冥王星为什么消失了

冥王星为什么消失了

导语：2006年08月24日国际天文学联合会大会的决议：冥王星被视为是太阳系的"矮行星",不再被视为行星。冥王星为什么消失了?冥王星，在1984年就消失了。只有数学家知道幕后的惊天大秘密，他们早早就知道了一切。除名的主要原因是冥王星体积太小，还不够大行星的标准。并且没能“干掉”同轨道的其他星体。冥王星是在1930年由于一个幸运的巧合而被发现的。

冥王星为什么消失了

根据2006年08月24日国际天文学联合会大会的决议：冥王星被视为是太阳系的"矮行星",不再被视为行星。太阳系中有七颗卫比冥王星大(月球, 木卫一, 木卫二, 木卫三, 木卫四, 土卫六 and 海卫一)。

公转轨道: 离太阳平均距离5,913,520,000 千米 (39.5 天文单位)

行星直径: 2274 千米

质量: 1.27e22 千克

罗马神话中，冥王星(希腊人称之为Hades哈迪斯)是冥界的首领。这颗行星得到这个名字(而不采纳其他的建议)可能是由于他离太阳太远以致于一直沉默在无尽的黑暗之中，也可能是因为冥王星(pluto)开头的两字母是Percival Lowell是缩写。

冥王星是在1930年由于一个幸运的巧合而被发现的。一个后来被发现错误的计算“断言”基于天王星与海王星的运行研究，在海王星后还有一颗行星。美国亚利桑那州的Lowell天文台的Clyde W. Tombaugh由于不知道这个计算错误，对太阳系进行了一次非常仔细的观察，然而正因为这样，发现了冥王星。

发现了冥王星后，人们很快发现冥王星太小及与其他行星运行轨道有差异。对未知行星(Planet X)的研究还在继续，但没发现任何东西。如果采用了旅行者2号飞船计算出的海王星的质量，那么另一个质量差异就消失了，也就不会有第十颗行星了。

冥王星是唯一一颗还没有太空飞行器访问过的行星。甚至连哈博太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌(见左图和上图)。

很幸运，冥王星有一颗卫星，冥卫一。也是靠着好运气，它才能被发现。这是在1978年，它在向着太阳系内运行时，刚好运行到轨道的边缘时被发现的。所以可能通过冥卫一观察许多冥王星的运行，反之亦然。通过精密计算，什么物体什么部分在什么时候被覆盖以及观察光亮曲线，天文学家能够绘出两个半球光亮区域与黑暗区域的大致地图。

冥王星的半径还不很清楚，JPL(Jet Propulsion Laboratory，喷气推进实验室)的数值1137千米被认为有+-8的误差，几乎近1%。

尽管冥王星和冥卫一的总质量知道得很清楚(这可以通过对冥卫一运行轨道的周斯及半径精确测量和开普勒第三定律而确定)，但是冥王星和冥卫一分别的质量却很难确定。这是因为要分别求出质量，必须测得更为精确的有关冥王星与冥卫一系统运行时的质心才能确定测量出，但是它们太小而且离我们实在太远，甚至哈博太空望远镜对此也无能为力。这两颗星质量比可能在0.084到0.157之间。更多的观察正在进行，但是要得到真正精密的数据，只有送一艘太空飞行器去那里。

冥王星是太阳系中第二个反差极大的天体(次于土卫八)。探索这些差异的起因是计划中的冥王星特快计划中首要目标之一。

冥王星的轨道十分地反常，有时候比海王星离太阳更近(从1979年1月开始持续到1999年2月)。冥王星的自转方向也与大多数其他行星的方向相反。

冥王星与海王星的共同运动比为3:2，即冥王星的公转周期刚好是海王星的1.5倍。它的轨道交角也远离于其他行星。因此尽管冥王星的轨道好像要穿越海王星的轨道，实际上并没有。所以他们永远也不会碰撞(这里有十分细致的解释)。

