综述 人类探索宇宙时曾定义太阳系有九大行星，但是2006年又改称为八大行星，被开除的这位正是冥王星。由于冥王星体积太小，所以它被重新定位为了矮行星，和太阳系其它千千万万颗的矮行星同等级别。我们现在看到的冥王星照片来自于2015年，这是人类探测器新视野号成功拍摄并传输回地球的画面。 新视野号为人类拍下的珍贵画面不止这张冥王星的照片，它还曾抵达柯伊伯带，拍下了外太空的真实照片，让人类看到了外太阳系也看到了＂天涯海角＂。 矮行星或称＂侏儒行星＂，体积介于行星和小行星之间，围绕恒星运转，质量足以克服固体引力以达到流体静力平衡（近于圆球）形状。 冥王星 太阳系 宇宙由无数星系组成，我们地球所处的太阳系就是其中之一。太阳系的核心就是太阳，受到太阳风和太阳引力的影响，八大行星围绕太阳顺着固定轨道运行。 这八大行星从距离太阳最近的一颗开始依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。45.68亿年前，无数中心物质吸引凝结形成高温的液态恒星太阳。之后强烈的太阳风把周围的物质都吹走了，只留下了围绕太阳运行的八大行星，密度大的固态行星水星、金星、地球、火星靠近了太阳。 而密度较小所以没有固态地表的四颗气态行星木星、土星、海王星、天王星则距离太阳稍远。在固态行星火星和气态行星土星之间还存在着无数条小行星带。正是这些数不尽的天体组成了庞大的太阳系。 太阳系的八大行星运动图 太阳系实在过于浩瀚，人类迄今为止都没有能力跨越太阳系，甚至连太阳系的边界都看不到。而且由于没有直接证据，所以太阳系的边界问题仍然有很多争议。 有人认为太阳系的范围就在冥王星运行轨迹的范围之内，所以太阳系的半径有40个天文单位（1个天文单位=1.5亿公里）。但是随着人类的观察发现，冥王星之外的天体也在围绕太阳运行，这个说法随即就被科学家否认。还有人认为，太阳系范围就是柯伊伯带距离太阳的位置，整个太阳系的半径大概有50~1000天文单位。 太阳系的八大行星 也有人认为，太阳对其他天体的影响远不止这个范围，应该按太阳万有引力能够控制的范围为准，也就是太阳系的半径能够达到惊人的15~23万天文单位。 由于太阳系的范围实在太大，地球上的望远镜无法观测其边界，于是发射出了很多探测器去太空拍摄画面传输回地球供人类研究。新视野号就是背负着两个重大使命，经历了一波三折的发射过程以后成功执行任务的探测器之一。 人类研制的探测器模拟图 新视野号 新视野号是美国研发的无人太空船，主要由动力系统、通讯系统和科学平台三部分组成，它的主要任务是接近冥王星和探索柯伊伯带。 2001年新视野号被美国太空总署选中，作为确定落实的项目开始动工研发制造，2015年被顺利运动到发射台，并计划次年1月17日发射。但由于大风天气影响发射，所以第一次发射被中止，第二天又因为停电而中止第二次发射，直到第三天受天气影响延迟一段时间以后才终于发射成功。 新视野号示意图 2006年正好是冥王星的发现者克莱德·汤博的100岁诞辰，为了纪念他对人类探索宇宙做出的杰出贡献，在他家人的建议下，他的28克骨灰被新视野号带上外太空。除此之外，新视野号还携带了新视野号发射地点美国佛罗里达州的硬币、美国国旗、印刷有冥王星照片和尚未探测字样的邮票等其他8件物品。 经过了漫长的九年半时间以后，新视野号飞越了整整48亿公里，然后在2015年掠过冥王星，终于接近了这颗被九大行星开除的矮行星，并为其拍下了大量的照片，人类才第一次在新视野号的帮助下，如此近距离地观察这颗矮行星的真实面貌。 新视野号探测宇宙 新视野号在执行接近冥王星的飞行任务以后，借助木星的重力向着柯伊伯带出发。于2015年开始观测和接近柯伊伯带，并且为人类拍摄了大量的珍贵照片。 直至今年4月，新视野号的探索柯伊伯带任务才终于结束。虽然它的两项任务已经执行完毕，但它没有返航，而它将带着具有特殊意义的9件物品飞向柯伊伯带得更深处。神秘的柯伊伯带又藏着哪些秘密等待人类去发现呢？ 新视野号 柯伊伯带 早在1951年，科学家就观测到距离太阳最远的海王星之外还有很多天体群，所以荷兰裔天文学家率先提出，海王星之外还有一个类似于小行星带的天体群，这个天体群形状类似于一个被拉长的圆盘。但以当时的条件，没有望远镜能够看到这么远的距离，所以直到1992年，这项理论才得到证实。这片历经41年才被证明存在的狭长区域被天文学家命名为柯伊伯带。 随着航空航天技术水平的不断发展，柯伊伯带的真实面纱才被逐渐揭开，柯伊伯带的宽度达25个天文单位，是小行星带的二十倍左右，它里面有非常多的天体，这些天体密集地簇拥在一起，而且质量也要比太阳系内的小行星质量要大几十甚至上百倍。 