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冥王星卫星

王朝百科·作者佚名  2010-01-24
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【冥王星卫星 Pluto,satellites of 】目前仅知3颗, 其中一颗为美国克里斯蒂于1978年发现,当时临时编号1978P1,现命名为喀戎,中译名冥卫一。它的发现使人们第一次得到冥王星质量的准确值,确立了冥王星的大行星地位,导致了新的行星分类方法,因而有很大的意义。经过多次测算,冥卫一的半径值为580±50千米,超过冥王星的一半,是太阳系中与行星比例最大的卫星。由此可估算出其质量为1.3×1021千克。冥卫一恰位于冥王星的同步卫星轨道上,两者中心距19000千米, 所以它是太阳系中唯一的天然同步卫星,不仅它始终以同一面朝向冥王星,冥王星也始终以同一面朝着冥卫一。冥王星的自转周期、绕冥王星的公转周期及冥王星的自转周期均为6.3867天。

【Charon 冥卫一(卡戎)】冥卫一又称卡戎,是在1978年发现的。卡戎是罗马神话中冥王普路托的役卒,向亡魂索取金钱为他们划船渡过冥河。2005年,又发现两颗冥王星的卫星:冥卫二(尼克斯)和冥卫三 (许德拉)。依现行的定义,冥卫一可能是冥王星最大的卫星,也可能与冥王星组成双矮行星。

新地平线任务预计在2015年拜访冥王星和卡戎。

卡戎的名称很容易和太阳系的另一个小天体(2060)喀戎(Chiron)混淆。

『冥卫一的发现』

卡戎是在1978年6月22日被天文学家詹姆斯·克里斯蒂(Jim Christy)以高放大率检验一个月前的一组冥王星的摄影底片的影像时发现的。克里斯蒂注意到有一个微小的凸起会周期性的出现。稍后,回溯到1965年4月29日底片也确认了这个凸起。

『冥卫一的命名』

卡戎原来的临时名称是S/1978 P 1,是根据当时大会制定的新的命名规则给予的。稍后,克里斯蒂称之为“卡戎(Charon)”,但直到1985年国际天文联合会才认同这个名字是官方的名称。在希腊神话中卡戎是死者的摆渡人,与冥王哈得斯(在罗马神话是普鲁托)在神话图中是紧密联系在一起的神祇。

虽然在传统的英语发音中神话图中的是坚硬的k声音,但是克里斯蒂在这颗卫星的发音上将ch的发声改为,之后他的妻子Charlene的绰号就是“Char”(碳灰),而sh的发音也在天文界流行了,大家也都随俗的使用这样的发音。在除了英语以外的欧洲语系,依然是使用神话中的发音,念ch的声音。

『冥卫一的物理性质』

卡戎的直径约为1,212千米(750英里),正好约为冥王星的一半,表面积约为|4,580,000平方千米,表面布满了冰冻的氮和甲烷。与冥王星不同的是,卡戎的表面看起来可能是被冻结的不易挥发的水。卡戎表面温度约为-230℃,密度为1.63克/立方厘米,显示组成成分中,岩石占了一半多,冰则比一半少一点。其表面大气仅约为0.1毫巴左右,是地球表面大气浓度的万分之一,稀薄到几近于无,现时科学家正努力研究冥卫一的表面,以确定该卫星有没有大气层。

『冥卫一的轨道特性』

冥王星和卡戎的表面,从光度的变化被确认是在相互掩蔽的时期。冥王星和卡戎在潮汐锁定的状态下,以6.387天的周期互绕,所以永远以相同的位置遥遥相对。两者的平均距离是19,570 千米(12,163英里)。卡戎的发现使天文学家可以精确的测量冥王星系统的总质量,而互掩可以计算各自的大小(直径),但是个别的质量依然只能用估计的,直到2005年发现冥王星外围的卫星,才依据外面卫星的轨道细节揭露出卡戎的质量大约是冥王星的11.65%,同时也显示密度为1.65±0.06公克/厘米³,并建议有55±5%是"岩石",45%是冰。冥王星的密度较高,约有70%的"岩石"。

『冥卫一的形成』

罗宾·坎二做了一次模拟的结果在2005年出版,建议卡戎是在约45亿年前的大碰撞中形成的,非常像地球和月球的状况。在这个模型中,一个巨大的古柏带天体以高速撞击冥王星,摧毁了自己,也轰掉了冥王星大部分的地幔,卡戎则从这些碎片中聚合而成。但是,这样的撞击应该会使冥王星有比我们发现的更多岩石成分,而卡戎会有更多冰的成分。因此现在认为冥王星和卡戎在轨道上碰撞之前就是两个不同的天体,而这次碰撞虽然猛烈,但仅能将冰像甲烷一样的蒸发掉,却不足以造成瓦解的情形。

『卫星还是矮行星』

冥王星-卡戎的质心落在这两个天体之外,因此其中一个并不是真正绕着另一个在公转,而且两这的质量是可以相互比较的,因此卡戎不适合被当作冥王星的卫星。取而代之的是,他们应该是双矮行星,应随着冥王星一起重分类。

在国际天文学联合会的年会中有一项草案是2006年行星重定义,建议行星必须绕着太阳运转,并且有足够大的重力使本身成为球体。在这样的草案下,卡戎有资格成为行星,因为草案明确定义卫星的条件是系统的重心必须在主要的天体内部。但最后的重分类将冥王星归类为矮行星,但却没有正式的定义行星的卫星,使卡戎的身分变得很不明确。(迄今,卡戎仍未被国际天文学联合会列入矮行星的认可名单中)

国际天文学联合会的行星标准规定:在一个绕恒星公转的多天体系统中,如果主天体是行星,次天体也是球状,又满足一定的条件也可称为行星,也就是主天体和次天体之间的引力中心不在主天体的内部。这样卡戎星就符合这个条件。

冥卫二(尼克斯)和冥卫三也环绕着相同的重心,但是她们不够大而不是球体,所以很简单的可以认定是冥王星的卫星。(或者,以另类的看法,是冥王星-卡戎系统的卫星)

【冥卫二 Nix(尼克斯)】

2005年5月首次被冥王星伴侣搜索队通过哈勃太空望远镜观测到。其照片于2005年5月15日和2005年5月18日被哈勃望远镜拍摄到;2005年5月15日Max J. Mutchler经确认和预估后,于2005年10月31日公布卫星发现的消息,初被编号为S/2005 P2,于2006年6月下旬的国际天文学联合会会议上正式被命名为Nix(尼克斯),名字以2006年1月启程飞往冥王星的新地平线号(New Horizons)探测器名字的首个字母为概念。

观测显示其与冥卫一(卡戎)类似,轨道半径50,000公里,以25天周期绕冥王星运转;估计其直径在32-145公里之间(依反照率判定将可研判出更精确的数据)。冥卫二比冥卫三暗25%,所以可能也比较小。

【冥卫三 Hydra(许德拉)】

2005年5月首次被冥王星伴侣搜索团队通过哈勃太空望远镜观测到。并于同年5月15日和5月18日拍到照片;2005年5月15日观测者Max J. Mutchler经确认和预估后,於2005年10月31日公布发现卫星的消息,当时暂编号为S/2005 P1,2006年6月下旬经国际天文学联合会会议后正式命名为Hydra(许德拉),名字概念取自2006年1月飞往冥王星的新地平线号(New Horizons)探测器名字的第二首个字母H。

观测显示其与冥卫一(卡戎)类似,轨道半径约65,000公里,以38天周期绕冥王星运转。估计其直径在52-160公里间。许德拉(冥卫三)比冥卫二亮25%,故可能也较大。

 
 
 
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