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冥王星的發現

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人類是怎樣及在何時發現冥王星？又怎樣及用了多少時間到達冥王星？

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冥王星 冥王星 圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/Plutoncharon1.jpg/250px-Plutoncharon1.jpg 圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e3/X2647_-_Pluton.png/23px-X2647_-_Pluton.png 發現史 發現者 克萊德·湯博 發現時間 1930年 軌道參數 平均半徑 5.91352×109 km 偏心率 0.24901 公轉周期 248年197天5.5小時 會合周期 366.74天 平均軌道速度 4.7490 km/s 軌道傾角 17.1449° 衛星數量 3 近日點 4,436,824,613 千米 （29.658 340 67 天文單位） 遠日點 7,375,927,931 千米 （49.305 032 87 天文單位） 物理特性 赤道直徑 2344 千米 表面積 1700萬 平方千米 質量 1.290×1022 千克 平均密度 1.1 g/cm3 表面重力加速度 0.6 米/秒2 自轉周期 6天9小時17.6分 軸傾角 119.61° 星體反照率 0.30 逃逸速度 1.22 km/s 表面溫度 最低一般最高 33K44K55K 大氣參數 氣壓 0 - 0.01 kPa 氮 90% 甲烷 10% 冥王星是太陽系天體。它於1930年1月被發現，並以羅馬神話中的冥王普魯托（Pluto）命名，中文意譯為冥王星。發現後長期以來一直與地球、土星等並列為九大行星。但是在2006年8月24日於布拉格舉行的第26屆國際天文聯會中通過第五號決議，將冥王星劃為矮行星（dwarf planet）在行星之列中除名，並賦與成為小行星134340的編號。 發現 圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a8/Pluto_artistimpression.gif/200px-Pluto_artistimpression.gif 圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png 藝術家想像的冥王星和其「衛星」查龍。1930年被發現後冥王星一直被當作行星，至2006年才被歸類為矮行星。 1894年，美國亞利桑那州的天文學家帕西瓦爾·羅威爾建造了以其名字命名的羅威爾天文臺。他試圖在那處搜尋一顆可能存在的新行星，一顆攝動海王星公轉的天體，稱之為「行星X」。羅威爾計算出了那顆行星的所在位置，然而在他有生之年卻未能找到這顆行星。 1916年羅威爾去世後，天文學家克萊德·湯博繼續在羅威爾天文臺進行搜尋，把在同一天空、不同時間拍攝的照片底片，在背後燈光的照射下輪流先後顯示，就會看到所有的恆星都沒有變動，只有被拍攝到的行星會有位置變化，這樣就能發現行星和小行星。 1930年1月18日與23日，湯博在雙子座拍攝兩張照片，在這兩張照片上發現一個移動的小點，從而發現冥王星。他在同年3月13日公開這項發現。 之前多次搜索冥王星失敗的原因是它比人們預計的要暗弱得多。在1919年，天文學家休姆遜曾以攝影方法紀錄到冥王星，但其中一張照片中冥王星的像在污點上，在另一張相片中冥王星則靠在明亮的恆星附近，結果沒有被發現。 漫長的公轉 冥王星是離太陽的平均距離約為59億公里，是地球與太陽平均距離的40倍。而且，它環繞太陽運行的速度只有地球的六分之一，因而要花上248個地球年才能圍繞行太陽一圈。