1930年2月18日,美國天文學家克萊德·湯博發現了冥王星,轟動了世界。在當時,人們將它認作太陽系第九大行星。
根據天文學家的測量,它的距離非常遙遠,圍繞太陽的公轉週期長達248年。換句話説,90年過去了,冥王星連半圈都沒走完。恐怕我們這輩子結束,都看不到它公轉“一週年”了。
如此遙遠的天體,到底是什麼樣的呢?如果你可以登陸上冥王星,你會看到怎樣的世界呢?
不得不説,登陸冥王星,至少在目前來看是不太可能的。
2006年1月19日,新視野號探測器在美國佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心發射升空。經過了9年半的太空旅行,它才抵達冥王星,對冥王星展開了人類歷史上第一次近距離探測。然後,它帶着使命離開,將冥王星甩在身後。最近的時候,它距離冥王星表面僅12550公里左右,約等於一個地球直徑。
人類不是不想讓它登陸冥王星進行更深入的探索,但是實際情況不允許。登陸冥王星究竟有什麼困難呢?
首先,距離太遙遠了,任務週期很長。這還是其次,主要是能源跟不上。冥王星表面幾乎沒有大氣,所以登陸器想要軟着陸,沒有大氣層摩擦的減速,就要耗費更多的燃料用於自主減速。同時,冥王星表面能接收的太陽光非常有限,用太陽能是不太現實的,所以還得是相對傳統的燃料。
因此,就算我們不管這位航天員的死活,我們也沒有足夠的能力。有人計算過,如果想把人送去冥王星,加上剛才所説的燃料的重力,這對於火箭的發射能力來説要求極高,至少要兩枚獵鷹九號重型火箭才可以。
而且,即使我們有這樣的發射能力了,還得考慮航天員的安全——總不能真的讓他們去送死吧?冥王星表面的嚴酷低温,把它變成一個地獄般的世界。因此,我們必須有更加先進的宇航服,才能保證航天員登陸冥王星。
好吧,你們點進來也不是為了看我潑涼水的。咱們就當做自己已經穿越了,人類科技達到那個級別了。那麼,當你踏上冥王星的時候,你會看到怎樣的世界呢?
在冥王星上看太陽,和地球上完全是兩種不同的場景。實際上,太陽根本不足以將冥王星照亮。當然,這不僅僅是距離過於遙遠導致的,還因為冥王星幾乎沒有大氣。而沒有大氣層的散射,太陽也只有周圍那一片區域是亮的,其餘部分仍然是漆黑的夜空。
那麼,冥王星上看到的太陽有多大呢?
冥王星距離太陽最近也有44.36億公里,約等於日地距離的30倍。因此,從冥王星上看太陽,直徑也大約只有地球上的1/30。我們通常一顆天體的視覺效果,都是用視直徑來形容。比如地球上看太陽,大約是0.5°。這是個什麼概念呢?你將一隻手握拳,伸到最遠處,視直徑大約是10°,太陽的視直徑就是你拳頭的1/20。如果在冥王星上看太陽,視直徑就只有地球的1/30,大約是一角分的角度。
不過,如果你以為從那裏看太陽就非常微弱,那就大錯特錯了。即使是在四十多億公里以外,太陽的亮度仍然是非常驚人的。你仍然不能直視太陽,否則會非常痛苦。天體的亮度和距離的平方成反比,我們忽略地球大氣層的作用,粗略換算一下,冥王星上太陽的亮度是地球的1/900。這個比例看起來非常誇張,但實際上不是那麼回事。
我們知道,天文上形容一個天體的亮度,用的是視星等。其中,每6個星等之間亮度差了100倍,數字越小代表月亮。地球上看太陽的視星等是-26.71等,那麼冥王星上太陽的亮度約等於-19等。這是個什麼概念呢?滿月的視星等大約是-13等,也就是説,冥王星上的太陽仍然比地球上的滿月亮251.2倍!
我覺得,冥王星上空最壯觀的,還是它的衞星——卡戎。卡戎是音譯名,直譯就是冥衞一。它是冥王星最大的衞星,直徑約1212公里,約等於月球的1/3。
不過,卡戎和冥王星的距離僅有19740公里,也就是地月距離的1/20左右。因此,如果你站在冥王星上看卡戎,它的視覺直徑效果大概是滿月的6.7倍,非常壯觀。不過,由於距離太陽過於遙遠,它可能沒有月球那麼明亮。
不過,話説回來,你能不能看見卡戎,取決於你站在哪。和月球不一樣的是,卡戎不會東昇西落,而是永遠固定在一個位置上。月球被地球的引力潮汐鎖定,這個大家都知道。但對於冥王星和卡戎來説,它們是互相潮汐鎖定的,因此都永遠只有一個面朝向對方。如果你登陸的位置不對,一輩子都看不到卡戎。
即便看不到卡戎,你也還是有機會看到冥王星其他衞星的。冥王星一共有五顆衞星,不過都非常小。由於距離關係,我們很難準確地説出冥王星的其他衞星有多大,粗略來來,冥衞三可能是其中最大的,但也不會超過160公里;冥衞四最小,最窄處可能不到4.5公里,表面積還沒有北京朝陽區大。
好了,仰望星空太久,脖子會酸的,好好看看你腳下所踩的這個世界吧。
冥王星的表面並不是完全平坦的,放眼望去,“山原曠其盈視“,而且動輒就是一千多米高,最高的有三千多米。和地球上的山不同,冥王星表面的山川都是冰塊構成的。不過,在冥王星表面的極寒温度下,這些冰塊的硬度一點不遜於石頭。
科學家在冥王星表面還發現了火山口,不過目前還沒見到它真正爆發過。如果它真的是火山,它所噴發出來的也不是岩漿,而是冰。
冥王星表面最著名的,就是跨幅達到1590公里的巨大平原——湯博區域。它的名字,就來自於它的發現者湯博。由於呈現出獨特的心形,因此它被NASA稱為冥王星之心。
冥王星之心是一片巨大的冰川,不過不是水冰,而是固態的氮和甲烷。
根據新地平線號探測器傳回的信息,科學家推測在冥王星的表面以下數百公里處,可能隱藏着一個巨大的地下海洋。那麼問題來了:冥王星表面温度只有-223℃,為何擁有一個液態的地下海洋呢?
科學家進一步分析認為,冥王星的內部有一個岩石內核,其中含有大量的放射性元素。它們在衰變的時候,會釋放出熱量。不過,由於這個核相對來説並不很大,所以釋放的熱量也並不是很多。即便如此,這也足夠讓地下海洋保持液態,甚至可以導致類似於地球板塊運動的地質變化。
因此,如果你登上冥王星,記得要小心冥王星震。
可能,剛才看到地下海洋的時候,你就已經想問我一個問題了:冥王星的地下海洋裏有沒有生物?
這個問題,我們目前還不知道。畢竟新地平線號探測器攜帶的設備有限,它的工作重點也不僅僅是冥王星,所以這仍然是一個未解之謎。