冥王星的秘密：它比你想的還要神秘！而且很恐怖

2025年,我們將迎來一個重要的週年紀念日 冥王星發現95週年 冥王星,聽起來是不是很遙遠,很神祕? 其實,它就像是滑雪愛好者的天堂 簡直是冰雪世界的極致版 冰凍的平原,冰冷的山脈 山頂上的雪營地在陽光下閃閃發光 谷地和隕石坑整個景象就像是來自外星的滑雪仙境 不過,這裏的雪和你在地球上的雪不太一樣 你知道嗎? 冥王星上的山峯是被冰凍的甲烷覆蓋的 而它的雪是由冰凍的水晶體構成的 因爲它的化學成分很特殊 而且,冥王星的雪它居然是紅色的 是的,你沒聽錯,紅色的雪 而且,它的山脈可不是咱們地球上那種典型的岩石山脈 冥王星的山脈就像是巨大的冰塊 氣勢磅礴 它們的高度可以達到近一萬英尺 真的是不容小覷啊 冥王星又稱冥神星 是太陽系科伊伯帶中的矮行星 冥王星是第一顆被發現的科伊伯帶天體 冥王星是太陽系內已知體積最大 質量第二大的矮行星 在直接圍繞太陽運行的天體中 冥王星體積排名第九,質量排名第十 冥王星是體積最大的海王星脈天體 其質量僅次於位於離散盤中的系神星 與其他科伊伯帶天體一樣 冥王星主要由岩石和冰組成 相較月球 冥王星僅有月球質量的六分之一 月球體積的三分之一 冥王星的軌道離心率及傾角皆較高 近日點爲30天文單位 遠日點爲49天文單位 冥王星因此週期性進入海王星軌道內側 海王星與冥王星因相互的軌道共振而不會碰撞 在冥王星距太陽的平均距離上 陽光抵達冥王星需時5.5小時 過去很長時間以來 人們一直都說太陽系存在九大行星 它們分別是水金地火木土天海明 但是在2006年 冥王星卻被降級爲了矮行星 很多人爲冥王星感到不公 然而實際上 絕大多數天文學家早已有了共識 那就是在目前我們對於太陽系的認識情況下 冥王星已經不能再和其他八大行星相提並論 把冥王星從大行星的位置上拿掉 是必須要做的事 發現冥王星之時 由於錯誤地計算了冥王星的質量 當時的數值比現在要大得多 並且對太陽系的認識還很不完善 因此將冥王星歸位了行星的行列 但冥王星相比於其他八顆行星 實在是太與衆不同了 第一 它的質量太小了 比地球的衛星月球和前八顆行星裏 質量最小的水星都還要小 並且 它的質量根本不足以引起 天王星和海王星運動那麼大的偏差 第二 它的軌道太奇怪了 前八顆行星的軌道基本都在同一個平面裏 但冥王星的軌道卻非常傾斜 和這個平面有17度多的傾角 前八顆行星的軌道 除了離太陽最近的水星外都非常接近正圓 但冥王星的軌道卻非常扁 在近日點附近時 冥王星離太陽的距離甚至比海王星還要近 最遠時卻比海王星遠了近三分之一 第三 也是最重要的 就是1990年代以來 大量科伊伯帶天體的發現 1951年 天文學家科伊伯和埃及沃斯就預言 在海王星軌道以外的太陽系邊緣地帶 充滿了微小冰封的物體 它們是原始太陽系星雲的殘留物 也是一部分彗星的來源地 這個區域後來被命名爲科伊伯帶 到了40多年後的1992年 人們才發現了第一個科伊伯帶天體 此後 新的科伊伯帶天體的發現層出不窮 其中步伐個頭特別大的 2004年 科學家宣佈 2003年發現的科伊伯帶天體塞德納 其大小已經非常接近冥王星了 2005年 科學家宣佈 2003年發現的科伊伯帶天體 其大小超過冥王星 這一結果 對冥王星的地位提出了嚴峻挑戰 至此 冥王星只是一個普通的科伊伯帶天體 這一事實已是無可爭議 如果只是考慮人們的感情 