiàn)冥王星的科學(xué)家克萊德·湯博的名字命名，被稱為“湯博區(qū)”。在克萊德·湯博去世之后，他的家人將他的一些骨灰裝入鋁罐中，隨著”新視野“號探測器飛向冥王星，一生都沒有真正看清冥王星的湯博成為了最接近它的人類。關(guān)于冥王星還有著許許多多的疑問和謎團，這一切或許只有科學(xué)再次進步，或者人類有能力踏上冥王星的那天，才會被一一揭開。

綜編：央視科教、“浩瀚宇宙”微信公眾號、科技日報