冥王星待解之謎:表面存在"流逸"?與卡戎是雙子星?

　　越來越近！經過9年的飛行，預計今日 “新視野”號將飛越距離地球50億公裡的冥王星。

　　越來越清晰！隨著歷史上首個飛越冥王星的探測器的接近，人類將獲取更清晰的照片和更豐富的數據，冥王星的神秘面紗將會一點點地被揭開。

　　它是在太陽系邊緣柯伊伯帶發現的第一個天體，它是因“舉止”怪異被稱作“第三類行星”的天體，它是“經典太陽系”中唯一一顆人類尚未近距離探測的行星。它是冥王星。今日，“新視野”號探測器將在12500公裡的高度近距離飛掠這顆矮行星，試圖解答關於它的種種疑問。

　　據科技日報

　　冥王星有多少未解之謎？

　　在關於冥王星的諸多謎題中，首當其沖是這顆處於太陽系邊緣地帶的矮行星上面到底有什麼呢？

　　冥王星的體積很小，加之距離遙遠，即使在哈勃望遠鏡的鏡頭中，它也只是一個模糊的斑點。而且冥衛一卡戎的身影總是相伴它左右，很難將兩者的光影分辨開來。直到1988年，卡戎與冥王星交食讓科學家有機會測量兩者單獨的亮度和光譜。光譜測定結果顯示，冥王星的表面主要含有水、氮、甲烷和一氧化碳。美國宇航局的哈勃空間望遠鏡的后續觀測發現，某種特殊的有機化合物是冥王星表面呈微紅色的原因。

　　“新視野”號的使命之一，是進一步確認冥王星表面的物質構成。它近日傳回的最新圖像顯示，冥王星的表面存在明暗不一的區域。比如冥王星的北半球顯示明顯較多的暗色區域，其表面最明亮和最暗色的區域都集中在赤道附近，在它“背面”還存在數個大面積的神秘黑斑。“新視野”號的項目科學家們將這種情況解讀為冥王星地表物質成分的差異。

　　美國宇航局西南研究所的新視野號探測器項目首席科學家阿蘭·斯特恩表示：“這些最新圖像是從超過3000萬英裡外傳回的，它們已經確鑿地顯示出冥王星擁有的復雜地表特征。但為何會是這樣的情況？這在目前還是一個謎。”

　　冥王星距離太陽的平均距離比地球遠40倍以上，接受到的太陽輻射極其微弱，因而溫度隻有零下233攝氏度。在如此寒冷的星球上尋找海洋似乎不是一個理智的選擇，因為幾乎所有氣態和液態物質都會結成硬質的冰塊。但有科學家認為，冥王星內部的熱量能使這顆星球在內部保存一片海洋。

　　提出這一構想的是美國加利福尼亞大學聖克魯斯分校的行星科學家古萊姆·羅布奇恩和弗朗西斯·尼莫。他們認為，冥王星的熱量來自於這顆矮行星深處的鉀-40元素。它的放射性衰變伴隨著熱量的散發，使冥王星的地下水保持液體形態，形成一片冰封的海洋。計算顯示，保持這片海洋需要的放射性鉀元素豐度約為早期太陽系形成的隕石中豐度的1/10左右——一個不算夸張的比例。古萊姆·羅布奇恩表示，冥王星很有可能在其內部保存有足夠量的放射性鉀，而這片地下海洋有可能厚達100多公裡，並且深達地下200公裡。

　　如果冥王星地下海洋被確認，無疑將大大擴展生命“宜居帶”的范圍。而確認這一點，需要對冥王星的地形進行精確勘測，尋找地表形狀因地下海洋而改變的蛛絲馬跡。“新視野”號除了對冥王星的地形進行精確勘察之外，還將探測冥王星的溫度、化學組成等，為科學家們判斷其地下物質組成提供依據。