冥王星於1989年9月5日通過近日點（下次為2237年9月16日）、並將於2114年2月19日過遠日點（上次為1866年6月6日）。 冥王星的軌道是一個非常扁的橢圓，在遠日點約有74億公里；近日點也有44億公里。另外，軌道偏心率較大，使冥王星有時比海王星離太陽還要略近一些（例如在1989年～1999年2月9日），但冥王星不會因軌道與海王星相交而與之碰撞（近日點時冥王星在海王星軌道以北公轉，兩顆行星之間的距離在3.78億公里以上）。 小小世界 1988年6月9日，冥王星剛好運行到一顆恆星的前面，根據恆星被遮掩的時間，天文學家們測定冥王星直徑約2344公里，比月球還要小，其質量也只有月球的五分之一。所以冥王星是個小小的世界。 冥王星離太陽極其遙遠，因而在冥王星上看到的太陽，也只是一顆普通的恆星而已。即使是最靠近太陽的時候，它所獲得的太陽光也只有地球的九百分之一，所以冥王星十分寒冷（從－212℃到－234℃）。 對冥王星的探索 美國國家航空暨太空總署在2006年1月17日發射無人探測船新視野號，對冥王星及柯伊伯帶進行探索任務。 在制定這探索計劃與發射探測器當時，冥王星是太陽系中唯一一個尚未有人造行星探測器到訪的行星，但有點諷刺的是當探測器經過漫長的旅行成功到達目的地前，冥王星已於2006年8月24日被列入為矮行星。當然，冥王星的等級劃分並不會真的影響到探索任務本身。

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冥王星 冥王星 發現史 發現者 克萊德·湯博 發現時間 1930年 軌道參數 平均半徑 5.91352×109 km 偏心率 0.24901 公轉周期 248年197天5.5小時 會合周期 366.74天 平均軌道速度 4.7490 km/s 軌道傾角 17.1449° 衛星數量 3 近日點 4,436,824,613 千米 （29.658 340 67 天文單位） 遠日點 7,375,927,931 千米 （49.305 032 87 天文單位） 物理特性 赤道直徑 2344 千米 表面積 1700萬 平方千米 質量 1.290×1022 千克 平均密度 1.1 g/cm3 表面重力加速度 0.6 米/秒2 自轉周期 6天9小時17.6分 軸傾角 119.61° 星體反照率 0.30 逃逸速度 1.22 km/s 表面溫度 最低一般最高 33K44K55K 大氣參數 氣壓 0 - 0.01 kPa 氮 90% 甲烷 10% 冥王星是太陽系天體。它於1930年1月被發現，並以羅馬神話中的冥王普魯托（Pluto）命名，中文意譯為冥王星。發現後長期以來一直與地球、土星等並列為九大行星。但是在2006年8月24日於布拉格舉行的第26屆國際天文聯會中通過第五號決議，將冥王星劃為矮行星（dwarf planet）在行星之列中除名，並賦與成為小行星134340的編號。 發現 藝術家想像的冥王星和其「衛星」查龍。1930年被發現後冥王星一直被當作行星，至2006年才被歸類為矮行星。 1894年，美國亞利桑那州的天文學家帕西瓦爾·羅威爾建造了以其名字命名的羅威爾天文臺。他試圖在那處搜尋一顆可能存在的新行星，一顆攝動海王星公轉的天體，稱之為「行星X」。羅威爾計算出了那顆行星的所在位置，然而在他有生之年卻未能找到這顆行星。 1916年羅威爾去世後，天文學家克萊德·湯博繼續在羅威爾天文臺進行搜尋，把在同一天空、不同時間拍攝的照片底片，在背後燈光的照射下輪流先後顯示，就會看到所有的恆星都沒有變動，只有被拍攝到的行星會有位置變化，這樣就能發現行星和小行星。 1930年1月18日與23日，湯博在雙子座拍攝兩張照片，在這兩張照片上發現一個移動的小點，從而發現冥王星。他在同年3月13日公開這項發現。 之前多次搜索冥王星失敗的原因是它比人們預計的要暗弱得多。在1919年，天文學家休姆遜曾以攝影方法紀錄到冥王星，但其中一張照片中冥王星的像在污點上，在另一張相片中冥王星則靠在明亮的恆星附近，結果沒有被發現。 漫長的公轉 冥王星是離太陽的平均距離約為59億公里，是地球與太陽平均距離的40倍。