@ 2017.02.19 , 00:02
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生日快乐,冥王星!

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自87年前的今天(1930年2月18)发现冥王星以来,围着它的争论、研究和探索持续不断。回顾冥王星发现至今的历程,我们可以知晓天文学已经发展至何处,更会明白还有广阔的未知宇宙。

初露端倪

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Figure 1. Percival Lowell建立了之后发现冥王星的天文台,可惜在此之前就去世了。

1905年,科学家发现天王星的表现有些奇怪。它的轨道似乎收到了其它引力的影响,经过大量的计算,天文学家排除了海王星的嫌疑。幸运的是,一位富有的波士顿人 Percival Lowell提出了另一个假设,另一个遥远的、神秘的行星——他戏称为“X行星”——造成了这股引力。Lowell终其一生寻找太阳系中的这颗神秘天体,但是1916年憾而逝世,未得答案。

地球,遇见冥王星

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Figure 2. 以上是相隔6天的底片,Clyde Tombaugh从中看出了冥王星之所在。箭头标记出了每天的位置。

由于Lowell的遗孀和天文台之间混乱的遗产争夺战,冥王星的搜寻工作中止了十年。最终,眼明心亮的23岁研究员Clyde Tombaugh继续了这份繁杂的工作。他需要对比一组组夜晚星空的图片找出其中哪些点改变了位置。在1930年2月18号,经过数月艰苦的工作,他终于发现了一处偏移:在那里,他这凡人手中握着的,就是Lowell的第九个行星。

名字的由来

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Figure 3. 米老鼠的朋友和冥王星同名(Pluto)

自1930年3月宣布其存在,Lowell天文台收到了无数起名字的建议。从数百个候选中——例如,“Cronos”(希腊神话,第一代提坦十二神的领袖)、 “Zyxmal”(可以排在字典的最后一个) 和“Minerva” (罗马的智慧之神)——大家决定选用一个11岁英国小女孩的建议。冥王星(Pluto),地狱之神,正适合一颗远离太阳、公转周期达248年的行星。此外,前两个字母P、L恰好是寻找冥王星的第一人Percival Lowell的名字首字母。(几个月之后,出现了另一个Pluto,不过这次不是星星,而是只狗)

身份危机

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Figure 4.一位艺术家想象中的柯伊伯带天体。

发现冥王星之后平静了一段时间直至众多科学上的疑问显露了出来。进一步的观测发现它比预测的小得多,轨道奇怪呈长椭圆形。科学家考虑是否将其称作“独特的小行星或者特殊的彗星状天体“更准确。接着,重新检查Lowell的原始计算,天文学家发现天王星的轨道并不需要一颗X行星来解释:冥王星的发现纯粹是侥幸。实际上,搜寻X行星的工作还在持续着,天文学家现在怀疑有一颗巨大的气体行星,而不仅是冥王星所在的散布着小小冰块的柯伊伯带。

冥王星的卫星和邻居

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Figure 5.卡戎,首次发现的冥王星卫星。

冥王星在柯伊伯带略显寂寞——但他至少有数颗卫星相伴。第一颗卡戎于1978年发现,科学家从而得以计算冥王星的质量:仅有地球的0.2%,不可能导致天王星的轨道反常。1992之后,利用新的望远镜技术天文学家在该区域发现了数千个冰封的天体,这让更加动摇了冥王星的行星称号(尽管之后发现冥王星至少是该区域内最大的)。

9号行星出局

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Figure 6.在华盛顿西雅图,中学生抗议冥王星的新分类

有关冥王星如何分类的争论持续升温,尤其是2001年,当时美国纽约市美国自然历史博物馆在其关于太阳系的展览中忽略了这冷冰冰的一员,舆论哗然以至于著名天文学家Neil de Grasse Tyson自觉有必要站出来为该决定辩护。最终,在这场上至影响了全球社会下至改变了学生笔记的运动中,冥王星在2006年8月24号正式从行星的队伍中出局。剥夺称号后,其被重新划分为矮行星,太阳系中有数十颗矮行星。国际天文联合会给行星定了几个条件,必须绕太阳运动,要足够大可以靠自身引力聚集,且在其轨道附近占主要地位。冥王星满足前两点而惜与第三点不符。但还有个安慰奖:冥王星的降级带出了一个新的词汇"plutoed"(降级),美国俚语协会于2006年投票收录。

一张特写照

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Figure 7.冥王星上的冰丘,暗示内部有热源

经过数年穿越太阳系的长途跋涉(包括在木星附近的短暂停留),NASA(美国国家航空航天局)的新地平线号在2015年成功于冥王星擦肩而过,为我们展示了这颗矮行星之前从未见过的细节。其中一张照片获得了NASA的Instagram上最多的“赞”(兴奋的科学家差点把它弄丢了)。利用这些新的观测结果,科学家从曾经分明而现在一片模糊的地质形态中分辨出了山脊和坑洞,拼凑起这颗遥远矮行星的点滴信息。令人惊异的是在某些点有高达数千米的冰山;他们觉得下面可能有热源,显示其地质活动颇为活跃。

