冥王星的公轉周期 地球到冥王星的距離
冥王星是如何被發現的
首先簡單的了解以下冥王星：冥王星於1930年被發現，它曾經是太陽系九大行星之一，但後來被降格為矮行星。因為距離太陽幾乎有六百萬公里之遠，因此冥王星幾乎處在永恆的黑暗中，而且它的公轉軌道很特別。
古人很早就注意到，天空中除了似乎恆久不變的無盡星場，還有那麼幾個不老實的「漫遊者」—行星。東漢時期發明地動儀的天文學家張衡在《靈憲》中曾寫道：「凡文耀麗乎天，其動者七，日月五星是也。」這裡提到的「五星」就是我們熟悉的幾顆太陽系大行星：水星、金星、火星、木星和土星。在人類歷史長河的大部分時間，這五顆行星（在「日心說」大行於世之後）再加上地球，是人們對太陽系行星家族的全部認知。
直到1781年，一個名叫威廉·赫歇爾的德裔英國天文學家，用他自製的反射式望遠鏡，發現了一個淡藍色、具有行星般小圓面的新天體—起初他以為這是一顆彗星，然而他的天文學家朋友圈中，很快就有人指出，這顆新天體的軌道幾乎是正圓，而它的軌道比土星還遠—這是一顆新的行星！
這是在「日月五星」之後，人類第一次發現太陽系的新邊疆。這顆新行星，被人們以希臘神話中主管天界的神明之名命名為「天王星」。
轉眼過了半個多世紀，天王星自發現以來，繞太陽公轉也差不多一周了。人們發現，天王星在天上的位置，似乎總與牛頓力學預報的不大相符—是牛頓錯了么？人們並不這樣認為。英國數學家約翰·亞當斯和法國數學家奧本·勒維耶在1846年夏天幾乎同時發表文章，指出天王星運行的「異常」，應該是由其附近另一個還沒有被發現的行星對它的引力影響導致。他們分別計算出這顆未知行星的可能位置，提請各天文台在預測範圍內觀測尋找。果不其然，只用了幾個月的時間，新柏林天文台就在這年的9月在預測區域附近發現了這顆「筆尖上的行星」——它被命名為「海王星」。
海王星的發現，讓牛頓力學「偉大、光榮、正確」的形象更加深入人心。人們不禁期待，太陽系中會不會還有更多的行星等待人們去發現？
又是半個多世紀。20世紀初，一個土豪天文學家帕西瓦爾·羅威爾認為，海王星的軌道也跟預測的不大一樣，他斷定在海王星之外，還有一顆尚未被發現的「X行星」。這位曾經率先發現火星上有「運河」一樣的溝塹、引發科幻文學「火星人」幻想狂潮的土豪大叔，建立了自己的「羅威爾天文台」，開始認真搜尋起來，遺憾的是，直到去世他還沒有找到。同一時期，另一位美國天文學家威廉·皮克林也基於同樣的理由，預測海王星之外他所謂「O行星」的存在，然而他動用美國威爾遜山天文台的望遠鏡進行搜尋，同樣一無所獲。
羅威爾去世十年之後，羅威爾天文台接到了一封年輕人的來信。來信者名叫克萊德·湯博，是美國堪薩斯州一個20歲的農家孩子。他16歲失學，其父親為了讓他繼續自己的天文理想，打工為他掙出造一架望遠鏡的錢。湯博給羅威爾天文台寄去的信，就是用這台自製望遠鏡觀測描繪的月面和行星畫像。這封信，為湯博換來了羅威爾天文台的一份工作—繼承羅威爾的遺願，繼續搜尋「X行星」。
湯博用一台口徑33厘米的望遠鏡對天空中各個可能位置拍照，並用一台「閃視比較鏡」對觀測結果進行觀察。在這種閃視比較鏡下，切換兩張同一天區先後相隔幾天拍攝的照片時，人眼對位置固定不動的恆星並不敏感，卻容易發現其中個別位置發生顯著變化的小亮點—它們就是行星、小行星、彗星等太陽系天體。1930年2月18日，湯博迎來了他一生中最閃亮的時刻：在雙子座境內的黃道附近，一個在幾天之內顯著移動的光點引起他的注意。經過計算，這是一顆比海王星更遙遠的行星，羅威爾苦苦追尋的「X行星」或許就是它。