保留冥王星的行星地位 那麼今後太陽系的行星名錄上 不知道還要添加多少新成員 並且 將科伊伯帶天體 與其他八顆行星歸位一類 這本身也很不科學 因此 冥王星的命運也就註定了 但我們並不需要爲此感到悲哀 因爲無論我們人類怎樣去分類 冥王星還是一如既往地 在自己軌道上運動 這不會對它造成絲毫影響 正如美國康奈爾大學的行星科學家 大衛·史蒂文森所說 科學的本質不在於命名和分類 而在於理解事物是怎麼運轉的 目前 人類的第一艘冥王星探測器 新式也好 已經對冥王星進行了近距離探測 希望我們有朝一日 能有航天員登上冥王星 在冥王星被降爲矮行星之前 我們一直認爲 我們的太陽系一共有九顆行星 其中八顆行星擁有在一個平面上的 幾近圓形的漂亮整齊的軌道 但是 冥王星 這個奇怪的傢伙 卻擁有一個古怪且隨意的軌道 顯然它離太陽太遠了 以至於沒有什麼可以修正它 使它變成一個正常的行星該有的的樣子 首先 以傾角爲例 這是天文學家用來描述行星軌道傾斜度的詞 相對於太陽系其他行星傾角的平均值 冥王星的軌道角度爲17度 這聽起來並不多 但是地球的軌道傾角僅僅是1.5度 事實上 除了冥王星之外的其他行星傾角 都十分相似 我們太陽系規定是這樣 而冥王星卻是那樣 然後是偏心率 行星不會以完美的圓形圍繞太陽運行 而是以拉伸的橢圓形運行 橢圓的拉伸量稱爲偏心率 偏心率爲0表示是一個規則的圓 而偏心率爲1則表示 這個軌道拉得太長了 以至於完全處於逃離太陽系 地球是一個不錯的小行星 偏心率只有0.016 在其他行星中 最嚴重的是水星 好吧 僅僅稱冥王星是偏心 還有待商榷 冥王星的偏心率爲0.25 換言之 四分之一的軌道完全脫離了圓形 它的軌道伸展得太長了 以至於它在海王星軌道內 度過了環太陽週期248年中的20年 冥王星的軌道很容易不穩定 但有時海王星會設法讓它穩定下來 這兩個行星處在一種稱爲共振的狀態裏 其中一個行星軌道的週期 是另一個行星軌道週期的簡單數倍 在雄偉的海王星 和無賴的冥王星的共同作用下 奇怪小行星每度過三年 宏大的巨型行星度過兩年 在數百萬年的過程中 這種共振使冥王星的軌道保持規律 儘管很奇怪 但是在外太陽系的很長一段時間中 軌道的情況並不是很穩定 在那裏我們太陽引力的影響十分微小 天文學家並不確定 冥王星將在其目前的軌道上停留多久 要使用過去500萬年左右的時間數據 來構建準確的預測 需要考慮太多的複雜性 我們未來遙遠的後代 說不定有一天醒來時會發現冥王星 在群星之間穿行 或者一頭撞向太陽 像我剛剛說的 冥王星做它想做的任何事 冥王星有多恐怖 與其他行星相比 冥王星的表面溫度駭人聽聞 低至-200多攝氏度 讓人不禁感嘆它的極端寒冷 更令人震撼的是 冥王星的一年 長達地球的248年 這樣漫長的時間週期令人難以想象 當我們站在地球這顆充滿生機的行星上 很難想象冥王星上的世界是如何運轉的 它的奇特環境和特殊規律 折射出宇宙的浩瀚和神祕 引發人們對未知的探索慾望 太陽光線稀薄 是冥王星表面溫度低的主要原因之一 由於冥王星與太陽之間的距離遠 光線在傳播過程中會發生嚴重的衰減 根據平方反比定律 冥王星的太陽光照射強度只有地球的約1 1600 這使得冥王星表面接收的太陽能量非常有限 導致溫度大大降低 冥王星的大氣層非常稀薄 也是導致表面溫度低的重要因素 冥王星的大氣層主要由氮、甲烷和一些稀少的氣體組成 