会有生命么

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Figure 8.艺术家想象中的新地平线号面对着冥王星和卡戎

通过对新地平线号发来的数据持续的筛选分析,2016年科学家宣称卡戎北极点略带红色的棕色冠盖的组分为托林——有机小分子的聚合物,可作为形成生命的基本成分。生命形成与其余谜团——冥王星如何形成,它的卫星从何而来,柯伊伯带为何有这么多天体——大部分仍未解决,除非获得更详尽的检测数据。新地平线号仍在旅途中,从冥王星赶往另一个柯伊伯带的天体,有希望在2019年新年到达。那些数据对理解冥王星和我们的太阳系有会有怎样的帮助呢?身为地球人静候佳音。

本文译自 sciencemag,由译者 dingding 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 20+1

  1. 3387184

    “白矮星”,你真确定是白矮星?

    [17] XX [1] 回复 [0]
  2. 3387193

    其实,生日只是绕太阳走一圈的纪念日,那冥王星两百多年才过一个生日

    [25] XX [1] 回复 [0]
  3. 3387194

    @Henry: 本来应该是矮行星……

  4. 3387198

    @Henry: 感谢纠错,应该是矮行星

  5. 开你妹的玩笑
    @9 months ago
    3387208

    从来没有见过哪颗星把屁股纹在表面上的,这说不定就是颗充满信仰的星,嗯,一颗煎蛋的星※赞美屁(柯)股(基)※

  6. 3387226

    我的桌面壁纸就是冥王星 我爱冥王星

  7. Pegasus
    @9 months ago
    3387231

    所以为什么配了这么多锅底的图?

    [19] XX [0] 回复 [0]
  8. 3387241

    雷王星发来贺电

  9. 3387262

    @XFWS: 我就是冥王星,你是男的还是女的?

    [13] XX [0] 回复 [0]
  10. 3387269

    想起了瑞克和莫蒂

  11. 呃呃呃
    @9 months ago
    3387273

    这有什么好抗议的

  12. 装模作样芝麻
    @9 months ago
    3387275

    @阋神星

  13. hhhhhhha
    @9 months ago
    3387331

    既然都有天王星海王星了,那冥王星的名字不是应该基本上定好了吗,当初还有这么多的投票选项

  14. 3387393

    @hhhhhhha: 并不是那么回事。所谓的“天王星”并不是“天空之王”,实际上是天空之王的爷爷,严格说应该叫“天爷星”。

    事情要从木星说起。欧美国家是以希腊罗马神祗来为行星命名的。木星的英文名是Jupiter,罗马神话的朱庇特,也就是希腊神话的宙斯,奥林匹斯诸神之王。他才是真正意义上的“天王”。

    接下来是土星,它的英文名是Saturn,罗马神话的农神萨图尔努斯。可问题是他又是希腊神话的克洛诺斯。克洛诺斯来头可大了,他是宙斯以及其它奥林波斯十二神的爹,可以算作“天爹”。克洛诺斯曾经是诸神之王,一直到宙斯把他推翻。

    到了天王星,科学家一想,既然天王、天爹都有了,那么这个就轮到天爷爷了。克洛诺斯他爹是乌拉诺斯,这就变成了天王星的名字。乌拉诺斯也曾统治世界,直到最后被自己的儿子克洛诺斯推翻。

    到了海王星,问题出来了:乌拉诺斯没有父亲,他是大地之母盖娅从指尖变出来的。但盖娅又是他的妻子,这乱七八糟的关系肯定不如天文学家的法眼。此外,盖娅一直指代地球,把这个名字用于海王星会造成混乱。于是天文学家们就回归宙斯的兄弟姐妹,考虑到这颗行星是蓝色,于是选出海神尼普图努斯作为它的名字,也就是希腊神话中的波塞冬。

    所以冥王星的名字并非顺理成章的来的。因为冥王普鲁图斯一般不属于奥林匹斯十二神,与他同级的神祗也有不少。最后选他还是因为冥王星距离遥远,是一颗冰冷的行星。

    [12] XX [2] 回复 [0]
  15. 3387407

    安卓快更新打赏吧_(:з」∠)_

  16. 3387509

    你确定冥王星的那张照片不是锅底么?嘿嘿嘿

  17. Sheldon
    @9 months ago
    3387512

    冥王星是不是过生日我不知道,反正我知道今天是我生日

  18. AlphaGuo
    @9 months ago
    3387576

    好!怎么打赏?

  19. 作为游客留言
    @9 months ago
    3387904

    @Pstnk: 普鲁吐斯和波塞冬一样都是宙斯的兄弟吧

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