就像天王星那样，冥王星的赤道面与轨道面几乎成直角。

冥王星的表面温度知道很不很清楚，但大概在35到45K(-238到-228℃)之间。

冥王星的成份还不知道，但它的密度(大约2克/立方厘米)表示：冥王星可能像海卫一一样是由70%岩石和30%冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量的固体甲烷和一氧化碳，冥王星表面的黑暗部分的组成还不知道但可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。

有关冥王星的大气层的情况知道得还很少，但可能主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄，地面压强只有少量微巴。冥王星的大气层可能只有在冥王星靠近近日点时才是气体;在其余的冥王星的年份中，大气层的气体凝结成固体。靠近近日点时一部分的大气可能散逸到宇宙中去，甚至可能被吸引到冥卫一上去。冥王星特快任务的计划人想在大气滑凝固时到达冥王星。

冥王星和海卫一的不寻常的运行轨道以及相似的体积牲使人们感到在它们俩之间存在着某种历史性的关系。有人曾认为冥王星过去是海王星的一颗卫星，但是现在认为并不是这样。一个更为普遍的学说认为海卫一原本与冥王星一样，自由地运行在环绕太阳的独立轨道上，后来被海王星吸引过去了。海卫一，冥王星和冥卫一可能是一大类相似物体中还存在的成员，其他一些都被排斥进了Oort云(Kuiper带中的物质)。冥卫一可能是像地球与月球一样，是冥王星与另外一个天体碰撞的产物。

冥王星可以被非专业望远镜观察到，但是这是不容易的。Mike Harvey的行星天像图可以显示最近冥王星在天空中的方位(以及其他行星)，但是还得靠更为细致的天像图以及几个月的仔细观察才能真正地找到冥王星。由行星程序如“灿烂星河”可以绘制准确的天像图。

冥卫一

Charon ( "KAIR en" )是冥王星唯一一颗已知的卫星：

公转轨道: 离冥王星19,640 千米

卫星直径: 1172 千米

质量: 1.90e21 千克

Charon(卡戎或查农--译注)是以神话中的人物命名的，他专门摆渡死者通过River Styx冥河来到冥界。

(虽然学术界以这个神秘人物来命名，但冥卫一的发现者这样命名也是为了纪念他的妻子Charlene。正如所知道的，他们英语发音的第一音节是相同的，就象“shard"("SHAHR en")一样。)

冥卫一是在1978年被Jim Christy发现的。在此之前由于冥卫一与冥王星被模糊地看成一体，所以冥王星被看作的比实际的大许多。

冥卫一很不寻常是因为在太阳系中相对于各自主星来比较，它是最大的一颗卫星。(一个与月球的区别)。一些人认为冥王星与冥卫一系统是一个双星系统而不是行星与卫星的系统。

冥卫一的半径也不是知道得很清楚，JPL认为586千米的数据存在+-15的误差，大于2%。它的质量和密度也不是知道得很确切。

冥王星与冥卫一是独一无二的，因为他们自转是同步的。它们俩保持同一面相对(这使得在冥王星上看见的冥卫一的位相十分有趣)。

冥卫一的组成还不知道，但它的低密度(大约2克/立方厘米)表示它可能很像土星的冰质卫星(如土卫五)。它的表面可能覆盖着冰水。

不像冥王星那样，冥卫一没有很大反照率，虽然还未断定它的是不是已经更小了。

有人认为冥卫一是经过一次巨大的撞击形成的，就好像形成月球那样。

人们还怀疑冥卫一拥有一个值得注意的大气层。

未知点

关于冥王星和冥卫一的基本质量与直径、密度仍旧无法确定。

一些外形与冥王星类似的Kuiper带物体最近被发现，他们与冥王星一样大吗?

冥王星的黑暗区由什么组成呢?

冥王星和冥卫一存在什么地质特点与演化过程呢?

冥王星直达计划会不会被搁置呢?如果我们无法在冥王星到近日点时观察冥王星，我们的下次机会将会在第廿三世纪。

在冥王星漫长的“一年”中，会有什么季节性变化呢?

