研究冥王星

Question

最近要做篇有關冥王星的報告
但冥王星資料甚多，不知從何下手
想請各位先進，指點迷津
冥王星有哪些地方，適合一位高中生深入探索

Answer 1

國際天文聯合會(International Astronomical Union, IAU)2006年8月24日通過了行星的定義。根據這個定義，冥王星被排除在太陽系行星的行列中。自從1930年發現冥王星以來，天文學家就一直對冥王星是不是應該算在太陽系行星的行列中傷透腦筋。為了解決這個問題，國際天文聯合會今年的年會就特別針對這個問題加以討論。在八月十六日的決議初稿中，天文學家認為應該依舊維持冥王星的地位，然後再加三個行星，所以總共會變成太陽系十二大行星。不過到了八月廿四日的正式決議，前一個決議初稿就被翻盤了。＜註一＞

一、冥王星簡介

01.發現時代及命名

1900年代初期，天文學家想「海王星的外側也許還會有一個行星」，但1930年才發現這顆行星而命名為冥王星。其英文名稱『Pluto』是來自希臘神話中冥界之神的意思，原因是它因離太陽太遠而黑暗的關係＜註二＞。它的亮度是 13.5 是一顆非常暗的行星，自古以來都沒有被人類察覺。

02.計算的錯誤

話說當年發現天王星之後計算出它的軌道有問題，所以科學家再接再厲找尋影響它的那顆行星，找到了海王星。海王星確實解釋了天王星的軌道，但他們發現海王星自己的軌道也有問題！為了這個，科學家又繼續尋找下一顆行星，他們看到冥王星＜註三、四＞。可是冥王星真的很小很小，簡單說它的存在根本對海王星來講像桌上的芝麻一樣沒用，科學家只好回頭檢查自己的計算，然後發現是自己算錯了，星象專家用「千年以來..」來形容是一個極大的錯誤。

話說回來，發現的冥王星雖是誤會一場，他們也就讓它繼續當第九大行星，一直到近幾年。最近有些科學家忍不住要改正這樣的錯誤，因為真的很離譜；不管怎麼看，冥王星都不會是一顆「行星」。

03.非「行星」的爭執點

冥王星主要的爭執點有兩個，第一是因為冥王星的體積太小，比起木星、土星、天王星和海王星都要來的小。另一點是冥王星的軌道會與海王星相交，因此也被人認為這可能不是一顆行星。更麻煩的是在2003年所發現的UB313被確定是在冥王星之外，而且大小跟冥王星一樣大，甚至更大一些，因此激起了是否要把UB313認定為行星或者是要把冥王星拉下來的問題。

二、冥王星性質

冥王星距太陽約60億公里，由於太陽的光線到達此星球時已相當微弱，因此冥王星表面呈冰凍狀態。冥王星繞行太陽一周需時約247.7年＜註五＞，它的自轉週期長，自轉一周需時6.387日，和它的衛星夏龍(Charon)一樣，是太陽系中唯一一對自轉週期一樣的行星和和衛星＜註六＞。而它的直徑只有2274公里，甚至比太陽系中的其中七顆衛星還要小，包括： 月球(Moon)、埃歐(Io)、 歐羅巴(Europa)、加尼美得(Ganymede)、 克里斯多(Callisto)、泰坦(Titan)和 崔頓(Triton)。

下表是有關冥王星的數據：


與太陽的平均距離39.54AU
5,890,000,000 km
直徑(km)2,344
質量(M/M地球)0.0022
密度(g/cm3)2.03
表面重力0.06
表面溫度(C)-234
公轉週期247.7 years
自轉週期6.387 days
主要成分岩石、冰
衛星數1

這些數據說明了冥王星不是類地行星也不是類木行星。

三、冥王星成分

冥王星的組成成分目前仍然未知，但是它的密度(大約2 gm/cm3)暗示它的組成可能非常類似崔頓(Triton)，是由70%的岩石以及30%由水結成冰所構成。這點類似凱柏帶天體，因此也有人認為冥王星其實是較大的凱柏帶天體。在冥王星表面明亮的區域可能正覆蓋著結冰的氮和少量的固態甲烷、乙烷和一氧化碳。至於冥王星表面深色區域的組成成分至今仍然不為人知，可能是一些原始有機物質或由宇宙射線所造成一些光化學反應的結果。

2007-02-11 14:05:21 補充：
四、冥王星奇特的軌道

01.橢圓型軌道

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有些不對稱、像蛋型細長的橢圓形軌道。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，其偏心率是行星之冠。

