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  • 冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    在1930年被克莱德·汤博发现的冥王星曾经被认为是第九颗也是最远的太阳系行星。然而,根据在2006年第二十六届国际天文联合会的大会采取的正式定义中,冥王星不再是太阳系第九颗行星,并且被称为矮行星,“类冥矮行星”,外海王星天体(TNO)以及开普勒带对象(KBO)。

    尽管名称有了变化,冥王星依旧是最具吸引天文学家的天体之一。加上它的拥有距离最远的围绕太阳的轨道(因此有着非常长的轨道周期),它也有相比其他太阳系的任何行星最偏心的轨道。这也让冥王星一年的时间更长,相当于248个地球年。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    轨道周期:

    极值离心率达到0.2488的冥王星,到太阳的距离的近日点为4,436,820,000 千米(2,756,912,133英里),远日点为7,375,930,000千米(4,583,190,418英里)。与此同时,它到太阳的平均距离(长半径)为5,906,380,000千米(3,670,054,382英里)。换一个说法就是它围绕太阳的平均距离为39.48个天文单位(A.U),从49.658个天文单位到49.305个天文单位不等。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    (新地平线轨道和冥王星的轨道以及天体2014 MU69)

    在冥王星离太阳最近的时候,它会越过海王星的轨道并且接近太阳。这个轨道模式每500年会发生一次,之后这两个物体会回到他们最初的位置,如此循环往复。它们的轨道还使它们产生了2:3的平均运动共振,这意味着冥王星围绕太阳转两圈,海王星就会转三圈。

    两个天体之间2:3的共振非常稳定,并且以这种状态保持了上百万年。上一次出现这个周期是在1979年至1999年之间,当时海王星离太阳的距离比冥王星更远。在这个周期中,冥王星于1989年9月5日达到近日点,也就是离太阳最近的点。自1999年以来,冥王星回到海王星之外的位置,在接下来的228年里,也就是在2227年之前,它将一直停留在那里。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    恒星与太阳日:

    就像我们太阳系内的其他天体一样,冥王星也绕轴自转。它完成一个自转所需要的时间被称为“恒星日”,而太阳到达同一子午线所需要的时间被称为“太阳日”。但由于冥王星漫长的轨道周期,在冥王星上的一个恒星日和一个太阳日是大致相同的——6.4个地球日(或者说6天9小时36分钟)。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    (图解:冥王星表面的景象,前方为冥王星的卫星冥卫一,也叫做“卡戎”;图源:纽约时报)

    值得指出的是,冥王星和卡戎(冥卫一)比地月系统更像联星系统。这意味着两个球体在相互围绕对方转动,而卡戎被潮汐锁定于冥王星。用另外一种说法就是卡戎卫星花费6天9小时绕冥王星运行,而冥王星也要花同样的时间绕卡戎运行。这也意味着在冥王星上看到的卡戎永远是同一个位置。

    简而言之,在冥王星上的一天大概是6.5个地球日。冥王星的一年相当于248个地球年,或者是90,560个地球日!这一整年,冥卫一都在天空的上方。但考虑到冥王星的轴向倾斜,你会发现在冥王星的一年有多么奇怪。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    季节变化:

    如果一个人站在冥王星的表面上,太阳会比在地球上看起来暗1000倍。所以虽然太阳依旧是冥王星天空中最亮的球体,它看起来更像是一颗带着黄色辉光的星星。尽管冥王星在任何时候都离太阳很遥远,它的偏心轨道仍然导致了一些相当大的季节变化。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    (图解:在冥王星上看到的太阳和冥卫一”卡戎”的合成假象图; 图源:Youtube)

    总体来说,冥王星表面的温度变化不大。它的表面温度估计在最低温33开尔文(-240摄氏度;-400华氏度)到最高温55开尔文(-218摄氏度;-369华氏度)之间,平均气温大约在44开尔文(-229摄氏度,-380华氏度)。然而,冥王星每一面在一年中受到的光照程度都有很大的不同。

    与大多数行星与他们的卫星相比,冥王星-冥河系统的方向与轨道垂直。就像土星,冥王星极高的轴向倾斜意味着它的轨道相对于它的轨道平面是偏侧的。这意味着在夏至时,冥王星表面四分之一的区域会经历持续的日昼,而其他区域则会经历持续的黑暗。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    (图源:冥王星倾斜的轨道; 图源:NASA)

    这种情况与北极圈很相似,那里的夏至的特点是永久日照(即“午夜太阳”),冬至的特点是永久黑夜(即“北极黑暗”)。但在冥王星,这些现象影响了几乎整个行星,所有季节持续了将近一个世纪。

    冥王星的轨道。冥王星的一年有多长?

    即使它不再被认为是一颗行星(这可能会被改变)冥王星依旧有一些令人着迷的夸克,所有这些夸克都和其他八颗行星一样值得研究。还有冥王星公转完成一整年所需要的时间以及它所有的季节变化,这些当然能在研究里排前十!

    参考资料

    1.WJ百科全书

    2.天文学名词

    3. 质子教授- universetoday

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