链接：

冥王星被开除出行星队列

新华社布拉格8月24日电位居太阳系九大行星末席70多年的冥王星，自发现之日起地位就备受争议。经过天文学界多年的争论以及本届国际天文学联合会大会上数天的争吵，冥王星终于“惨遭降级”，被驱逐出了行星家族。

从此之后，这个游走在太阳系边缘的天体将只能与其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被称为“矮行星”。

根据国际天文学联合会大会24日通过的新定义，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。按照新的定义，太阳系行星将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的。

根据新定义，同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。冥王星正是因为其轨道与海王星轨道相交，而不符合行星定义的最后一条而被列为一颗矮行星。其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。

只是取消了行星的称号!

冥王星为什么消失了

除名的主要原因是冥王星体积太小，还不够大行星的标准。并且没能“干掉”同轨道的其他星体。

不过，这些并不是真实的原因。只有数学家知道幕后的惊天大秘密，他们早早就知道了一切——

冥王星，在1984年就消失了。

1980年10月28日，美国地球物理联盟的会刊《厄俄斯》(Eos)上发表了这样一篇论文，宣布冥王星将在1984年消失。为什么呢?这要从冥王星质量数据说起……

首先，冥王星太远了，因此很难直接测量它有多大，但相关计算从未停止。虽然冥王星实际上是1930年才被观测到，但早在1848年就有人根据海王星的轨道计算过了——通过引力扰动。100多年来，无数研究者计算过它的大小，得出了不同的数值。

这么多优秀的天文学家费了这么大精力进行了如此认真的计算，忽视它是不对的嘛!于是，论文作者(也就是数学家们)将 百年来的数据汇集到了一起：

非常明显， 这些数据不是随机分布的!!它们位于一条曲线上(这进一步证明早年的计算不是乱来的)。于是，数学家们进一步对这条曲线进行了拟合。

对，拟合。

拟合的结果非常惊人：很明显，冥王星马上就要消失了!冥王星质量对时间的函数是一个 余弦函数，指数pi。它刚发现的时候是最大的，而过去几年里质量在以惊人的速度缩小。 当1984年这个不祥的年份到来时，它就会完全消失。对于那些讨厌冥王星奇怪轨道的人来说，这是个好消息啊……

(虽然对天文学家不太友好(特别是毕业论文题目为冥王星相关的那些学生，默哀。

不过，喜欢冥王星的人也不要太丧气!毕竟拟合的结果是一条余弦曲线，而余弦函数， 是。周。期。性。的。

首先，1984年之后，余弦函数变成了负的。而我们都知道一个负数取无理指数会变成复数!因此冥王星依然存在，但却得到了复质量，其实部是个负数。 根据万有引力公式，冥王星将对身边的一切施加斥力，把所有人推开。

然后， 等到2256年，冥王星将会重新以真正的行星面貌出现，然后质量快速增加，到2392年的时候，将会达到巅峰——质量为12倍地球。

……看谁还敢开除它。

论文原文。

论文作者：

A. J. DesslerRice University Houston, Texas

C. T. Russell University of California Los Angeles, California

好吧，你应该也看出这是数学家开的嘲讽了。不过说正经的，为啥天文学家对小冥的估算会出现这样急转而下(字面含义)的剧情?

首先，开始那几个值 完全是乱来的，啥都不知道呢就用引力扰动来估算你不是搞笑吗，变量太多了。

等到冥王星能被观测到之后就好多啦，但是新问题出现了：直接观测只能看到亮度。怎么从亮度推断大小?得有个 反照率数据。小小的镜子就能很亮，大大石头反而没那么亮。

鉴于谁也不知道冥王星的反照率，大家就先假定它有个正常反照率好了——结果 越观测，数据越多，表明的它的反照率也越高……

最后大家发现它好像不是个石头星诶，而是表面有冰雪，所以很亮! 反照高达50%!难怪。相应的，就是它其实很小，直径不到2300km(比月球还小哦!)