2007-02-11 14:05:42 補充：
02.是否會和海王星相撞

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。這樣說來，他們可能會互相碰撞嗎？不會的。因為冥王星的軌道並不在黃道面上，它是在冥王星的下方運行，因此它們之間的距離都大於3.78億公里＜註七＞。

2007-02-11 14:06:04 補充：
五、冥王星的衛星

01.卡隆

令人驚奇的是，1978年發現冥王星也擁有一顆迷你小衛星－卡隆。他們的距離非常小，只有19500公里左右，為冥王星半徑的17倍。兩者的自轉又相同，使得它們永遠面對彼此，感覺起來反而比較像雙星系統。找到了衛星就可以計算出冥王星的大小，冥王星的直徑大約2300公里，比月球還小，卡隆大約1200公里，大約是冥王星的一半，是個小小的天體。

2007-02-11 14:06:23 補充：
02.雙行星

然而，在太陽系中，行星和衛星的比例都是相差很大的。因此，這意味著冥王星和卡隆是一對雙行星。此外，月球的直徑大約是地球的1/4，也算是一對雙行星。

2007-02-11 14:06:39 補充：
六、冥王星的星體結構與大氣

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，其大氣以甲烷為主，並含有氬、氧、氮或二氧化碳＜註八＞。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。

2007-02-11 14:06:52 補充：
七、行星的定義

國際天文聯會(IAU)於2006年8月24日通過

01.新的行星定義

A.該天體繞着太陽(恆星)公轉
B.該天體的引力需足以令其成為球體
C.該天體需已經清除其軌道一帶的其他天體

由於冥王星並不符合第三點的要求，因此在新定義中和UB313及穀神星(Ceres)等只符合第一、二點的天體一同歸入矮行星(Dwarf Planet)一類。

矮行星（dwarf planets）：此為新設的太陽系天體類型，與行星不同，目前首先歸類在矮行星類的天體有穀神星（Ceres）、冥王星（Pluto）和2003 UB313

2007-02-11 14:07:21 補充：
02.矮行星的新定義

A.環繞太陽運行的天體
B.質量必須大得使其自身的重力足以抵抗剛體結構強度，使球體維持靜態平（近乎圓球形）的外型
C.無法清除軌道鄰近區域中的物質
D.不是衛星

通過了行星的定義，科學家終於有了一個可以通行的準則，可以明確的判定一個星體是否為行星。這個定義不只適用於太陽系，也適用於其他的恆星系統，對於目前相當熱門的尋找外太陽系行星來說是個很重要的步驟。＜註九、十＞

2007-02-11 14:07:41 補充：
冥王星就像小行星帶裡的一些特例一樣，離太陽比較近一點而已。它有很高的機率是顆彗星或柯伊柏帶星體。而最重要的是最近發現的2003-UB313，它是顆比冥王星還大的柯伊柏帶星體！那現在就不能拿「它比柯伊柏帶星體大」這種藉口說它是行星了。這次8/24國際天文聯合會決定要把冥王星、2003-UB313、榖神星﹝最先發現的小行星帶星體﹞歸成矮行星﹝侏儒行星﹞

現在它的命運是被除名於"行星"類，把它稱為矮行星，改歸於小行星目錄中（太陽系中比較大的碎石頭，現登錄136,563顆 ），改命名為編號"134340"，所以現在只有八大行星。冥王星不算類地也不算類木，而實際上應該是顆庫柏帶星體。

2007-02-11 14:07:56 補充：
現在冥王星再也不是一顆未知的星體了，它可被望遠鏡看到，由於太遠太小很難詳細的觀察，人造衛星也從未拜訪過，但在今年1月19日已經發射一枚衛星"新地平線號"專門前往冥王星做調查，順利的話在2015年會抵達（要飛9年）。如此一來，九年後對於冥王星的認識又會有更進一步的瞭解了。

2007-02-11 14:08:56 補充：
＜註一＞http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2103
＜註二＞《宇宙奇觀》P.38。伊沙克‧愛惜莫夫。星光出版社。1983
＜註三＞《天文與氣象》P.21～23。大夏出版社註。大夏出版社。1985
＜註四＞《十萬個為什麼 天文II》Ｐ.48～50。少年兒童出版社註。國際少年
圖書。1991
＜註五＞《萬物壽命大全》P.120。法蘭克‧肯迪克。牛頓出版社。1986
＜註六＞《太陽系的探索》P.44。卡爾‧薩根博士。環華出版事業公司。1982