奇怪的冥王星
冥王星自打被發現之後，就以其種種奇行一次次拓寬人們的腦洞。細數起來，冥王星可以說是有七大怪：
第一怪是距離遠。冥王星到太陽的平均距離是39.4個天文單位（地球到太陽的平均距離等於1個天文單位，約為1.5億千米）。從太陽發出的光，平均要走5個多小時，才能照到冥王星的表面。在冥王星上看太陽，比地球上看起來暗很多，因此冥王星的表面非常寒冷—最高溫也不過零下220攝氏度左右，以至於地球大氣層中含量最多的氮氣，在冥王星表面會被凍成固態。
第二怪是軌道傾角大。太陽系的眾多行星，多數都在幾乎同一個平面上繞太陽公轉，我們一般以地球的公轉軌道面「黃道」作為基準來衡量它們的軌道面傾斜程度。在海王星之內的八大行星，只有水星的軌道傾角在5°以上（6.34°），其他各個行星的軌道傾角全都在1°～2°這個微小的範圍內。而冥王星的軌道傾角，竟然高達17°之多。所以說湯博發現冥王星真是如有神助—他發現冥王星的1930年，差不多剛好是冥王星在120多年中最接近黃道的一段時間，如果不是這個巧合，人類按照在黃道附近搜尋未知行星的思路，可能還需要很多年才能發現冥王星吧。
第三怪是離心率大。太陽系本來是一個規規矩矩的「圓環套圓環的娛樂城」：從水星到海王星，每一個行星都以接近正圓的軌道繞太陽運行，整個太陽系井然有序;然而，冥王星卻在一個離心率約達0.25的橢圓軌道上運行—這意味著，冥王星離太陽最遠時，距離是離太陽最近時的約1.6倍！這也意味著，冥王星離太陽比較近時，比海王星離太陽還近，它們的軌道看起來，是有一部分「交叉」的—這實在是太「壞規矩」了！它與太陽之間這樣大的距離變化，使得冥王星在公轉過程中的各個階段，接收到的太陽光強弱很不相同，冥王星也因此產生了明顯的「季節」變化。
第四怪是，冥王星是太陽系中唯一的雙星系統。 它有一顆名叫「卡戎」的衛星，這顆衛星比冥王星並沒有小很多，它們之間的距離也很近。由於長期「朝夕相伴」，它們對彼此都有潮汐力作用，使得彼此繞轉的公轉周期和它們的自轉周期相等了——也就是說，冥王星和卡戎就像「手拉著手」跳舞的兩個舞者，始終用同一張臉孔彼此「對視」！
第五怪是，冥王星和卡戎這對兄弟的「舞蹈」方向，仍然不與太陽系大部分行星的軌道平面相平行——恰恰相反，它們迴旋起舞的方向，與它們公轉前進的方向幾乎垂直——它們是「躺著」起舞的！這太奇怪了。
第六怪是，冥王星的個頭雖小，卻有一個大家庭。在太陽系的行星中，水星、金星都沒有衛星，地球只有一顆衛星——月亮，火星有兩顆衛星;而木星、土星、天王星和海王星都有很多顆衛星，它們作為大質量的氣態巨行星，當之無愧值得擁有這樣的大家庭。冥王星就很神奇了—它的大小連半個中國都填不滿，卻在卡戎之外，還擁有另外4顆衛星！這讓地球「情何以堪」。
最後一怪——冥王星的大家庭中，不僅「孩子」多，「兄弟姐妹」也很多。發現冥王星後，很多天文學家預言太陽系邊疆存在一個富含冰凍天體的區域，冥王星只是其中的一員。這個神秘區域的存在直到1992年才真正被證實—它被命名為「柯伊伯帶」，而我們迄今已經發現了超過1000顆柯伊伯帶天體。據估計，柯伊伯帶中總共有超過10萬顆直徑100千米以上的小天體—它的綿延範圍和物質總量比火星和木星之間的小行星帶還要大得多。
太陽系從「九大行星」到「八大行星」
