综述

在浩瀚的宇宙中，漂浮着许许多多的行星和恒星，曾经名列九大行星之一的冥王星就在其中。由于在我国古代，人们只知道有土星以内的行星存在，便以五行命名，像冥王星、天王星、海王星等等，这类行星的名字则是以它们的英文名意译而来的。

冥王星的英文名写作Pluto，是希腊神话中冥王的名字，这个名字和它本身同样充满神秘感，吸引了无数天文爱好者对它进行观察研究。

1930年，克莱德·汤博独立发现了冥王星。在此之前，其实已经有天文学家预言了第九大行星的存在，只是还没有人发现它。

Tips：1930年2月18日汤博在经历近一年的搜索后在当年1月23日与1月29日拍摄的照片中发现了一可能移动的天体。在天文台进一步拍摄了验证照片后，发现第九大行星的消息于1930年3月13日由电报发往哈佛大学天文台。

汤博通过比较同一天区的星空照片，来寻找在天空中移动的天体，最后在双子座天区发现了冥王星。

通过当时的科学家估计，冥王星应该和地球相似，于是在同年5月1日，冥王星正式获得了自己的名字，并且成为第九大行星。

1992年，科学家们在冥王星附近发现了一些和冥王星质量相近的天体，尤其是2005年发现的阋神星，质量甚至比冥王星多出27%，这让冥王星的地位受到了撼动。

2006年，国际天文联合会重新定义了行星的概念，认为行星必须清除相似轨道上的其他天体。于是将冥王星从九大行星中除名，降为矮行星。

即便如此，也无法消磨天文爱好者和科学家对冥王星的热情与期待。

Tips：八大行星是太阳系的内行星，按照离太阳的距离从近到远，它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

了解冥王星

冥王星是位于太阳系柯伊伯带中的一颗行星，主要由岩石和冰组成，这也是柯伊伯带天体的特点之一。

当冥王星还是第九大行星的时候，它是九大行星中最小的那颗，但当它退回到矮行星行列，它就成了太阳系中体积最大、质量第二大的矮行星了。

应该如何形容冥王星的大小和质量呢，就拿我们熟知的月球来作比较吧。它的质量只有月球的六分之一，体积只有月球的三分之一。不过，冥王星的外表看起来要比月亮绚丽得多。冥王星表面的颜色共有三种：炭黑色、淡橙色和白色。

Tips：冥王星的直径为2376.6±3.2 千米， 其质量为（1.303±0.003）×10^22kg，是月球的17.7％（地球的0.22％）。

除此之外，冥王星表面的亮度变化也很大，从外观来看，冥王星上有一块巨大心形的明亮区域，这又给冥王星添上了一抹浪漫色彩。

冥王星的表面的成分主要是固态氮，占比超过了98%，剩下的就是微量的甲烷和一氧化碳了。

这些物质在冥王星上的分布也不同，面向冥卫一的那一面甲烷含量更多，而背向冥卫一的那一面一氧化碳和氮的含量更多。

由于冥王星内部的岩石和表面的冰层会在放射元素衰变的热作用下分离，科学家认为冥王星的内部结构已经发生了分层变化：地心由岩石组成，包裹地心的地幔则是由冰构成，在地心和地幔之间，还有可能存在着液态水层。

Tips：冥王星内部的岩石与表面冰层可通过放射元素衰变热分离，科学家因此判断冥王星内部结构应已分化：岩石构成的地心被冰构成地幔所包围。

说起冥王星，和它关系比较密切的就是海王星了。

19世纪40年代，天文学家通过分析天王星的运动轨道预测了海王星的位置，同样地，在19世纪末，天文学家也通过观察海王星的运动推测它的附近存在其他行星。

这颗在当时还未被发现的行星就是冥王星。如果将这两颗行星的轨道画在一张纸上，那么我们会发现它们的轨道是交叉而过的。

但是在真实空间中，海王星和冥王星的轨道并不存在交点。

在冥王星完成两次公转的时候，海王星正好完成三次公转，它们就这样长久地维持着2:3的平均运动轨道共振，避免相互碰撞。目前已经发现了5颗冥王星的卫星，分别名为冥卫一、冥卫二、冥卫三、冥卫四、冥卫五。