相較地球的大氣層非常稀薄 正常情況下 大氣層可以起到保溫的作用 阻擋內部熱量的散失 然而 冥王星的大氣層薄得幾乎可以忽略 無法有效地保持熱量 使得表面溫度持續下降 冥王星的軌道離心率較大 使得它的公轉軌道非常橢圓 這意味着冥王星在不同距離太陽的位置上 會有很大的變化 當它離太陽最遠的時候 冥王星的溫度更加低 而當它靠近太陽時 溫度也稍有回升 這使得冥王星的表面溫度非常不穩定 冥王星的公轉週期可謂是人類無法想象的長 考慮到冥王星與太陽的距離和它的公轉速度 它所需的時間大約是248個地球年 換句話說 一年過去了 冥王星纔剛剛完成一次環繞太陽的軌道 這使得冥王星的季節變化極爲緩慢 幾乎沒有明顯的氣候變化 年復一年 冥王星上的天氣保持着相對恆定的狀態 沒有了地球上瞬息萬變的氣象 這種遙遠離太陽的生存環境 給冥王星帶來了許多奇特的現象 長時間的黑暗 使得冥王星擁有極低的表面溫度 平均僅有零下230攝氏度 相當於零下382華氏度 平常人類所熟悉的水 在冥王星上幾乎不存在 它們凍結成冰雲和冰山 構成了冥王星的表面底毛 由於冥王星光的到達時間差異 即使在一個冥王星年內 也會發生當冥王星的地方輕鬆度的變化 這種時間差異 引發了一種奇特的視覺效果 即當冥王星最接近太陽時 冰山會隨着溫度的上升而蒸發 形成一個薄薄的大氣層 但當冥王星遠離太陽時 大氣層又會逐漸凝固 回到一片寒冷的沉沒 冥王星的漫長恆星年帶來了許多挑戰 也讓我們思考我們所瞭解的時間和空間 它的孤獨和寒冷讓我們意識到 太陽系中的行星生命多樣性和複雜性 並且這些生命需要受特定的環境條件所限制 儘管冥王星遠離太陽 但科學家們仍然在致力於探索冥王星的奧祕 和了解太陽系的運作 我們的好奇心和勇氣將不斷驅使我們 探索更遠、更遙遠的未知領域 冥王星的低溫導致了其中的物質 幾乎處於凍結狀態 冰冷的溫度使得物質分子的運動減緩 原子和分子之間的碰撞變得稀少 這阻礙了分子內能量的傳遞 導致物質的變化過程變得幾乎不可見 因此一切在這樣的環境下似乎都變得靜止 時間流逝的步伐也隨之放慢 冥王星的極端寒冷環境下 太陽的輻射能量被大大降低 在太陽系中太陽光是我們察覺和感知 時間流逝的重要因素之一 它的光芒照耀着我們的星球 給予我們充足的能量和熱量 然而在冥王星的距離上 太陽的能量變得稀薄 幾乎沒有足以溫暖這個世界的熱量 因此這個遙遠而孤獨的冰冷星球 幾乎失去了光明和熱力的來源 時間也似乎在這樣的環境下被凍結 而在這個寒冷的環境中 冥王星的年份似乎變得模糊和無足輕重 由於冥王星的軌道運行週期 長達248年 它的一個地球年相當於冥王星上的240年 這樣巨長的年齡似乎消解了時間的意義 它們成爲了無法感知的遠方 而對於人類來說 無法準確計算或感知的年份 會讓人們對時間的認知產生一種扭曲和失衡的感覺 冥王星的極端環境 也給我們帶來了對時間流逝的全新思考 在這寒冷的世界中 時間的緩慢變化 也讓我們對宇宙的持久和無限產生了更多的想象 冥王星的存在讓我們體會到 時間是相對的 它並非一個統一而不變的概念 在不同的環境中 時間流逝的速度是有所不同的 而冥王星的異常緩慢只是其中的一個縮影 在科學的進步和技術的發展下 人類或許有一天能夠解開時間流逝的奧祕 甚至可以探索之外更遠的宇宙 但無論我們是否能夠洞悉宇宙的真相 冥王星這顆冷酷的行星都將繼續存在 並在它的表面上靜靜流逝着時間 