柯伊伯带位置示意图 更神奇的是，位于柯伊伯带的天体有着绚丽多变的颜色，有黑色、白色、蓝色甚至大红色，这样绚丽的色彩说明这些天体可能含有多种物质，但具体原因仍然在进一步了解之中。而且柯伊伯带被科学家怀疑是彗星的出生地。 虽然柯伊伯带的体量更大，但是它内部的天体结构却很特殊。因为在这片区域的天体大多都是甲烷、氨和水构成的冰质天体，这些天体的直径大多都不会超过100公里。 而且有科学家推测，大约是受到太阳风的影响，柯伊伯带的重量正在减轻，也许在40亿年前，这里的粒子数量比现在还要多得多。 柯伊伯带示意图 目前人类在柯伊伯带发现了三颗矮行星，除了之前提到的冥王星以外，还有妊神星和鸟神星。 妊神星外形酷似椭圆的飞饼，它的长度是宽度的两倍，但厚度却不及宽度，质量只有冥王星的三分之一。妊神星发现于2004年，但直达2008才被命名。 鸟神星的直径是冥王星的四分之三，但要比冥王星亮20%左右。不过由于它出的位置轨道距离黄道太远，所以发现时间要比冥王星和妊神星要晚一些。 除了这些矮行星，新视野号还在柯伊伯带拍摄下了＂天涯海角＂的照片。这颗最早由中国发现的天体到底长什么样呢？它的身上又有什么秘密？ 鸟神星局部 ＂天涯海角＂的照片 新视野号在执行观测柯伊伯带的任务时，拍摄到了一张外形酷似＂连体婴儿＂天体的照片，这颗星球，就是早在1997年被我国天文学家首次发现的小行星＂天涯海角＂。 当时他们为＂天涯海角＂临时编号1997LK，之后＂天涯海角＂被正式编号为KBO 2014 MU69。＂天涯海角＂距离地球大约66亿公里，是人类迄今为止观测到的最远的小行星。由于距离太阳太远，它要用295年的时间才能绕太阳运行一周，而且地表最高温度也只有-218 。 ＂天涯海角＂的外形正面像雪人，侧面又像两个连接在一起的＂饼＂，让人觉得这是两个不同的天体连接起来才成了今天的样子。作为人类发现的相接双星，＂天涯海角＂吸引了很多人的关注。被起名为＂天涯海角＂是因为它奇特的外形结构，人们把直径较大的那部分叫做天涯，较小的那部分叫做海角。 ＂天涯海角＂很像雪人 天涯的直径有大概20千米，而海角的直径只有16千米。科学家推测，原本这是两颗互相环绕的双星系统，但是随着时间的推移，这两颗星球越来越接近，并最终慢慢地靠在了一起。因为它们接近的速度低于3m/s，所以没有产生撞击。 之后，两颗星球的甲烷和一氧化碳等物质慢慢逸散，两个天体的物质慢慢互相融合，最终形成了一个整体。有趣的是，天涯海角上有碳分子被紫外线长时间照射留下的痕迹。因此，我们有理由相信，这个奇妙的星球上可能存在有机物。 天涯海角上除了碳以外，还有甲醇和水冰存在过的痕迹。除了天涯海角，柯伊伯带还有其他特殊的天体吗？ ＂天涯海角＂ 柯伊伯带的新天体 随着监测外太空的设备越来越先进，人类能观测到的天体也越来越多。一颗位于柯伊伯带的天体引起了科学家的注意。 这颗天体的特别之处在于，和大多天体的运行的椭圆形轨道不同，它的轨道几乎是圆形，而且它的轨道相对于其他天体的轨道平面，倾斜出了47 。这样特殊的情况几乎难以用外太阳系的形成理论来解释。如果它的存在并非孤例的话，很有可能是一个颠覆宇宙形成理论的存在。这颗几乎是宇宙独一无二的星球名为＂巴菲＂。 目前外太阳系的高椭率轨道的天体，都距离海王星不足50个天文单位，它们被科学家称之为散射盘天体，因为这些天体之所以能够跑到这么奇怪的位置，都是受到了引力弹弓效应的影响。 ＂巴菲＂想象图 但是巴菲距离太阳有着足足58个天文单位的距离，那它出现在这里的原因就值得科学家好好探索一番了。按道理，外太阳的天体的形成都有规律，所以它们运行的轨迹也都大同小异。 但是巴菲的轨道和其他天体的运行轨道大不相同，而且还有着诡异的倾斜角度，这实在让人摸不着头脑。如果它和其他天体的形成时间和形成原因大致相同，为什么运行规律又截然不同呢？目前人类对巴菲的了解仅仅停留在一些可以观测到的数据层面。 比如巴菲的体积大小是冥王星的一半左右，它的直径大约为500千米~1000千米左右，国际天文联合会为它正式编号为2004 XRl90。至于巴菲如何有了现在的轨道、是海王星扩张引起的复杂引力还是像其他散射盘天体一样被弹射出去？我们不得而知。也许某一天，科学家会找出形成巴菲轨道的真正原因，并借此打开宇宙知识的新大门也不一定。 ＂巴菲＂想象图 结论 人类发现冥王星认为它是第九大行星，进一步了解以后又将其移除九大行星的行列。人类探索柯伊伯带发现天涯海角和巴菲，推测了它们的形成原因和特殊之处。 在一次又一次的探索中，人类对宇宙的了解也越来越多。虽然我们对宇宙的探究从未停下脚步，但宇宙中依然隐藏着不少秘密等待我们去发现和解密。希望我们能够在无穷无尽地探索之下，逐渐揭开宇宙神秘的面纱。 冥王星主题图片