再加上“冥王星杀手”Mike Brown(他的twitter真的就叫plutokiller)在柯伊伯带附近发现了不少和冥王星不相上下的矮行星，这给了小冥致命一击：既然你是，它们凭什么不是?所以你也不是了!快走!

于是10年前，小冥惨遭降级……

而狠心的人类还发出了致命一击：他们给“冥王星”一个新的动词词性，意思是“将……降级”——黑冥王星最高境界：Pluto作动词，表“降级”

人类啊，这下就算你们送去了新视野号也无法平息冥王冰冷的愤怒了。

一个AI冥王星发起对人类的复仇——“冥逆”，每年逆行一次，每次半年。

· 冥王星也逆行，九月前所有不顺都有借口了!

冥王星：真正文艺的星球，连雾霾都是蓝色的

见证历史：这是新视野号的一小步，是人类和冥王星恋情的一大步!

刚分手你就……离开小冥的新视野号，已经观测到新目标了!

果壳网ID：Guokr42整天不知道在科普些啥玩意儿的果壳我觉得你应该关注一下

冥王星为什么消失了

那些神一样的论文：冥王星其实在1984年已经消失了(但2256年会重新出现

从发现冥王星以来，科学家们一直在计算它的大小。但得出的数字却十分飘忽——准确的说，是逐年在下降。于是1980年，某天文学家开启了嘲讽模式，用统计学方法拟合了历年计算出的冥王星体积，结论是：按照这个趋势，小冥同学4年后就要消失啦!

这篇“论文”于1980年10月28日发表在美国地球物理联盟的会刊《厄俄斯》(Eos)上。文章大意如下：

冥王星太远了，因此很难测量它有多大。一百多年来，研究者都在计算它的大小。虽然冥王星实际上是1930年才被观测到，但因为海王星的轨道问题，早在1848年就有人通过引力扰动计算过了。

这么多优秀的天文学家费了这么大精力进行了如此认真的计算，忽视它是不对的嘛!因此我们将百年来的数据汇集到了这张图里面。

非常明显!这些数据不是随机分布的，相反它们能拟合出一条非常好的曲线。这进一步证明早年的计算不是乱来的。

然而拟合的结果非常惊人：很明显，冥王星马上就要消失了!冥王星质量对时间的函数是一个余弦函数，指数pi。它刚发现的时候是最大的，而过去几年里质量在以惊人的速度缩小。当1984年这个不祥的年份到来时，它就会完全消失。对于那些讨厌冥王星奇怪轨道的人来说，这是个好消息，但如果你还想观测它一下，就得抓紧了。

但是进一步外推会发现更加有趣的事情。1984年之后，余弦函数变成了负的，而我们都知道一个负数取无理指数会变成复数!因此冥王星会重新出现，但却得到了复质量，其实部是个负数。根据万有引力公式，冥王星将对身边的一切施加斥力，把所有人推开。

到2256年，冥王星将会重新以真正的行星出现，然后质量快速增加，到2392年的时候，将会达到巅峰——质量为12倍地球。

当然，也许这一切没有那么玄妙，也许冥王星的消失可以得到物理解释，也许它其实是个彗星。维林科夫斯基曾经猜测金星曾经是彗星，而我们无法证伪他——虽然我们去过金星了，但还没去过彗星嘛。没准冥王星也是呢。

NASA正在考虑(比计划要便宜多了，而计划又比实际建造要便宜多了)探访哈雷彗星。NASA的理由是哈雷76年才回来一次。但是冥王星可能永远不会回来了!就算我们接受目前的保守估计，冥王星下一次变成真“实”的也在272年之后，而且天知道这么久没人见过之后它会在哪里出现!NASA应该赶紧开发一个Ploto项目(Positively Last Opportunity to Observe)去探访Pluto。

A. J. Dessler

Rice University Houston, Texas

C. T. Russell

University of California Los Angeles, California

——————————————

好了笑归笑，说正经的。为啥会出现这样的情况?

