为什么冥王星的轨道十分特殊

为什么冥王星的轨道十分特殊,第1张

就长远来看,冥王星轨道其实是混沌的。尽管电脑模拟可以预测数百万年的位置(在时间上向前和向后),但超过李雅普诺夫时间,长达一千万至二千万年的计算是不切实际的: 冥王星有着极难预测的因素,在太阳系中对微小细节也很敏感的不可测量性,会逐渐破坏它的轨道。

迄今开始的数百万年,冥王星可能在远日点、近日点,或任何的地点上,而我们是无从预测的。但这并非意味着冥王星本身的轨道是不稳定的,只是以它如今在轨道上的位置,不可能事先预知和确定未来的位置。一些共振和其它的动力学效应维系着冥王星轨道的稳定,得以在行星的碰撞或散射中获得安全。

冥王星的轨道周期是248地球年。它的轨道特征明显的与其它行星不一样,遵循接近圆形轨道,只有很窄部分靠近被称为黄道的其它行星运行平面。相较之下,冥王星的轨道是高度倾斜的(超过17°),并且有着高离心率(椭圆形)。

这样高的离心率意味着在某些区域,冥王星会比海王星更靠近太阳。在1989年9月5日,冥王星-卡戎的质心来到近日点 ,而在1979年2月7日至1999年2月11日之间比海王星更靠近太阳。在这段时间,冥王星和海王星最接近的距离是27.960天文单位。

扩展资料:

冥王星在发现之初曾被认为是一颗位于海王星轨道外的行星,但后来的事实证明并非完全如此。譬如,在1979年1月21日~1999年3月14日这段时间,冥王星就比海王星更靠近太阳。这是由于冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其它行星大。

冥王星在近日点附近时比海王星离太阳还近,这时海王星成了离太阳最远的行星。每隔一段时间,冥王星和海王星会彼此接近,在黄道投影图上两颗行星的轨道交叉。但不必担心它们会碰撞,因为它们的轨道平面并不重合,即使在交叉点附近,它们之间的距离仍然是很大的。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样,各自飞驰而过。

参考资料:百度百科-冥王星

分类: 理工学科

解析:

以下资料指的是原来的冥王星,现在已失去名字,定义小行星序列号:134340

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。太阳系中有七颗卫星比冥王星大(月球, 木卫一, 木卫二, 木卫三, 木卫四, 土卫六和海卫一)。

公转轨道: 离太阳平均距离5,913,520,000 千米 (39.5 天文单位) 冥王星的自转方向跟金星,都是由东向西转.

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(Pla 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

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。

深邃无比的宇宙,遨游太空是多少人的梦想,可是人类也刚刚飞出地球,太阳系至今无法飞出,外面还有银河系,整个我们所处的地球被广袤无垠的宇宙包裹着,何为中心,中心在哪?不过太阳系的中心到是很简单,拥有九大行星,不过因为冥王星的反常,行星行列不要他,被踢出竟然还不冤!

1930年,克莱德·汤博在其他天文学家的预测中发现了冥王星,并将它定为第九大行星。从此太阳系不再是八大行星,冥王星其实是柯伊伯带中的矮行星,是太阳系中已知体积最大和质量第二大的矮行星。它和其他的柯伊伯带天体相同,都是由岩石和冰组成,冥王星相对月球来说比较狭小,质量是月球的六分之一,体积也仅有月球的三分之一。当人们继续探索太阳系的时候在2005年发现阋[xì]神星的质量远比冥王星质量多出27%,各天文学家开始对冥王星的定义产生质疑。最终在2006年第26届的国际天文联合会会议上决定将冥王星划为矮行星,从行星中除名!

为何因为阋[xì]神星的出现就将冥王星从行星中除名呢?真的只是质量的问题吗?其实冥王星被定为行星之后表现得一直都很反常。第一,冥王星运行的轨迹十分可疑。总所周知,太阳系中的行星都是围绕太阳进行转动,冥王星也不例外,但是奇怪的是运动的过程中冥王星的倾角和其他行星并非在同一平面上。原来冥王星轨道的偏心率以及轨道面对黄道面的倾角要比其他行星大很多。

第二,冥王星轨道比较混沌。可以简单地理解为它会因为外界的小变化轨道会轻易地发生变化。结果科学家给出一个猜测:可能并非太阳系所有,而是在时间的变化中后来加入太阳系的!第三,冥王星的卫星卡戎拥有八分之一的冥王星质量,这点十分反常,其他行星的质量远比母星小很多。科学家认为二者的关系并非“子母星”,而是双星系统。

因为这些的反常所以才被除名的吗?其实冥王星是一个无比冰冷的星球。前面介绍中提到冥王星是岩石和冰组成,所以冥王星的表面含有大量的冰层,其中含有大量的冰冻氮以及甲烷,可以确切地说冥王星是一个带有冰壳的冰冷星球。除此之外,冥王星缺少空气。早在上世纪80年代,科学家就已经发现冥王星也存在大气层,但是和地球大气层很像,主要是氮气,不过其中还含有一氧化碳和甲烷,所以大气层远比地球稀薄,甚至延伸到太空环境当中。

还有一点,因为它部分科学家一直认为冥王星不应该被划为行星行列——冥王星很小。上面也介绍过冥王星的体积和质量都十分狭小,简直就是一般的小行星。尽管过多的证据显示冥王星不符合行星行列,但是依旧有少数科学及认为冥王星就是第九颗行星,也许就是一种执着和“第一印象”!

冥王星的出现是一种惊喜,同时也让科学家们更加深刻地认识到行星应该如何定义,换做是你,你同意冥王星是行星的名分吗?


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