冥王星的发现

天文动手做/天文望远镜系列

科迷街

冥王星的

发现

◎文图 中国科学院国家天文台 郭红锋

冥王星发现史

学家致力于天体力学轨道计算的研究，同时也

1781年，天王星的发现大大鼓舞了天文

吸引了一些人继续寻找“海外行星”的热情。

不过，“海外行星”的搜寻比“天外行星”搜寻

要困难多了，一是距离太阳更远，目标可能会

更暗，运动也会更慢（更难与恒星区别）；二

是海王星轨道的不规则误差并不明显，这使得

用寻找海王星的方法计算并定位未知天体证

据不足。这些都给搜寻工作带来了较大的盲目

性，以至于历史上最坚持不懈的搜寻者——美

奋斗到临终都没有实现愿望。

美国天文学家罗威尔

国罗威尔天文台的创建人（罗威尔台长）为此

美国天文学家汤博

搜寻工作的汤博。1929年4月，汤博使用一台13英寸（约为33厘米）口径的望远镜

开始搜索，每天晚上汤博系统地、一片一片地、隔段时间重复地拍摄黄道星空的

照片（辛亏那时候照相技术已经引入到天文观测中，大大提高了观测效率），白天

冥王星的发现要归功于继承罗威尔台长遗志，在洛威尔天文台专门从事行星

则比较不同日期对同一片天区拍摄的照片，仔细找出照片中同一位置有变化的目

天体）。这个工作说起来容易，做起来却需要极大的刻苦精神。

标（位置有变化的可能是移动天体，直到现在天文学家都沿用这种方法搜寻移动

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了，每幅照片里都含有几万甚至几十万颗

汤博几乎把黄道一圈的天区都找遍

星星，为了不漏掉一个目标，汤博把每幅

显然增加了多倍的工作量，但能够减小误

照片切割成若干小块，一点点地比较，这

判的概率。就这样，汤博没日没夜地工作

了10个月，机会终于垂青了这位有准备的

一个亮度只有15等的移动候选体。经过反

年轻人。1930年2月18日，汤博终于发现了

复核查和多次望远镜追踪观测，1930年3

现新行星的特大好消息。

月13日，罗威尔天文台正式对外宣布了发

汤博发现冥王星所用的望远镜

冥王星降级风波

定了其主要的轨道参数，其中有两点与众不同：一是冥

王星的轨道不像其他行星那样近似圆形，而是扁长的

冥王星被发现后短短几个月，天文学家就大体确

椭圆形，其近日点约30个天文单位，远日点约50个天

文单位；二是冥王星的轨道不像其他行星那样与黄道

基本平行，三是与黄道倾斜角约17度。

美国天文学家汤博对冥王星

的发现做出了重大贡献

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直是困扰天文学家的难题，因为用当时的

此无法用几何方法推断它的直径，也就无

法估计它的大小和质量。直到1978年，美

戎，根据冥王星与其卫星的引力运动特点

多年来冥王星的大小和质量估算一

望远镜无法观测到冥王星的清晰圆面，因

了一些轨道扁长，远日点远在海王星外，

但质量有的比冥王星还大的天体。这使科

学家不得不考虑怎样归类这些新发现的

时间进入90年代，天文学家陆续发现

国海军天文台发现了冥王星的卫星——卡

才测到了冥王星的质量，当然后来也用其

天体，于是在2006年8月24日的国际天文

学联合会经过讨论表决，对它们给出了太

的冥王星降级到矮行星行列。

阳系“矮行星”的定义，并把当了76年行星

他方法做了验证。总之，天文学家测得的

量的500分之一），比月亮质量还小，这些

都预示着冥王星不同于其他大行星。

冥王星质量比预想的小很多（约为地球质

冥王星与地球比大小

探访冥王星

的望远镜观察所获信息非常有限。

我们对冥王星的认识，从地球上

2006年，美国发射了“新视野号”探

测器，其主要任务是探测冥王星及其

卫星卡戎和位于柯伊柏带的小行星群。

“新视野号”于2015年7月14日飞掠冥

到了非常丰富的资料。

王星，对冥王星进行了近距离观察，得

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冥王星

海王星

太阳

水星

小行星带

金星

天王星

土星

金星

火星

木星

冥王星轨道与众不同

到了冥王星上高耸的冰山、广阔的平原、

通过“新视野号”传回的信息，我们看

流动的氮气、雕刻般的峡谷；一座座冰山

海；天空捕捉了光线并将其散射，形成了

许多层次复杂并呈蓝色的大气；冥王星周

围的小卫星像陀螺一样疯狂旋转；卡戎与

他便将余生都致力于研究冥王星，甚至在

自从汤博在1930年发现了冥王星后，

漂浮在各色各样的冰原上，横跨全球的冰

他临终时还留下遗言：希望自己的骨灰能

他的一半骨灰放在了“新视野号”飞行器

跟随探测器一起前往冥王星。人们真的把

上，随探测器访问了冥王星，然后一直向

太空深处飞去，而汤博也因此成为人类迄

今为止飞得最远的“太空人”。

冥王星成对并行……“新视野号”传回的

迄今最清晰的冥王星照片，还揭示了冥王

星表面的一个心型区域，这个“完美之心”

氮冷冻组成的冰原，被命名为“汤博斑”。

“新视野号”带我们观看的冥王星比科学

统都要复杂和动态得多。

的浅色光影，横跨约2000千米，是由液化

家们想象中能在太阳系外围发现的任何系

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