开始那几个值是乱来的，啥都不知道呢用引力扰动来估算其实真不靠谱，变量太多了。

等到冥王星能被观测到之后就好多了。但是直接观测只能看到亮度。怎么从亮度推断大小?得有个反照率数据。小镜子也能很亮，大石头就没那么亮。

开始大家都是假定它有个正常反照率。结果越观测，数据越多，表明它反照率越高……

最后大家发现它好像不是个石头星，而是表面有冰雪，所以很亮，反照高达50%。难怪。相应的，就是它其实很小，直径不到2300km(比月球还小哦!)

ps：同样对天文学开嘲讽的数学家还有Paul Erdos——每当别人问他多大，他就回答说25亿岁：“我出生时，科学家说地球的年龄是20亿年，而现在他们说地球年龄是45亿年。”

冥王星为什么消失了

1 冥王星得名真的不是因为迪斯尼那只狗

迪斯尼的普鲁托要比冥王星的命名晚。但冥王星的名字也很纠结的。

曾经有一个美国土豪叫帕西维尔·罗威尔特别想找到第九行星，亲自出钱建了一个罗威尔天文台，亲自计算轨道，亲自上阵寻找，遗憾的是到死也没有找到(其实那时候他的天文台已经拍到了冥王星，但没人认出来)。

后来到了1930年，罗威尔天文台的年轻天文学家克莱德·汤博终于找到了它。天文台为了命名举行了投票内部表决，名单上三个名字：Minerva， Cronus，Pluto。Minerva已经被一个小行星占用了，Cronus得到了一个特别讨人厌的天文学家的支持，而Pluto不但没有以上缺点，它的前两个字母还正好是帕西维尔·罗威尔的首字母，于是全票通过。

而Pluto这个名字，其实是一个热爱古典神话的11岁英国小女孩提出来的。本来她的想法根本没机会入榜，但是她爷爷拥有一个神一样的职业——牛津图书管理员。他把这个提名告诉了他的天文学家朋友，朋友把这个提名拍电报发给了美国同行，于是有了这个名字。

然而悲催的是，这个小女孩后来一辈子都遭受了别人的误会：“你怎么可以用卡通狗来给行星命名呢!”

2 冥王星其实已经在1984年消失了因为它的历史太神奇了

好吧，它并没有真的消失，它只是越来越小了——不不，它也不是真的越来越小，而是我们每次估计它的大小，结果都比以前更小。

甚至在冥王星发现之前，天文学家就用牛顿力学推算过它的重量，结果很大。等真的发现它之后，推测出来的重量就变小了。后来发现它比以前以为的反光率高，算出来的就更小了。最后根据它的卫星卡戎进行测量，它已经缩小到了极点：只有地球的五百分之一。

因为它缩减实在太快了，1980年，两位天文学家发了一篇半开玩笑的文章，说照此下去，到了1984年冥王星就要消失了——但还没完，他们根据过去的观测拟合出了一条余弦曲线，余弦是个周期函数，这意味着它会在2256年重新出现，2392年会变成12个地球大!

坑爹呀。

3 虽然没有消失但冥王星真的是太小了所以才被开除了

它比月球还小，宽度只有中国的一半，表面积还没有俄罗斯大。它在太阳系里大小排名才第17，都比不过很多卫星。它跟卡戎组成的系统，质心甚至不在体内，双方甚至都已经相互潮汐锁定。

冥王星(右)太小，所以和卡戎的关系与其说是行星和卫星，还不如说更接近双行星……图片来源：wikipedia

冥王星的直径数据是2384±20km。2005年，人们发现了一个新的天体——阋神星，当时用哈勃望远镜成像测得它是2397±100km，比冥王星还略微大一点儿!

太阳系里的大个子。点击看大图。或者，这里是竖版。图片来源：Alan Taylor

这时候国际天文学联合会跳出来了。他们说，鉴于和阋神星大小地位相当的天体还有很多，要是将来太阳系有几十个上百个大行星，那就太可怕了。这帮人早就因为冥王星的种种奇怪特征而看它不顺眼了，借此机会，就在2006年新视野出发之后不久开会表决，干脆把冥王星踢出了大行星的行列，为它建了一个新分类叫“矮行星”。开除就算了，为什么还嘲笑人家矮!