不受人類認知的侷限 在探索的路上 每一次發現都會引發讀者評論的熱潮 人們對於冥王星的特點和性質 會有截然不同的看法 這也正是科學研究的魅力所在 2015年 經過長達九年的長途跋涉 人類凝聚當時最尖端科技的宇宙探測器 新視野號 終於抵達了曾經九大行星的邊疆 冥王星的上空 並拍下了這張經典照片 這是在1930年天文學家 第一次發現冥王星的存在後 時隔85年 人們第一次看清這顆神祕星球的模樣 距離遙遠 名字霸氣 其表面看起來 卻竟然有一個愛心般的圖案 這張照片 又一次把冥王星這顆神祕的星球 推到了大衆的視野前 種種因素集合在一起 不禁讓人對冥王星有了浪漫的遐想 甚至引起了網友們的爭相創作 然而 冥王星真的像你想象的那樣嗎 人們是如何發現它 又怎樣給它起了這樣一個名字呢 曾經是九大行星 冥王星又因爲什麼被踢出了這個行列 冥王星的雙星系統又是什麼神奇的東西 它的環境如何 有朝一日 人類會有機會親身站在它的地表 遙望浩瀚的星空嗎 在西方 人們將冥王星同地府 死亡 陰暗和神祕聯繫在一起 爲了探其究竟 2015年 NASA新的平線號探測器 飛掠冥王星 令人奇怪的是 時隔九年 就再也沒有人類飛行器 去過冥王星 這顆遠地行星 似乎就此淡出人們視野 是人們真的拋棄它了嗎 還是另有原因 2006年 爲了填補人類對冥王星和科伊伯 待探索最後的空白 NASA發射了新式野號探測器 也是人類唯一略過冥王星的探測器 經歷了九年的太空旅行 在2015年 新式野號終於與冥王星 開始親密接觸 它從此在地球人面前 揭開了神祕的面紗 這顆遠日點與太陽的距離 約爲74億公里的小行星 究竟有多麼可怕呢 極度嚴寒 由於幾乎逮不到陽光 使得冥王星表面 成爲了一片冰封的世界 其平均溫度 僅有大約零下229攝氏度 近日點也低至 零下223攝氏度左右 如果直接暴露在冥王星 這樣寒冷的環境當中 僅在一秒內 人類將會瞬間被凍結成冰雕 但並不是意味着 進入到冷凍的冬眠狀態 這種低溫會將 人類身體當中的細胞殺死 未來永遠沒有甦醒的時刻 新式野號 此前飛向冥王星期間 拍下多張新照片 顯示冥王星表面 大致呈紅色 其中一張顯示 它上面有一個心形笛帽 寬於2000千米 還有行駟經的陰影 有類似冰冠的光點 科學家指出 冥王星的大氣獨特 因此表面顏色與衆不同 估計照片中的亮點可能是 氮、甲烷及一氧化碳等氣體 它們不久前才結凍 反射光線的能力較強 因而形成光點 學者還指出 冥王星及其附近的星體 保存着太陽系形成之處的痕跡 有望提供行星形成的線索 昏暗無邊 猶如冥界 對於一個相同的光源來講 我們距離越遠 所看到的這個光源的視直徑就越小 也暗淡 如果你有幸站在冥王星上看日出 太陽的視直徑僅僅只有0.014度左右 相當於我們伸直手臂 看指尖上的一粒芝麻 你幾乎感覺不到有光 也沒有溫度 所以即使在白天 其亮度也只有地球的2500分之一 真正是猶如冥界 冥王星的大氣確實非常稀薄 其主要成分包括氮氣 甲烷和少量的一氧化碳 由於其極其遙遠的位置和微弱的重力 冥王星的大氣壓力 僅相當於地球表面的數萬分之一 這種極端的環境 意味着空氣分子極其稀疏 聲音無法傳播 在冥王星上 確實可以說是一種死一般的寂靜 冥王星的可怕 是因爲這些地方不是一人類 對於人類而言 在太陽系中所有已知的星球中 除了地球之外 其他的星球都很可怕 所以好好珍惜我們的地球家園吧