冥王星距離太陽非常遙遠,它在寒冷陰暗的太空中跚跚而行,繞太陽運行1圈的時間為248年。自從1930年發現冥王星以來已經過去了50多年,可是冥王星在它繞太陽旋轉的道路上,僅僅隻走過一圈的1/5路程。

當人們發現冥王星以後不久,人們就發覺它的亮度有變化,但是限於當時的技術水平不能對這種變化進行準確的測量。一直到50年代,利用光電方法才測出冥王星的亮度變化周期是6天多。1971年到1973年對這種亮度的變化又做了更加準確的測量,得出變化周期為6天9小時17分,亮度變化的幅度為022個星等。冥王星亮度變化的原因很不好解釋,科學家們經過仔細地研究,認為可以用冥王星的自轉和它表麵反射太陽光不均勻的理由來解釋。冥王星的自轉與大多數行星不一樣,它的自轉和天王星的自轉方式很相象,也是側向旋轉的,它的自轉軸與公轉軸的交角大於60°。

冥王星、海王星和天王星的軌道

由於冥王星離我們太遠了,以至從發現這顆行星以來,對於它的大小、質量等物理特性一直還沒有定論。過去根據它對天王星、海王星軌道的攝動所推算出的質量很不準確。在1971年以前所定的冥王星質量是08地球質量,1971年時經過計算修定為011地球質量;一直到1978年發現冥王星的衛星以後,才比較準確測出冥王星的質量,所測定的數值與原來計算的數值相差很大,僅僅是地球質量的00024,也即143×1025克。冥王星的質量在九大行星中是最小的一個了,而且它不但比九大行星的質量小,還比月球的質量小哩!

冥王星的視角徑太小了,很難測定出來,因此它的大小就更不容易測定準確了。最早時算定它的直徑為6400千米。1950年柯伊伯經過重新計算定為5000~6000千米。後來通過對冥王星掩恒星的觀測,又定出它的直徑不大於5800千米,根據亮度和距離確定它的直徑下限為2000千米。發現冥王星衛星以後,算得它的直徑為2400千米。目,前公認冥王星的直徑為2400~2900千米。按照這個數值,它不但比地球、火星小,而且比水星的直徑還小,在太陽係九大行星中代替水星成為直徑最小的1顆大行星。不但如此,冥王星還比許多衛星小,就連圍繞著地球旋轉的月亮也比冥王星大。在太陽係中冥王星排不上老九,它隻能列在第16位上。

冥王星實在太遙遠了,太陽光到達那裏需要走5個多小時。在冥王星上看天空上的太陽,它的直徑還及地球上看到的太陽直徑的1/50。在那裏接收到的太陽的熱量僅及地麵上接收太陽熱量的萬分之六,估計其日照表麵的溫度為50K右,背麵為20K左右。在如此低的溫度之下絕大部分物質都凝結為固態和液態,所以估計在冥王星的表麵覆蓋著一層冰凍的甲烷。冥王星上是否有大氣還不知道,科學家們推測在那裏隻有氫、氖、氦還可能是氣態的,如果存在的話也是極稀薄的。由於冥王星質量小,極度寒冷,上麵大氣極稀薄,所以不存在熱作用和風化作用。因此在漫長的歲月裏,那裏幾乎沒有發生過什麼變化,大概它還保持著四五十億年前它剛剛誕生時的形態。天文學家們認為對冥王星的研究,可以幫助我們了解太陽係的早期曆史。

說到冥王星的衛星,它被發現的時間還不長。那是1978年6月22日的事。那一天美國的克裏斯蒂發現望遠鏡裏的冥王星的星象有些拉長了,於是他推斷這是由於冥王星的衛星造成的。於7月7日克裏斯蒂宣布了這一發現,不久其它一些天文台也證實了這顆衛星的存在。由於它們離我們太遠了,所以就是在大口徑的天文望遠鏡裏也不能把它們分開,看起來好像這顆星被拉長形成扁長的星象了。

這顆衛星暫定名為1978P1,又叫卡戎。卡戎是地獄之王哈得斯手下的人,他守護在進入地府的冥河之上。凡是亡靈來到地獄時,都要通過卡戎的關口,然後由卡戎用渡船把這些亡靈送過冥河到地獄那邊去,所以人們都稱卡戎為“冥河艄工”。

卡戎衛星的直徑大約為800~960千米,它在距冥王星19000千米處的軌道上繞冥王星旋轉。有趣的是冥王星的衛星轉動周期恰與冥王星的自轉周期相同,都是63867天。因此這顆衛星是一個同步衛星,在對著衛星的冥王星大地上,可以看到天空上懸掛著一個靜止不動的大月亮,這真是行星世界中一個十分奇特的景象。

冥王星的發現在科學上的影響是十分巨大的,它顯示了人類探索宇宙、征服自然的高超本領。冥王星的發現不但使太陽係的邊界又擴大了,而且對冥王星的研究又給我們帶來許多意想不到的事情,提出了許多未解之謎。例如冥王星的大小比預言的小得多,它的運動方式十分奇特,它對天王星、海王星的攝動也不能給予合理的解釋……。對於冥王星及其衛星的情況,都有待於今後進一步的觀測和研究。相信今後對太陽係的研究將會有更大的突破,航天技術和宇航事業的發展為我們提供了前所未有的探測手段,行星際空間探索將會展現出一個美好的前景!