而且，它環繞太陽運行的速度只有地球的六分之一，因而要花上248個地球年才能圍繞行太陽一圈。冥王星於1989年9月5日通過近日點（下次為2237年9月16日）、並將於2114年2月19日過遠日點（上次為1866年6月6日）。 冥王星的軌道是一個非常扁的橢圓，在遠日點約有74億公里；近日點也有44億公里。另外，軌道偏心率較大，使冥王星有時比海王星離太陽還要略近一些（例如在1989年～1999年2月9日），但冥王星不會因軌道與海王星相交而與之碰撞（近日點時冥王星在海王星軌道以北公轉，兩顆行星之間的距離在3.78億公里以上）。 小小世界 1988年6月9日，冥王星剛好運行到一顆恆星的前面，根據恆星被遮掩的時間，天文學家們測定冥王星直徑約2344公里，比月球還要小，其質量也只有月球的五分之一。所以冥王星是個小小的世界。 冥王星離太陽極其遙遠，因而在冥王星上看到的太陽，也只是一顆普通的恆星而已。即使是最靠近太陽的時候，它所獲得的太陽光也只有地球的九百分之一，所以冥王星十分寒冷（從－212℃到－234℃）。 對冥王星的探索 美國國家航空暨太空總署在2006年1月17日發射無人探測船新視野號，對冥王星及柯伊伯帶進行探索任務。 在制定這探索計劃與發射探測器當時，冥王星是太陽系中唯一一個尚未有人造行星探測器到訪的行星，但有點諷刺的是當探測器經過漫長的旅行成功到達目的地前，冥王星已於2006年8月24日被列入為矮行星。當然，冥王星的等級劃分並不會真的影響到探索任務本身。|||||2)280年|||||冥王星(Pluto) 冥王星簡介: 冥王星長久以來被認為是太陽系中一個的行星，但是爭議不斷。2006年以前與其他的八大行星並稱九大行星，但2006年的天文大會已經將他降級成矮行星。 冥王星是個軌道偏離太陽系平面的矮行星。 右側的照片圖是冥王星與衛星的合影，左下角為冥王星，右上角的亮點則是冥王星的衛星凱倫。(1978年發現) 冥王星被人發現的時間是１９３０年。其英文名稱『Ｐｌｕｔｏ』是冥界之神的意思。 冥王星的發現 冥王星是在1930年1月，由美國天文學家克萊德(Clyde William Tombaugh)在羅威爾天文台所發現，後來命名為普魯托(Pluto)，意思是羅馬神話中的冥界之王，並且被歸類為九大行星之一。歷經76年後，在2006年降級為矮行星，目前為三顆已被認可的矮行星之一，並且被賦予編號小行星134340。 此外，冥王星也是第一個被發現的克伯帶星體。 冥王星的大小 冥王星的直徑為2320公里，目前(2007)準確程度已經達到1%。目前仍然需要更精確的觀測才能獲得更確定的大小。 冥王星的大小甚至比地球的衛星月球(直徑約3400公里)還要小，大約為月球直徑的三分之二左右，但是比最近發現的克伯帶星體賽德娜(Sedna)以及夸歐爾(Quaoar)還要大一些。 右圖為冥王星與地球等星體的合照，可以看出地球月球冥王星等星體大小的相對關係。 資料來源: NASA, 李彥頡 翻譯 冥王星的外觀 冥王星距離太陽十分遙遠，最清晰的照片是由哈伯望遠鏡所拍攝的，但僅能顯示冥王星表面的明暗程度，無法了解確切的地貌。左圖是由哈伯望遠鏡的資料分析所製作的冥王星地圖。橫軸代表冥王星的經度，縱軸是冥王星的緯度。 目前最新的探測計畫是新地平線號探測船(New Horizon)已經於2006年的一月十九日發射成功，預計在2007年的二月藉由木星的重力拋射，往冥王星與凱倫邁進。並且預計於2015年的七月到達冥王星系統。 c資料來源: NASA 冥王星的奇特的軌道 太陽系其他行星的軌道大多接近圓形，但是冥王星的軌道是細長的橢圓形。表示橢圓形與正圓形之差異程度的數值是離心率。離心率越大則橢圓越細長。地球公轉軌道的離心率是0.02 ，冥王星離心率是0.25 。冥王星最接近太陽時，距離太陽約３０天文單位。最遠離太陽時，距離太陽約５０天文單位。冥王星的軌道也偏斜黃道面達１７度，為太陽系中偏斜最厲害的行星。 冥王星的公轉週期為２４８年，1979年 曾跨入海王星內側成為第二遠的行星。在1999年跨出海王星軌道，再度成為最遠的行星(2006年被降為矮行星前)。