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综述

冥王星作为太阳系的一个天体,曾经被广泛认为是行星。然而,随着对行星定义的重新审视和科学研究的进展,国际天文学联合会(IAU)在2006年通过了新的行星定义,并将冥王星重新分类为“矮行星”。

IAU的新定义

根据传统的观点,行星被定义为太阳系中绕日运行的天体,并且具有足够的质量以克服自身形成近似球形的引力。过去冥王星被认为是第九颗行星,是因为它满足了前两个条件:围绕太阳运行且具有足够的质量。然而,后来的观测和研究揭示了冥王星与其他典型行星之间的差异。

根据IAU的新定义,一个天体必须满足三个条件才能被称为行星:首先,它必须围绕太阳运行;其次,它必须具有足够的质量和形成近似球形的引力;最后,它必须在其轨道周围“清除”了附近的物质。这意味着行星的周围区域应该相对干净,没有其他较大的天体与之共享轨道。

冥王星未能满足这最后一个条件,因为它的轨道与另一群天体——库伊珀带中的许多类似天体相交。库伊珀带是距离太阳更远的一个区域,其中包含了许多冰和岩石天体,它们与冥王星具有相似的特征。因此,冥王星不再被视为“清除”了附近物质的行星,而是被重新分类为矮行星。

此外,冥王星的大小也成为将其归类为行星的争议点之一。根据新的定义,行星必须具有足够的质量以形成近似球形,并且不会被强大的自身引力挤压成一个平面或椭圆体。然而,冥王星的直径只有约2370公里,与其他行星相比较小。事实上,一些卫星(如月球和木卫二)甚至比冥王星更大。这也是科学家们重新分类冥王星的原因之一。

然而,值得注意的是,对冥王星是否应该被重新归类的讨论仍在继续。一些科学家和天文爱好者认为冥王星应该保持行星地位,主张对行星的定义进行修正。他们认为,行星的定义应该更加宽泛,允许包括冥王星在内的其他天体。根据科学家们的的介绍,冥王星依然有一些特别之处,比如它的一年相当于地球的248年,人类在它上面,甚至不能存活一秒。

天上一天地上一年?

自古有天上一天,地上一年的说法。这个说法在冥王星和地球的对比上,就显得非常贴切。

冥王星的公转周期是相对较长的,约为248地球年。

冥王星的公转周期是如何计算出来的呢?科学家通过观测和数学建模来确定冥王星的公转周期。他们使用地基和空间望远镜观测冥王星的位置,并记录下多次观测的数据。计算冥王星的公转周期需要考虑到多个因素,包括冥王星的质量、太阳的引力和其他天体对其运动的影响。科学家使用牛顿力学和开普勒定律等物理原理来建立数学模型,并将观测数据与模型进行比对和调整,以最精确地确定冥王星的公转周期为248地球年。

这个周期之所以如此长,是因为冥王星与太阳之间的平均距离相对较远,约为39.5天文单位(AU)。天文单位是用来衡量天体之间距离的单位,1 AU等于地球到太阳的平均距离(约为1.5亿公里)。由于太阳的引力随着距离的增加而减弱,冥王星受到的太阳引力较小,导致它的运动速度较慢。

此外冥王星的质量也相对较小,约为地球质量的0.002倍。根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,因此冥王星受到的太阳引力自然更弱,它的运动速度也因此变慢。

除了太阳引力外,其他天体如其他行星、卫星等也会对冥王星的运动产生影响。这些外部扰动可能会破坏其规律的轨道运动,或者改变其运动速度,使其公转周期变得更慢。

多个复杂的因素,使得冥王星在绕太阳的轨道上花费较长的时间完成一次旅程。根据粗略计算,冥王星每年的的夏天和寒冬都长达62年时间。这可能对喜欢某个季节的人是个福音,然而据科学家介绍,人类在冥王星表面,甚至无法存活一秒。

可怕的表面环境

冥王星是一个极其寒冷和遥远的地方。它距离太阳非常远,因此表面温度极低,平均约为零下零下229 °C。这种极端的寒冷对人类生命是致命的。

人类正常的体温范围为36°C至37°C。当人体暴露在低温环境中时,身体会采取一系列适应措施来保持核心体温。这些适应措施包括血管收缩、肌肉颤抖以产生热量、新陈代谢的调整等。当人类暴露在零下40°C以下的温度中,人体组织会冻结、低体温会导致的心脏问题和呼吸困难,如果没有得到救治,将很快被冻死。而零下229°C,人类哪怕一秒都无法承受。即使我们依靠设备解决了低温问题,冥王星的大气也很难让人生存。

冥王星的大气层非常稀薄,主要由氮气(N2)组成,还有少量的甲烷(CH4)和一些其他的化合物。它的大气压远低于地球,约为地球大气压的百万分之一。当冥王星远离太阳时,其大气层中的气体会凝结并逐渐沉降到表面,形成一层冰冷的固体。这意味着即使在冥王星的夏季,也没有足够的温度和氧气供应来支持人类的生存。

冥王星的重力也是一个值得考虑的因素。由于冥王星的质量较小,它的重力只有地球重力的约0.06倍。这意味着人们在冥王星上的身体会受到较小的引力影响。当你身处冥王星上,随便的一蹦就会像有轻功一样,蹦出几层楼那么高。虽然这听起来可能不错,但长期生活在低重力环境中对人类身体有潜在的健康风险,例如骨质疏松和肌肉萎缩。因此,在冥王星上生活可能需要采取特殊的措施来保持身体健康。

此外,冥王星的地表条件也非常恶劣。它的表面充满了冰和岩石,没有大气侵蚀和水循环,几乎没有土壤和植被。这意味着冥王星上很难找到可供种植粮食或提供其他基本生存需求的资源。种种条件表明,冥王星可谓星如其名,是个要人性命的“冥王”,那么它上面就完全没有生命存在吗?其实也不绝对。

生命绝地还是理想候选地?

尽管冥王星环境堪称极端恶劣,但科学家还是找到了生命存在的可能性。

根据2015年新视野号探测器的数据显示,冥王星的外围大气层中含有复杂的有机物质,如甲烷、乙烷和硝酸甲烷。这些有机物质在地球上常常与生命活动相关联,这表明冥王星存在生命的化学基础。新视野号探测器的观测结果显示,在冥王星的高海拔区域存在甲烷气体的释放现象。甲烷是一种在地球上与生命活动密切相关的气体,它的存在可能意味着冥王星上存在某种形式的生命,例如微生物或类似于地球上的甲烷产生菌。

此外研究发现,冥王星内部可能存在液态水的储存。因为它内部的热源可以提供足够的能量,使得地壳下的冰层融化形成液态水。水是地球上生命存在所必需的物质之一,这进一步增加了冥王星存在生命的可能性。近期的研究指出,冥王星的核心可能由岩石和水冰组成,而核心周围的厚厚冰壳则可能隐藏着一个巨大的地下海洋。地下海洋环境是地球上许多微生物生存的理想场所,如果类似的地下海洋存在于冥王星上,那么其中很可能存在某种形式的生命。

总结

总体而言,虽然冥王星对人类来说可谓是生命禁区。但对微生物等其他形式的生命来说,却仍然是理想乡一般的存在。随着人类科技的进步,我们将有更多类似甚至性能超越新视野号的探测器,相信未来我们将更加了解冥王星。最终征服这个禁区,过上冥王星一天,地球上一年的日子也未尝不可能,你觉得呢?

原文链接 :https://www.toutiao.com/article/7250803317704737292

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