当然真正的理由他们不会说啦，而是用了“不能清除所在轨道上的其他天体”这样冠冕堂皇的理由。

讽刺的是，到了2011年，人们用掩星法测出了新的一组阋神星直径数据：2326±12km。这就比冥王星要稍微小一点儿了。但是国际天文学联合会打算改悔吗?nooooo。死鸭子嘴硬，他们还是坚持己见，反正冥王星比阋神星轻。哼。

4 别忘了冥逆要持续到九月底哦因为它转的实在太慢了

不管它是不是行星，冥王星是绕太阳转的，所以从地球上看，也会逆行。

地球和别的行星都在绕太阳转，速度还不一样，内圈的经常要超车，超车过程中会看到别的星体好像在朝反方向运动——这就是逆行了。

但是冥王星实在太慢了。它公转一圈要花90465个地球天，或者247.68个地球年。自人类发现冥王星以来，它才转了三分之一圈。在地球上看它，几乎是不怎么动的。正因此，冥王星最早其实在1909年就被拍下来了，但是天文学家没看见它。

而因为它慢，所以不管占星术怎么说“冥王星是最不可被预知的行星”，天文学上冥逆其实是最容易预知的了：每年逆一次，每次逆半年。最近这几年的冥逆都会在4月中旬开始，9月下旬结束。

比水逆过瘾多了吧。

5 冥王星也当过“第八行星”因为它的轨道实在太扁了

如果按和太阳的距离来算的话，20世纪有五分之一的时间里，冥王星才是第八行星，海王星才是第九个。

冥王星和海王星的轨道。图片来源：wikipedia

这是因为冥王星的轨道很奇怪，比别的行星扁很多——人家都是接近同心圆的。所以每一圈有20年的时间里，冥王星比海王星离地球更近。上一次这样的时间是1979年到1999年。

6 虽然轨道“交叉”但还能逃脱海王淫威因为它的轨道太斜了

和海王星那样的巨人都交叉上了，为什么不会撞?其实没有真交叉——冥王星的轨道整个是倾斜的，俯视图看起来是在一起，其实中间还有老远呢。又和所有别的行星不一样——这意味着它的起源甚至很可能和别的行星都不同。现在你知道为啥某些天文学家这么讨厌它了吧。

冥王星轨道侧视图。图片来源：wikipedia

除了轨道清奇之外，冥王星还和海王星形成了轨道谐振，保证二者基本同步而不会逛到奇怪的地方去。但其实这大概只是筛选的结果——冥王星这疙瘩地方当年可能塞满了小石头，轨道不对的都被海王星给清掉了，冥王星属于剩下的之一。但也只是之一，还有好多和冥王星差不多的石头在差不多的地方飘。又一个开除它的理由。

7 冥王星是个会下雪的小白脸因为它表面有很多冰还有大气层

照理说，冥王星这么小这么远的东西，不该那么早被人发现。但它还是被发现了，因为它特别白——反光率太高了，是地球的两倍。这主要是因为它表面有很多的冰。别高兴太早，这冰不是水冰，而是氮冰，混有少量的甲烷和一氧化碳。冥王星还有一个稀薄的大气层，也是类似的成分。

巧的是，因为冥王星的轨道太椭圆了，所以它表面的温度变化也不小。这意味着随着它向太阳靠近，表面的氮冰会升华;而远离太阳的时候又可能凝华，甚至可能表现为降雪。虽然因为大气稀薄，应该不会有燕山雪花大如席，但氮雪本身就是很神奇的东西对吧。

根据CRIRES模型创作的冥王星表面想象图。图片来源：wikipedia

这样稀薄的大气起不到多少散射作用，因此它表面的天空基本是黑的。但是太阳依然是全天最亮的天体，正午阳光大致相当于地球的多云傍晚;而从上面看地球最亮时也是一颗三等星，肉眼清晰可见。是的，虽然你看不见它，它可是能看见你哦。