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冥王星的衛(wèi)星:冥衛(wèi)一又稱卡戎,是在1978年發(fā)現(xiàn)的。
冥衛(wèi)一簡介
Charon(冥衛(wèi)一、卡戎)——冥王星的衛(wèi)星
冥衛(wèi)一又稱冥王哈得斯(在羅馬神話是普魯托)在神話圖中是緊密聯(lián)系在一起的神祇。
雖然在傳統(tǒng)的英語發(fā)音中神話圖中的是堅硬的k聲音,但是克里斯蒂在這顆衛(wèi)星的發(fā)音上將ch的發(fā)聲改為,之后他的妻子Charlene的綽號就是“Char”(碳灰),而sh的發(fā)音也在天文界流行了,大家也都隨俗的使用這樣的發(fā)音。在除了英語以外的歐洲語系,依然是使用神話中的發(fā)音,念ch的聲音。
冥衛(wèi)一的形成
羅賓·坎二做了一次模擬的結果在2005年出版,建議卡戎是在約45億年前的大碰撞中形成的,非常像地球和月球的狀況。在這個模型中,一個巨大的古柏帶天體以高速撞擊冥王星,摧毀了自己,也轟掉了冥王星大部分的地幔,卡戎則從這些碎片中聚合而成。但是,這樣的撞擊應該會使冥王星有比我們發(fā)現(xiàn)的更多巖石成分,而卡戎會有更多冰的成分。因此現(xiàn)在認為冥王星和卡戎在軌道上碰撞之前就是兩個不同的天體,而這次碰撞雖然猛烈,但僅能將冰像甲烷一樣的蒸發(fā)掉,卻不足以造成瓦解的情形。
冥衛(wèi)一的物理性質
卡戎的直徑約為1,212千米(750英里),正好約為冥王星的一半,表面積約為|4,580,000平方千米,表面布滿了冰凍的氮和甲烷。與冥王星不同的是,卡戎的表面看起來可能是被凍結的不易揮發(fā)的水。卡戎表面溫度約為-230℃,密度為1.63克/立方厘米,顯示組成成分中,巖石占了一半多,冰則比一半少一點。其表面大氣僅約為0.1毫巴左右,是地球表面大氣濃度的萬分之一,稀薄到幾近于無,現(xiàn)時科學家正努力研究冥衛(wèi)一的表面,以確定該衛(wèi)星有沒有大氣層。
冥衛(wèi)一的軌道特性
冥王星和卡戎的表面,從光度的變化被確認是在相互掩蔽的時期。冥王星和卡戎在潮汐鎖定的狀態(tài)下,以6.387天的周期互繞,所以永遠以相同的位置遙遙相對。兩者的平均距離是19,570 千米(12,163英里)??ㄈ值陌l(fā)現(xiàn)使天文學家可以精確的測量冥王星系統(tǒng)的總質量,而互掩可以計算各自的大小(直徑),但是個別的質量依然只能用估計的,直到2005年發(fā)現(xiàn)冥王星外圍的衛(wèi)星,才依據(jù)外面衛(wèi)星的軌道細節(jié)揭露出卡戎的質量大約是冥王星的11.65%,同時也顯示密度為1.65±0.06公克/厘米³,并建議有55±5%是"巖石",45%是冰。冥王星的密度較高,約有70%的"巖石"。
衛(wèi)星還是矮行星
冥王星-卡戎的質心落在這兩個天體之外,因此其中一個并不是真正繞著另一個在公轉,而且兩這的質量是可以相互比較的,因此卡戎不適合被當作冥王星的衛(wèi)星。取而代之的是,他們應該是雙矮行星,應隨著冥王星一起重分類。
在國際天文學聯(lián)合會的年會中有一項草案是2006年行星重定義,建議行星必須繞著太陽運轉,并且有足夠大的重力使本身成為球體。在這樣的草案下,卡戎有資格成為行星,因為草案明確定義衛(wèi)星的條件是系統(tǒng)的重心必須在主要的天體內部。但最后的重分類將冥王星歸類為矮行星,但卻沒有正式的定義行星的衛(wèi)星,使卡戎的身分變得很不明確。(迄今,卡戎仍未被國際天文學聯(lián)合會列入矮行星的認可名單中)
國際天文學聯(lián)合會的行星標準規(guī)定:在一個繞恒星公轉的多天體系統(tǒng)中,如果主天體是行星,次天體也是球狀,又滿足一定的條件也可稱為行星,也就是主天體和次天體之間的引力中心不在主天體的內部。這樣卡戎星就符合這個條件。
冥衛(wèi)二(尼克斯)和冥衛(wèi)三也環(huán)繞著相同的重心,但是她們不夠大而不是球體,所以很簡單的可以認定是冥王星的衛(wèi)星。(或者,以另類的看法,是冥王星-卡戎系統(tǒng)的衛(wèi)星)
相關數(shù)據(jù)
一個國際研究小組最近完成了對太陽系最邊緣衛(wèi)星冥衛(wèi)一的數(shù)據(jù)估算,斷定該衛(wèi)星是由冰和巖石組成的,而且沒有空氣。該研究報告發(fā)表在2006年1月5日出版的最新一期《自然》雜志上。
冥衛(wèi)一是1978年被發(fā)現(xiàn)的,它位于太陽系最邊緣的位置,是迄今發(fā)現(xiàn)的冥王星唯一的衛(wèi)星。冥衛(wèi)一在距離冥王星不到2萬公里的軌道上運行,兩者距離很近,有些科學家甚至認為它們組成了雙恒星系,而不是行星和衛(wèi)星。
2005年7月,冥衛(wèi)一經(jīng)歷了過去25年惟一一次掩星過程。在這一過程中,冥衛(wèi)一穿過一個星體的大氣,其光線變暗而且被反射??茖W家利用此次絕好的機會,通過架設在智利的歐洲南方天文臺望遠鏡對冥衛(wèi)一進行了觀測。觀測數(shù)據(jù)表明,冥衛(wèi)一的密度為水的1.7倍,因此可以斷定它是一個冰體,而巖石則占到其體積的一半。這一研究結果表明,冥衛(wèi)一與冥王星的組成相同,支持了前者可能是后者與大型天體相撞后崩裂出去而形成的推測,也解釋了兩者之間的距離為何較近??茖W家還較為精確地計算出冥衛(wèi)一的其他數(shù)據(jù),冥衛(wèi)一的直徑在1206公里到1212公里之間,大約是冥王星的一半。
美國宇航局探索冥王星的計劃將于本月中旬啟動,耗資7億美元的“新視野”探測器將用9年時間完成從地球到冥王星的行程。