冥王星也是克伯帶(Kuiper belt)中的一份子，也是克伯星體中最明亮的。 大小是目前發現的克伯帶星體排名前兩名(可能略小於厄里斯，但時由於厄里斯的大小誤差太大仍然需要更多數據確定)。 冥王星的衛星 1978年發現冥王星也擁有一顆迷你小衛星－凱倫。他們的距離非常小，只有１９５００公里左右，為冥王星半徑的１７倍。 由於凱倫的直徑約為冥王星的一半，因此兩星軌道的重心是在冥王星外面的，也就是說她們比較像是一個雙 矮行星系統。 隨著哈伯望遠鏡的深入研究，在2005年有更驚人的發現。2005年5月哈伯望遠鏡的觀測冥王星系統的時候，發現兩顆星的衛星海卓(Hydra，S/2005 P1)及尼克斯(S/2005 P2)，並且在2006年2月正式確認。 右圖是2006年2月由哈伯望遠鏡拍攝的冥王星系統合照。可清楚的看見冥王星與較大的衛星凱倫，右方的兩個星點則是新發現的迷你衛星海卓與尼克斯。凱倫的直徑達到1290公里，約為冥王星的一半之多 ！所以冥王星反而比較像是一個雙矮行星系統。 海卓與尼克斯的大小都非常的小，海卓較明亮，也可能較大直徑約為52-160公里，尼克斯的直徑約為16-72公里，大概跟台北縣差不多大。 海卓的命名為希臘神話中的九頭蛇，而尼克斯是神話中的水妖。 哈伯j望遠鏡發現的冥王星衛星 資料來源: NASA 冥王星的星體結構與大氣 冥王星主要可能是由冰所組成的，並且有一個由鐵鎳岩石混合成的小核，右圖為冥王星結構的示意圖，不過仍然需要更多的觀測數據確認。 藉由冥王星的恆星蝕可得知冥王星也有非常稀薄的大氣。因為恆星被冥王星遮蔽時，恆星的光並非立刻消失，而是逐漸降低亮度，從降低亮度的情形得知，冥王星的大氣分為透明的上層大氣和相當不透明的下層大氣。據光譜觀測的結果，發現冥王星覆蓋著甲烷的冰或霜。凱倫則是覆蓋著水的霜。所以冥王星的反射能相當大，約達５０％。 由於距離太陽十分遙遠，在冥王星上遠望太陽，太陽已經變得像一顆亮星一樣了，使得冥王星的表面因為缺乏熱輻射源而十分寒冷，溫度大約為-240度-220度之間。 冥王星相當黯淡，而且距離較遠，因此還沒有清晰的表面照片。 要探索冥王星的廬山真面目，只有發射探測太空船接近冥王星才能得知。 冥王星結構 資料來源: Lunar and Planetary Institute 李彥頡 翻譯 冥王星的探測計畫 冥王星的探測可以說是一個非常大的挑戰，原因是因為他的大小很小並且距離地球十分遙遠。原本航海家一號有機會可以探測冥王星，但是執行計畫的科學家決定讓太空船飛越土星最大的衛星泰坦，而沒有辦法接近冥王星。另外一艘探測外行星的航海家二號探測船的軌跡則完全沒有機會探測冥王星，使得冥王星的真面目仍然是一個謎團。 由NASA所主持的新地平線號(New Horizon)已經於2006年1月19發射升空，2007年二月借由木星拋射到冥王星。預計在2015年的七月到達冥王星，將對冥王星與衛星凱倫等三個衛星進行深入的探測與研究，即將揭開冥王星的神秘面紗，並且在2016-2020年探索克伯帶星體。主要的時間表如下: 2006年1月19日 成功發射升空 2007年2月28日 飛越木星拋射往冥王星方向 2015年7月 到達冥王星系統並且進行探測 2016-2020年 進行克伯帶星體的探索 新地平線號探測船 資料來源: NASA 任務的相關資料可在NASA網頁找到。 冥王星的觀測資訊 由於冥王星距離地球遙遠，體積又小，在地球上最大星等僅14等，無法以肉眼或小型望遠鏡觀測，需要利用大口徑的望遠鏡長期曝光 ，並且使用星圖比對才能見到冥王星的蹤跡。右圖為地面觀測望遠鏡ESA所拍攝的冥王星照片，左下的凸起是冥王星的衛星凱倫。 冥王星於2005年至2010年之間大略在巨蛇座以及人馬座之間緩步移動。 參考資料與相關網站: 1. NASA http://pluto.jhuapl.edu/index.php (英) 1. Wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Pluto (英)

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