第十四章
冥王星的發現
海王星找到以後,發現天王星的觀測位置還是不能和計算位置完全相符,於是有人提出,是否在海王星之外還有1顆大行星呢?由於這顆大行星太遠了,很難看到它。和發現海王星的方法相同,本世紀初,美國洛威爾天文台完成了海王星之外行星位置的推算工作,並於1930年由另一個年輕的天文學家董波發現了它,取名冥王星。
在20世紀初,天文學家們發現,天王星和海王星運動的軌道,總是同天體力學計算的軌道相偏離。在這種情況下,就懷疑在海王星軌道以外可能還有1顆大行星,在牽引著這兩顆行星。為此,天文學家們積極地尋找著這顆未知的行星。但要在有幾萬顆甚至幾十萬顆星的照片上,尋找出一顆陌生的、極為普通的行星來,那是相當困難和艱巨的。直到1930年1月21日,美國天文學家湯博在雙子星座的照片裏,好不容易才找到了這顆行星,它就是“冥王星”。
遠離太陽的冥王星
冥王星離太陽有3987天文單位,太陽發出的光要經過5時27分才能到達冥王星,可見冥王星離太陽是多麼遙遠了。在冥王星上看太陽,太陽就像一顆明亮的恒星。因此冥王星是一個黑暗、寒冷的世界,溫度低到零下240℃。
冥王星是九大行星中最小的一個。據推算,它的直徑是2700千米,體積隻有地球的1%。冥王星的質量也是九大行星中最小的,約是地球的1/400。又據有關資料分析,冥王星表麵覆蓋著一層冰凍的甲烷,是甲烷冰在反射著太陽光。冥王星上沒有大氣層。
冥王星繞太陽運動的軌道很扁,是九大行星中軌道最扁的一個。當冥王星運行到離太陽最近的近日點時,離太陽不到30天文單位,比海王星離太陽都近。當冥王星運行到遠日點時,離太陽有50天文單位,這就比海王星離太陽要遠了。冥王星繞太陽公轉完1圈要248年,但從冥王星發現到現在,它隻走了1/5圈。
冥王星的自轉周期,在Ⅲ世紀70年代才測出來,為6天9小時。它的自轉軸和公轉的軌道平麵間的夾角小於30°。因此冥王星的運行中,它的身子側得很厲害,但還不像天王星那樣幾乎是躺在軌道上。
1978年7月7日,美國海軍天文台的克裏斯蒂發現冥王星的1顆衛星。從此,冥王星便進入擁有衛星的大行星行列。這顆衛星被取名為“查龍”。這是太陽係中獨一無二的1顆天然的同步衛星。它的圓形軌道位於冥王星的赤道上空,繞冥王星公轉和自轉1周的時間正好相同,都為6387天。由於冥王星也有同樣的自轉速度,所以“查龍”衛星總是高懸在冥王星赤道一個地方的天空。
冥王星被發現以後,問題仍然沒有解決;因為天王星的計算軌道,還是和實際觀測到的不相符合。而海王星的計算軌道,也隻是近似符合,時間越長誤差越大。所以直到現今,天文學家們還在探索太陽係的第10顆大行星。
冥王星的衛星
據美國海軍部門1978年7月間宣布,美國海軍天文台的克裏斯蒂用口徑155厘米的望遠鏡在1978年4月13日、4月20日和5月12日拍攝了冥王星的照片。經過精密測量,發現冥王星小小的圓麵稍稍拉長了。他追查1965年和1970年拍攝的舊照片,也發現這種現象。這個現象似乎表明,冥王星旁邊有1顆衛星,比冥王星暗幾倍到10幾倍,由於冥王星離我們太遠,以致在大望遠鏡裏也不能把它們分開。例如,氣象站的風速計,一根橫杆連著兩個圓球,在疾風中旋轉不停,從遠處看去,兩個圓球仿佛融成一體,隻能察覺它時扁時圓的形狀變化。那麼,冥王星圓麵拉長的現象是不是表明它有1顆衛星呢?當時,還難於肯定。1978年7月2日和5日,克裏斯蒂再次拍攝了冥王星的照片。7月6日智利托洛洛山天文台用口徑400厘米的望遠鏡也拍攝了冥王星的照片並作了研究,終於證實這顆衛星的存在。國際天文學會接到這個消息後,立刻把這項最新發現用快報發送到世界各地的天文台,呼籲天文學家們繼續對這顆新發現的冥王星的衛星進行監測和研究。
冥王星衛星的發現,在天文學上具有重要意義。為了說明它的意義,最好從冥王星本身談起。