热爱星空,冥王BlingBling

2020-11-08
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曾几何时,我们对太阳系九大行星如数家珍,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。然后忽然,九大行星变成了八大行星,冥王星被抛弃了……

冥王bling

Pluto,罗马神话中的冥王,希腊神话里对应的是哈迪斯,没错,就是那个欺男霸女的冥王。欺的男人是他弟宙斯大帝,霸的女是他家侄女帕尔赛福涅,农神德墨忒尔和宙斯的女儿。

冥王抢冥后

用冥王来命名一颗天体,可以想见冥王星是多么蛮荒夷远而可怖之地。

冥王星

冥王星很小,质量大约是地球的0.0022倍,直径约地球1/6(比月球还小)。

冥王星

冥王星也很特别,它距离太阳平均距离58亿公里,比地球距离太阳远40倍,其所在的区域有个学名叫柯伊博带(Kuiper Belt)。由于距离太阳实在太远,冥王星公转周期为248年,从发现到今天一周都没走完。自转周期约153个小时。对比太阳系最大的行星木星,也就是岁星,公转周期12年,自转周期十小时。一般觉得小巧身体会更灵活,可在木星和冥王星相比,木星显然更胜十筹。

柯伊博带

冥王星的轨道偏心率达到了惊人的0.2482(地球是0.0167),近日点离太阳约44亿公里,而远日点达到了74亿公里。冥王星上的重力加速度是0.66m/s^2,轻轻一跳高度轻松超过地球上所有冠军,哈哈哈。

从侧面观察太阳系,可以发现大部分天体都在同一个平面上运转,这很符合目前认为的太阳系行星形成的机制,就是从原始行星盘中慢慢形成的。然而冥王星的轨道面与黄道面有达到17度的夹角,实在夸张。

冥王星轨道

虽然小,目前冥王星已探明有五颗天然卫星。

Planet X

冥王星的发现并不容易,归功于天文学家汤博(Clyde W. Tombaugh)。

自从海王星在1846年被算出来并且随后被发现,天王星的异常运行部分原因得到解释。然而,即便将海王星的因素考虑进去,却无法解释天王星运动中所有的诡异,以至科学家们开始猜测,在海王星之外,或许还有一颗未被发现的行星,干扰了天王星的运行,这就是所谓的X星(Planet X)

汤博在1930年注意到两张相隔一个月拍摄的底片上,有一个微弱星点的位置发生了移动,在进一步分析确认后,同年3约13日其所在天文台对外宣布Planet X,即太阳系第九颗行星被发现了!

发现冥王星的底片

汤博发现冥王星使用了闪视比较法,即快速闪现两张不同时间拍摄的相片,找寻其中发生位移的星点。在动辄几万甚至上百万星点的底片上找到移动的星点,绝对非一般人能胜任。现在有了计算机的帮助,容易多了。

闪视比较仪

降级为矮行星

自从被发现,其后几十年间,冥王星一直被列为太阳系九大行星之一。然而这颗行星为数众多的怪异特点,让天文学家非常难受,而且随着观测手段的发展,慢慢发现了其它质量超过冥王星的天体,比如阋神星。没办法,2006年国际天文学大会经过讨论,为行星重新下了定义,冥王星质量太小,无法清空轨道,可怜的被踢出大行星序列,正式成为一颗矮行星。

新的行星定义:

  1. 围绕太阳运转
  2. 自身引力足够使该天体呈现圆球状
  3. 可清除其轨道附近其他物体

可能大家会觉得,冥王星太可怜了,离太阳那么远,没有光没有热,两个名分都没有。然而事实是……

类冥天体(Plutoids)

在海王星轨道外除了冥王星,还有为数众多的矮行星。当然一般都质量特别小。他们一起被归类为类冥天体

类冥天体

冥王与卡戎

冥王星虽然小,该有的却一个不缺,目前已经发现它有五颗天然卫星,其中距离最近的是冥卫一卡戎。有一颗卫星Kerberos,搞IT的应该都很熟悉了,哈哈哈。

冥王星卫星

卡戎的质量大约是冥王星的1/8,这导致一个有意思的现象,就是他们俩互相被潮汐锁定了。由于质量比较接近,他们俩的质心落在了虚空之中,因此看起来好像是两颗星星手拉着手在远离太阳的地方不停的跳着舞蹈,更妙的是,由于潮汐锁定,他们永远都是同一面看着对面,就这样转啊转,跳啊跳……

冥王星与卡戎

新视野号 NewHorizon

几年前有一张轰动全网的照片,就是新视野号从冥王星拍到的。这是截至当时有关冥王星最清晰的照片。

冥王星比心

新视野号New Horizon(名字起的太棒了!)重约480kg,尺寸约2.7mx2.1mx0.7m,2006年1月发射升空,试图探测冥王星,以完成对太阳系所有主要天体的近距离探测。谁知道刚刚出发,冥王星就被踢出了行星序列,变成了一颗矮行星。

新视野号

然而这丝毫不影响这搜探测器的伟大。新视野号相对地球速度16.3km/s(第三宇宙速度16.7km/s),成为有史以来发射速度最快的飞行器。新视野号的主要任务包括全方位观测木星、第一次探测太阳系边缘的冥王星系统,研究柯伊博带极其更远的星际空间,此外,冥王星的发现者汤博的一部分骨灰也是新视野号的有效载荷,随着它一起飞越冥王星,进入星际空间。《三体》里的云天明一般,浪漫到了极致。

新视野号轨道

另外在《三体》中,冥王星也是执剑人最后的归宿地,而且在程心逃离太阳系之前他们看到了冥王星上的雪。巧了,冥王星真的会下雪,因为它有稀薄的大气,主要成分有氮和甲烷。

冥王星的新月

《Taijin Kyofusho》

听过一个曲子,The Evpatoria Report的《Taijin Kyofusho》,里面人声是哥伦比亚号返回地球时解体前与基地通话地录音,7名宇航员遇难。禁不住会想这一切的牺牲和付出背后的意义是什么呢?天文的终极意义又是什么呢?生命第一次有意识的抬头仰望星空那一颗,究竟是感受到了终极的孤独,还是打开了无尽的好奇之窗呢。

昨天腾讯WE大会,讲了量子通信、脑机接口、FRB、大一统理论和金星上的生命,非常有趣。量子计算和量子通信越来越火,信息安全界已经在准备后量子时代的算法和技术了。脑机接口经过马斯克的宣传已经人尽皆知。这两项技术在现在或者可预见的将来,是能给人类的生活和社会带来切切实实的改变的。

然而快速射线暴(FRB)、大一统理论和金星上的生命,听起来都那么虚头八脑,除了满足人类的好奇心,还能用来干嘛呢?直击灵魂的拷问。木心好像说过,活着呀,得先有一套宇宙观,在这个基础之上搭建世界观,最后再形成人生观。从宏观到微观,循序渐进。知道我们在宇宙中的位置,才不至于盲人摸象嘛。

还有一个非常有趣的“纪录”片,Alien Planet,说是记录片,其实是完全虚构的。设想人类某一天发射了飞船到一个星球(忘了名字了-_-#),有两台机器人在星球上探索,发现了高级生命,生命的形态与地球迥异。有一位科学家说:通过观察和了解别的生命形态来了解自身的极限和可能性。另有科学家则说:不好奇,毋宁死。

是吧,在不停地探索边界的过程中,在太空太虚之中慢慢完成自己identity的构建,人之为人的意义才逐渐变得完整和清晰。

就这。

参考