　　冰封表面下有海洋？

　　﹃新視野﹄號

　　探測器

　　發射時間：2006年

　　探測高度：12500公裡

　　飛行速度：每秒14公裡

　　飛掠時間：120分鐘

　　探測使命：進一步確認表面物質構成

　　冥王星

　　降級為矮行星

　　金星

　　人類對太陽系行星

　　探測史

　　自從1930年被發現以來，冥王星一直是一個謎團。它在距離地球超過50億公裡的遙遠空間圍繞太陽公轉。由於冥王星太過遙遠，這種努力都收效甚微。

　　在2006年召開的國際天文學聯合會(IAU)布拉格會議上，冥王星被從大行星列表中除名，降級為一顆“矮行星”。

　　水星

　　地球

　　火星

　　●金星 1962年

　　水手2號探測器

　　●火星 1965年

　　水手4號探測器

　　●水星 1973年

　　水手10號探測器

　　●木星 1973年

　　先鋒10號探測器

　　●土星 1979年

　　先鋒11號探測器

　　●天王星 1986年

　　旅行者2號宇宙飛船

　　●海王星 1989年

　　旅行者2號宇宙飛船

　　土星

　　木星

　　海王星

　　天王星

　　冥王星與卡戎是雙子星？

　　冥王星

　　冥王星與冥衛一卡戎的親密關系從它們的名字就可窺之一二：一個取名為冥界之王，一個則得名於專門擺渡死者通過冥河道冥界的神話人物。它們互相相伴左右，其身世之謎一直吸引著科學家。

　　除去名稱外，冥王星與卡戎還有很多相似之處。它們的自轉周期完全相同、直徑相當，這與太陽系大多數衛星直徑隻有所圍繞行星的百分之幾很不一樣。有科學家稱，冥王星和卡戎會不會是一對雙子星？

　　但觀測發現，冥王星與卡戎有很多差異。從外表看起來，冥王星表面呈微紅色，而卡戎則是不太鮮明的灰色。而且冥王星表面的亮度變化較大，卡戎表面亮度則較為均勻。光譜分析也進一步驗証了兩者的區別。卡戎表面的物質構成遠不如冥王星豐富，隻有單一的水冰物質。如果冥王星和卡戎是作為雙星共同形成的，它們的內部成分和表面特征為何會有如此巨大的差異？

　　目前擁躉者較多的一個假說是，冥王星曾撞擊了另外一顆大型天體，撞擊形成的殘骸進入了它周圍的軌道，並聚合成它的衛星。雖然可以自圓其說，但以上觀點仍屬於推測。最終驗証其真偽，還需要“新視野”號精密測量冥王星和卡戎的質量、密度和形狀，並觀察行星表面地貌和大氣動力特征。最終得出的結論將不僅有利於揭開冥王星和卡戎的身世之謎，對於地球和月球起源也有很大的借鑒意義。因為從很多方面來說，冥王星和卡戎就是太陽系邊緣的地球和月球。

　　“‘新視野’號即將進入的，是一個令人驚奇的迷人系統”，地外文明搜尋學會的馬克·休瓦特說。

　　“新視野”號將第一次穿越冥王星的衛星系統。目前冥王星已被發現的衛星有5顆，其中四顆較小的衛星，冥衛二、冥衛三、冥衛四與冥衛五，圍繞著冥王星和卡戎旋轉。但很快科學家發現，冥王星周圍的四顆小衛星運動的節奏有點亂，軌道完全無法預測，表現出極為復雜的重力搖晃現象。

　　馬克·休瓦特此前一直在探究冥衛二和冥衛三忽明忽暗的亮度變化。他發現到這兩顆橢圓形的衛星簡直是在亂轉，而不是有固定極點的自轉。“假如你住在冥衛二或冥衛三上面，根本就不知道明天太陽會不會升起”，他說。“它也有可能會從西方升起，在北方落下”。

　　太空中“舞步”與冥衛們一樣怪異的人類已知衛星隻有一個，那就是土衛七。冥王星的四個小衛星怪異而獨特的運動方式引發了科學家對其成因的探討。這對理解其他小型行星和衛星系統有很大幫助。而最終真相大白，還有待今日“新視野”號的近距離勘測。

　　冥王星留給我們的疑問遠不止以上這些。比如它表面奇特的天氣是如何形成的？這顆“第三類行星”與彗星有什麼聯系？“流逸”現象真的存在於冥王星表面嗎？對於“新視野”號即將給人類帶來的答案，該探測項目科學家海爾·韋弗表示：“‘新視野’號是我們這個時代最偉大的探索項目之一。通過這一探測項目，我們不是要修改教科書，而是完全從頭開始編寫一本全新的教科書。”

　　冥衛為何呈現獨特舞步？