太陽系邊界的守護者--冥王星 

 

哈伯太空望遠鏡所見之冥王星表面

 

冥王星為太陽系八大行星中,距離太陽最遠的行星,也是到目前為止,沒有任何太空船曾經拜訪的行星,因此它表面的真實狀況與細節,可說還是一團謎。這個謎樣的行星,是在1930年由美國羅維爾天文台的湯博所發現,這顆看起來矇矇朧朧的行星,便以冥界之神--普魯托(Pluto)為名,被稱為冥王星,其搜尋的歷程亦頗為曲折。

自從1846年德國柏林天文台的蓋勒,在法國的勒維瑞根據天王星不正常的運行,利用牛頓的萬有引力定律分析'計算,而成功地發現海王星後,經過長時間觀測所累積下來的數據,發現行星間還是存在「異常運行「的現象發生。因此早在1905年時,美國天文學家羅維爾,就首先提出大膽的假設,認為在海王星的外側,可能存在一所謂的「χ行星」。這位耗盡私人家產,在美國亞利桑那州創設「旗竿天文台」,以觀測研究「火星運河及文明「而著名於世的羅維爾,花費無數個夜晚,利用天文望遠鏡在茫茫星海中,搜尋這個所謂的「χ行星」,但都毫無所獲,直到他死後的十四年,才由當時年輕的天文學家湯博,利用一種特殊的「閃爍比對儀」,將相隔數天,在同一星空所拍攝的兩張底片,置於該儀器下比對,終於發現了一個可疑的光點。在連續追蹤觀測了將近一個月後,才在1930年的313日向世人正式宣佈冥王星的發現,而成為太陽系大家族的第九行星。

冥王星平均距離太陽有五十九億一千五百萬公里,相當於395個天文單位,也就是地球至太陽距離的三十九倍多,由於距離是如此之遠,因此表面平均溫度低至攝氏零下二百三十三度,同時每隔二百四十八年又七個月才公轉太陽一周,你可想像一下:冥王星上的小朋友要每隔這麼多年才能「過一次年,拿一次壓歲錢」--挺可憐的呵!

認真來講,冥王星可說是一顆怪異的行星,首先它實際的直徑,根據哈伯太空望遠鏡精密的觀測與推算,發現僅有2274公里,還沒有我們的月球(3480公里)來得大,真是「先天不足」。此外,冥王星圍繞太陽公轉的軌道亦不在其他行星的軌道面上,而相交約成十七度--「非常地不合群」喔!其公轉的軌道也特別地狹長,這使得冥王星距離太陽最遠的時候竟遠達七十三億二千萬公里,但最近時卻僅有四十四億四千三百萬公里--「比海王星還要更接近太陽」。例如在19791月至19993月的二十年間,冥王星在海王星的內側而為第八行星!海王星當時才是距離太陽最遠的第九行星哩!此種「越軌」的行為,使得有些天文學家相信,冥王星很可能原來根本就是海王星的一個衛星,由於在太陽系早期,受到另一天體擦撞的影響,使冥王星被撞離海王星,而進入一個新的公轉太陽運行的軌道,當然它的地位也就「烏鴉變鳳凰」般由衛星「破格躍昇」為行星級,真可說是「小人得志」的天體板!

冥王星由於體積小,距離地球又遠,又沒有任何太空船曾經拜訪過,因此對其表面真象可說仍是一團謎!早在1967年時,天文學家首次由冥王星微弱的星光中,成功地測出其光譜,顯示冥王星表面為由甲烷所結成的冰。其後哈伯太空望遠鏡,觀測到冥王星表面呈現大規模明暗差異的現象,天文學家認為這可能是由盆地或新形成隕石坑所造成的,但也可能是冥王星那層稀薄,帶有氮氣與甲烷的大氣結凍,在地表上所沈積出複雜的圖案。

目前我們明確的認知:冥王星表面的地形決是類似木星型--由氣體所構成的行星,而是類似地球--擁有堅固的地殼表面,其組成根據估計有百分之六十為岩石,其餘 為水及甲烷所構成的冰晶,也就是說冥王星的外表,有一層光滑的冰,覆蓋由岩石組成的內部結構上。大氣是由表面的甲烷冰蒸發後所形成。天文學家認為;在冥王星表面低壓的環境下,甲烷冰會不經過液體,直接昇華成氣體,並持續逃逸而去,因此其大氣密度僅及地球的萬分之一,相當稀薄,由於冥王星質量太小,因此其大氣層無法永遠保持其存在。

哈伯太空望遠鏡所攝之冥王星(Pluto)及其柴倫衛星(Charon)

19787月,美國海軍天文台利用直徑1.5米的天文望遠鏡,發現冥王星有一名為「柴倫」的衛星,它的直徑有1200公里,比冥王星的一半還要大,主要由冰所構成。由於兩者之間僅相距19000公里,相當於地球直徑的一倍半,可說是近的可怕!所以給人的感覺不像是行星與衛星這種「父子關係」,倒像是「雙行星」這種「兄弟關係」。根據精密觀測的結果,柴倫衛星每隔6.4天圍繞冥王星一周,此與冥王星的自轉周期相同,因此柴倫面向冥王星的方式,與我們月球面巿地球的方式一樣--都是以相同的一面朝向冥王星。

冥王星的直徑僅相當於我們月球的三分之一,但距離卻比月球遠了一萬五千多倍,因此想要看清冥王星表面的特徵,其困難度就像要看到五十公里外的一顆高爾夫球,真是有點「強人所難」!它的亮度僅為十四等,需要大口徑的天文望遠鏡或是長時間曝光攝影方能一窺,因此相信網友之中聽過冥王星的:有!!真正看過冥王星的呢?:嘸!!