冥王星被證實為柯伊伯帶天體的一員之後，質疑冥王星「第九大行星」地位的聲音就越來越多—如果說冥王星是第九大行星，那新發現的那些柯伊伯帶天體，豈不是可以依次叫作「第十大行星」「第十一大行星」……這無窮無盡的，怎麼數得過來。這種尷尬的情況迫使天文學家重新思考「行星」的定義。2006年，在巴西聖保羅的國際天文學聯合會大會上，全世界的天文學家投票通過了新的行星定義。這個新定義規定，在繞著太陽旋轉的圓球中，只有能夠靠自身引力「把鄰近軌道上的天體清除」的那些，才能有資格被稱作是「行星」;冥王星這樣兄弟姐妹一大家子的情況，抱歉，只能被稱作「矮行星」了—這就是冥王星被「踢出」行星序列的故事。
不過，人們並不會因此貶低湯博的貢獻—他發現的雖然不再是「第九大行星」，然而他是柯伊伯帶最大天體的發現者！
人類的「新視野」
冥王星的距離如此遙遠，地球上任何威力巨大的望遠鏡，都看不清它多少細節。被神秘面紗籠罩的冥王星，牢牢地抓住了人類的好奇心。它是人類註定要揭開的一片新視野。
2006年1月19日，美國國家航空航天局（NASA）發射了新視野號探測器。它飛行9年7個月零6天，跨越數十億千米的無垠太空，只為到冥王星的身旁，為我們揭秘太陽系中這一片處女地。
2007年2月28日，新視野號首先飛越了木星。它藉助木星巨大的引力完成了一個華麗的轉身，像彈弓中的一粒石子一樣，被準確地射向了它的最終目的地冥王星的方向。在這次「引力彈弓」過程中，新視野號開機測試了它隨身攜帶的各件科學儀器，拍攝了木星表面恢弘綿密的雲帶、木衛一表面高高揚起的「噴泉」，在確認各部分工作狀態良好後，新視野號又沉沉地睡了過去。
這一睡就是8年（中間幾次「起夜」暫且不計）。2015年年初，新視野號從一場大夢中醒來，很快便開始勤奮工作—隨著飛臨冥王星的日子日趨鄰近，它拍攝的冥王星的靚照也一日比一日清晰起來。7月13日，新視野號飛越冥王星的前一天，它發回了讓世界為之沸騰的那張經典照片：一向被認為是寒冷、孤僻的冥王星，竟然是一個「雙手」捧著一顆大大的「愛心」的萌物！網民們立即把冥王星萌化成各式各樣的表情包，一時間「冥王」苦心經營多年的「威嚴」蕩然無存。
7月14日，真正的飛臨日。新視野號的表現再次讓我們驚艷。在最近僅12500千米（相當於地球直徑）的貼面而過中，新視野號攜帶的高解析度照相機獲得了最高解析度達50米的精細照片，讓人們得以一睹冥王星的細貌。在這些圖片中，我們看到了冥王星上異常年輕的群山，我們看到了冥王星的心形平原（被命名為「湯博區域」）上像乾涸的泥地般龜裂的地貌，我們看到了冰川流動的痕迹……原以為死寂的世界，竟這樣活躍多姿。
短暫相逢後，新視野號轉過身來，深情凝望遠去的冥王星。它看到了恐怕是世界上最孤寂、最獨特的一次日全食—冥王星，而不是月球，緩緩移過太陽前方。就在這短短十幾分鐘里，機智的新視野號拍下了來自太陽紫外輻射變化的過程——原則上，如果冥王星不是在宇宙間「裸奔」，而是包裹著一層大氣的話，太陽被不同厚度的大氣層逐漸遮擋的過程會體現在來自太陽的紫外輻射不斷變化的數據中。新視野號驚訝地發現，別看冥王星這麼小，它居然有超過1600千米厚的大氣層，這以氮氣為主要成分的稀薄大氣，還明顯地被分為兩層—這是地球上的天文學家們始料未及的。
探測冥王星之後，新視野號並未結束使命。首先，它需要用16個月的時間才能回傳全部數據—在那樣遙遠的地方，信號實在是太弱。之後，它將踏上又一段征程：天文學家希望，它能利用剩餘的燃料，奔向另一顆柯伊伯帶的小天體一探究竟。
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