并且，冥王星至少有一颗准卫星。在10万年前，这个星体就已经成为冥王星的准卫星了，在此后的25万年内，它也将继续保持这样的状态。

Tips：冥卫一是冥王星最大的卫星，冥卫一又名为卡戎，冥卫一的直径达到了1207千米，这个个头在太阳系所有卫星中也是比较大的，排名太阳系第十二大卫星。

人类对冥王星的探索

在美国新视野号发射之前，人们对冥王星可以说是知之甚少，只能在遥远的地球上，凭借天文设备对冥王星进行观测。

不过，随着对冥王星愈发深入的了解，人们对它所寄予的期待也越来越高，因为有许多证据显示，冥王星上可能存在着生命和液态水。

2015年7月14日，新视野号飞越冥王星时达到的最近距离只有12500公里，比地球和月亮之间的距离还要小得多。

从新视野号拍摄的冥王星照片来看，冥王星的远端存在暗纹状特征，天文学家推测，这是由于行星撞击了内部海洋的冰壳表面造成的，

而且，这片地下海洋的深度至少达到150公里，地球上最深海底的深度也不过11公里，连它的十分之一都没有。

Tips：研究表明冥王星可能有水 科学家估计冥王星可能含有海洋形式的液态水，这要归功于一项新研究，该研究表明，包括小行星在内的各种天体可能在冰冻表面下含有大量液态水。

2019年6月，俄国科学家发现，冥王星表面的一处裂缝边缘存在着氨，这是一种常见于动物粪便中的物质，极有可能来源于冥王星动物。科学家根据这个推测，进而怀疑冥王星的表面之下可能存在海洋。

2024年，科学家报告了冥王星初次分层时产生内部海洋的证据。对于冥王星的演化，存在热启动和冷启动两种假说。这些科学家持热启动假说观点，认为冥王星在形成之初很有可能并不像今天一样寒冷，而是一颗充满爆发力的高温星球。

Tips：冥王星距离太阳的距离是地球的 30 到 50 倍，是太阳系中最冷的大天体之一，冥王星的表面温度大约是零下240摄氏度。上图来自新视野号航天器拉尔夫仪器的合成图像中，冥王星上暴露出水冰的区域以蓝色显示。

如果是这样，那么在冥王星形成的时候过程会非常迅速，各种物质都会发生剧烈的反应，岩石碰撞和放射元素衰变产生了巨大的热量。

不过岩石碰撞产生的热量消退速度较快，这就会使外侧的冰壳层快速增长、进行延展。

当热量主要来源于放射元素衰变时，冰壳的增长就会暂停，而岩心同样受到加热，温度上升到足以在冰壳之下形成液态海洋的程度。

等放射元素开始分解，冰壳又会重新开始延展。通过分析冥王星表面的地质状况，科学家们发现了延展特征存在的证据。

Tips：行星科学家计算出冥王星的密度在 1.8 到 2.1 g/cm 3 之间。根据这个密度，他们计算出它的内部可能是 50-70% 的岩石和 30-50% 的冰。

相反，如果是冷启动，冥王星的地表就会出现压缩特征，不过，目前为止科学家们还没有找到这种特征的存在。

这项研究结果还带来一个令人振奋的消息，那就是与冥王星类似的柯伊伯带大型天体都有可能以这样的方式形成地下海洋。科学家们认为，冥王星上很有可能存在生命和地下海洋，只是我们需要更直接的证据证明。

Tips：科学家们通过研究美国宇航局新视野号航天器发送到地球的冥王星图像，确定了箭头所示的山脊和低谷，这表明由于水冻结时水膨胀导致其壳内运动产生了压力。

冥王星上的世界是什么样子

除了地球之外，目前人类唯一登陆过的地外天体是月球。人类如果从月球上起跳，能够跃起的高度比在地球上要高得多。这是因为在月球表面，重力只有地球表面的六分之一。

而在冥王星上，重力只有月球上的五分之二，大约是地球重力的十四分之一。在冥王星上行走时，很有可能一不小心就飞离地面，漂浮在空中。

同时，我们还要小心地震的发生。

在冥王星形成的过程中，有大量放射元素留在了岩石地核内，这些放射元素衰变时释放出的热量可能导致地面板块运动，造成类似地震的效果。

Tips：冥王星距离太阳的平均距离约为59亿公里,是地球至太阳均匀距离的40倍,它绕太阳运行的速率只有地球的1/6,因而要花上248个地球年才气围绕太阳走完一圈。

