冥王星

冥王星是矮行星中最广为人知的一颗，在整个20世纪的大部分时间里，它一直被视为第九大行星。1930年，克莱德·汤博在亚利桑那州的洛厄尔天文台发现了它，他耐心比对一张张照相底片，直到一个暗淡的光点相对恒星发生了位移。它保持行星地位长达76年，直到2006年国际天文学联合会将其重新归类为矮行星——这次“降级”的直接原因，是在同一片区域发现了与之相似、甚至质量更大的其他天体。

冥王星体积小、温度低、远得令人难以置信——它的轨道距离约为地球到太阳距离的39倍——在2015年之前，它对我们而言不过是一团模糊的光斑，直到NASA的“新视野号”探测器飞掠而过，揭示出一个惊人复杂的世界：氮冰川、水冰山脉，以及一片朦胧的蓝色天空。

一个位于边陲的世界

冥王星体积微小——直径约2,377公里，大约只有地球月球宽度的三分之二——质量仅约为地球的0.2%。它深藏在柯伊伯带中运行，这是海王星轨道之外由冰质天体组成的一圈环带，平均距离为39.5天文单位。绕太阳一圈约需248个地球年，因此自汤博发现它以来，冥王星甚至还没有走完半圈轨道。

它的运行轨迹，远非经典行星那种整齐的近圆形轨道。冥王星的轨道既是偏心的，倾角也十分陡峭，相对其他行星共处的平面倾斜超过17度。这个椭圆轨道拉得如此之长，以至于冥王星有时会比海王星更靠近太阳——1979年至1999年间就曾出现过这种情况。然而这两个天体永远不会相撞，因为冥王星与海王星被锁定在一种3:2的轨道共振之中：它每绕太阳公转两圈，海王星恰好公转三圈，这种引力节奏让它们永远不会相互妨碍。

心形地带、平原与山脉

2015年那次飞掠留下的标志性影像，是一片广袤、色调苍白、形似心形的区域，如今被命名为“汤博区”，以纪念冥王星的发现者。它的西侧叶瓣，即“史普尼克平原”，是一个宽约1,000公里、填满冻结氮冰的盆地——是太阳系中已知最大的冰川。它的表面被分割成数十公里宽的多边形单元，这些单元正是缓慢翻涌的对流环流的顶端，如同一盏宇宙版的“熔岩灯”一样不断为这片平原重新铺面。这片平原几乎完全没有撞击坑，这意味着它在地质学意义上相当年轻——或许还不到一亿年——对于一个曾被认为是冰冻遗迹的世界而言，这是一个令人震惊的发现。

环绕着这片氮冰平原的，是真正意义上的山脉。腾辛山脉（最初称为诺盖山脉）和希拉里山脉——以最早登顶珠穆朗玛峰的两位登山者命名——高度可达3到6公里。在冥王星表面约零下230摄氏度的低温下，普通的水冰坚硬如岩石，这些山峰正是由这种冻结的水冰基岩雕琢而成，如同海面上的冰山一样，漂浮并挤撞在质地更柔软的氮冰之上。

一层稀薄、蓝色、有“呼吸”的大气

冥王星维持着一层稀薄的氮气大气，其中夹杂着微量的甲烷和一氧化碳——与覆盖其表面的物质相同。当冥王星靠近太阳时，地表冰层升华，大气随之变厚；当它退回到深邃的严寒之中时，这些气体大多又重新冻结回地面。“新视野号”捕捉到阳光穿透这层大气的景象，揭示出约20层叠加的雾霭，延伸到200多公里的高空，并让冥王星呈现出一片令人意外的蓝色黄昏天空，这抹蓝色正是阳光被细小雾霾颗粒散射所产生的。

冥王星与卡戎：一个双重世界

冥王星最大的卫星卡戎于1978年被发现，其体积之大令人瞩目：直径约1,212公里，大约相当于冥王星直径的一半，是太阳系中相对于母星比例最大的卫星。它的质量之大，以至于这对天体共同的引力中心——质心——位于冥王星表面之上的太空之中，而非矮行星内部。因此，两者围绕这个外部的点彼此旋转，如同一只旋转的哑铃，这正是冥王星与卡戎常被称为“双星”或“双重系统”的原因。

它们还实现了相互潮汐锁定——彼此都始终以同一面朝向对方，因此从冥王星面向卡戎的一侧望去，卡戎会静止悬挂在天空中，永远不会升起也不会落下。这个家族还有四颗小得多的卫星：2005年发现的冥卫二（尼克斯）和冥卫三（许德拉），以及2011年和2012年由哈勃太空望远镜发现的微小的冥卫四（刻耳柏洛斯）和冥卫五（斯提克斯）。这五颗卫星很可能都是从冥王星与另一个柯伊伯带天体在远古时期的一次碰撞中被抛出的碎片凝聚而成。

“新视野号”的飞掠

在“新视野号”之前，从未有任何航天器造访过冥王星。这艘探测器于2006年1月发射——就在冥王星被重新分类的几个月之前——穿越了超过50亿公里的太空抵达那里。2015年7月14日，这艘钢琴大小的探测器以接近每小时5万公里的速度，从距冥王星约12,500公里处掠过——距地表约7,800公里——速度太快，无法进入轨道，但已足够近，能以惊人的细节绘制出此次交会所面对的那个半球。由于无线电信号需要四个多小时才能传回地球，任务团队只能在接下来的几个月里，眼看着数据一点点传回，重写了人类对小型冰质世界所能具备的一切认知。此后，“新视野号”继续深入柯伊伯带，于2019年飞掠了接触双星天体“天涯海角”。

如何找到冥王星

冥王星远远超出了肉眼或双筒望远镜的观测范围——它的亮度约为14等，大约比普通人肉眼能看到的最暗恒星还要暗上一千倍。观测它是一项真正的挑战，通常需要口径8英寸或更大的后院望远镜，并且要在黑暗的夜空下进行。即便如此，冥王星也不会呈现出圆盘状，只会是一个暗淡的星点；唯一能确认自己找到了它的方法，是在连续几个夜晚为同一片星域画草图或拍照，观察那个光点相对背景恒星的缓慢移动。对大多数观测者来说，更便捷的途径是Temposia自己的三维模型，它能让你近距离游览史普尼克平原，并环绕冥王星与卡戎这对天体飞行观赏。