由于冥王星和太阳的距离十分遥远，最低温度能够达到零下223摄氏度，在这里，就连氮气和甲烷都变成了固体。

如果不做好防护措施，人体进入这个环境用不了多久就会死亡。在冥王星上，我们能看到高达6000米的冰山和4000多米高的低温火山，有意思的是，这种火山爆发之后喷出来的是冰而不是岩浆。除了这些，还有陨石撞击留下的大大小小的陨石坑，以及由氮冰形成的平原。

Tips：2015年7月14号，新视野号进入矮行星的12,500公里（范围内。飞越新视野号的过程中捕捉描绘了冥王星的大气及表面情况，新视野号看到的是一片白雪皑皑的山脉。

既然冥王星离太阳这么远，那么在上面还能看到太阳吗？

答案是肯定的。只不过在冥王星看到的景象和在地球上看到的完全不同。

因为太阳的光线无法把整个冥王星照亮，除了距离遥远的原因之外，冥王星的大气层稀薄也是一个重要因素。

太阳光无法通过大气层进行散射，只能够照亮直射的那一片区域，其余部分都是漆黑的。冥王星和太阳最近的距离大约是日地距离的30倍，在冥王星上看到的太阳差不多也只有地球上看到的1/30那么大。

即使距离这么远，也最好不要有直视太阳的想法，因为太阳的亮度依然很强，直视太阳一样会让人觉得眼睛剧痛、泪流满面。

Tips：由于距离遥远，从冥王星上看到的太阳要黯淡得多，在近日点，冥王星上的太阳亮度只有地球位置上的大约900分之1，而在远日点，太阳亮度则会降至地球位置上的大约2500分之1。

除了太阳，在冥王星上空还能看到它最大的那颗卫星——冥卫一，又叫卡戎。不过这颗卫星的位置是固定不变的，只有在特定的位置才能看到。

卡戎的直径大约1212公里，是月球的三分之一。它和冥王星的距离却比地月距离要近得多，只有19740公里。

当我们站在冥王星上抬头仰望夜空，看到的卡戎大约是平时看到的满月的6.7倍大小。但是由于距离太阳太远，反射的太阳光强度更弱，这颗卫星看起来要比月亮更黯淡。

Tips：冥卫一和冥王星一样距离太阳十分遥远，所以表面温度极低，大约可以达到零下230℃，根据冥卫一的密度推测，其主要成分是60%的岩石和40%的冰来组成，而且在其表面还覆盖着冰冻的氮和甲烷。

人类能够登上冥王星吗

形容了这么多，人类到底有没有机会到冥王星上去看一看呢？

根据科学家的研究结果来看，短期内是不太可能了。

1.冥王星和地球的距离太过遥远。

就算是以光速从太阳出发，也要5.5个小时才能到达，更不用说距离更远的地球了。

就算是航天技术发达的美国，发射的新视野号从地球飞到冥王星附近也花了九年。

Tips：冥王星距地球的最近距离高达47.8亿公里，距地球最远的距离达75亿公里。

2.冥王星的大气层稀薄，难以进行软着陆。

在航空航天中，存在着硬着陆和软着陆两种方式。

硬着陆是指航天器没有经过减速，以较大速度直接冲撞着陆，属于毁坏性的着陆。

而我们想要对星球进行全面的勘测，一般都是通过软着陆的方式，也就是经过专门的减速装置减速后进行安全着陆。

一般情况下，在这个过程中也需要考虑大气层的摩擦阻力。但是由于冥王星的大气层十分稀薄，无法起到很好的减速效果，这对于减速装置的要求就大大提升了。

Tips：冥王星是唯一已知有大气层的外海王星天体，新视野号在2015年测得冥王星的表面大气压力大约是1 Pa,约少于地球的大气压力的100000倍。

3.冥王星上的严酷低温会对人的生命造成威胁。

在地球上，我们是从来没有面临过这样的严寒天气的，在找到能够让人类在这种极端天气下生存的办法之前，登陆冥王星仍然是一件遥不可及的事情。

不过，科技发展到今天，我们已经完成了很多以前看似不可思议的事情，在未来的某一天，人类一定能够把亲眼看到卡戎变成现实。

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