2007-02-11 14:09:11 補充：
＜註七＞《冥王星：雙行星？》P.11。艾薩克‧艾西摩夫。陸橋文化事業有限公
司。1992
＜註八＞《科學數字趣談》P.147。徐世榮。牛頓出版社。1986
＜註九＞http://studentweb.bhes.tpc.edu.tw/92s/s870739/www/2.htm
＜註十＞http://hep1.phys.ntu.edu.tw/~listeve/lm/Space/pluto.htm

Answer 2

到下面的網址看看吧

▶▶http://qaz331.pixnet.net/blog

Answer 3

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 5.91352109 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 km（29.658 340 67 AU）
遠日點 7,375,927,931 km（49.305 032 87 AU）
物理特性
赤道直徑 2344 km
表面積 17 million 平方千米
質量 1.2901022 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
33K　 44K　 55K
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2344千米，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℃）。

2007-02-10 16:00:00 補充：
行星地位的爭論
冥王星由於尺度小（比其他八大行星小得多）、軌道扁長，許多人對它能不能算一顆真正的行星表示質疑：
其它的一些天體，例如小行星2060（喀戎）的軌道與冥王星十分相似。
太陽系中的一些行星還有著7個比冥王星更大的衛星。
在海王星外有一沿軌道運行的天體帶——柯伊伯帶。許多天文學家認為，冥王星就是這一軌道帶上最大的天體之一，並相信海王星是最後一顆「真正的」行星。
有說冥王星擁有衛星—冥衛一（查龍），因此它該作行星論，但天文學家及後相繼發現小行星243（愛達）等部份小行星同樣皆有衛星，所以擁有衛星被認為不再是判定行星的標準。

2007-02-10 16:00:42 補充：
1998年曾有建議把冥王星剔除太陽系行星之列，但當年國際天文聯盟（IAU）否決。2006年8月24日下午，在第26屆國際天文聯會通過第決議，由天文學家以投票正式將冥王星劃為矮行星，自行星之列中除名。

2006年9月7日，國際小行星中心把已知或即將成為矮行星的天體賦與編號，冥王星現編號為小行星134340號。

2007-02-10 16:01:48 補充：
衛星
冥王星現有三顆已知的天然衛星。

冥衛一名為Charon（開隆），於1978年被發現。據天文學家計算所得，它與冥王星形成了一個雙行星系統：它們的質心在冥王星表面以外，因此冥衛一並非圍繞冥王星旋轉。

2005年5月哈伯太空望遠鏡發現S/2005 P1及S/2005 P2兩顆冥王星的新衛星，並於翌年6月底的國際天文學合會會議上命名為Nix（尼克斯）與Hydra（許德拉）。

2007-02-10 16:02:59 補充：
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。

2007-02-10 16:07:14 補充：
東亞各國對冥王星的命名
在該星體被發現之後，日本人野尻抱影以意譯建議命名「冥王星」、東亞多個使用漢字的國家大抵為冥王星命名：

中國於1933年採用「冥王星」
日本於1930年、東京天文臺當初使用「プルートー」（「Pluto」的音譯），至1943年採納漢字名稱「冥王星」。
越南則使用「閻王星」作漢字名。


(對不起,因為有字數限制,所以只能分開給你,全部是屬於一個文章的)

Answer 4

《冥王星簡介》
冥王星是太陽系中最後一個較大的行星 ，2006年以前與其他的八大行星並稱九大行星(目前有十大行星)，但2006年的天文大會已經將他降級成矮行星。
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。


《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。冥王星的直徑為2320公里，目前(2007)準確程度已經達到1%。
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。


《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。


《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。



《成分與大氣》
冥王星表面比較明亮的部分可能覆蓋大量由氮氣凝華而成的冰，另外參雜少量甲烷、乙烷、一氧化碳等凝華而成的冰。至於暗區，目前所知甚少，不過可能是冥王星的原始基本物質，或是因宇宙線等高能粒子撞擊引起光化反應而形成的物質。更有趣的是，冥王星背對凱倫的一面，主要是一氧化碳的冰；面對凱倫的一面，則主要是甲烷冰。

冥王星有沒有大氣層？有沒有四季變化？答案是：有！1988年，天文學家發現冥王星擁有大氣層，但冥王星的大氣非常稀薄，幾近於無，只有幾千分之一百帕（hPa，氣壓的單位）而已，地球表面大氣的壓力平均約為1013百帕。冥王星大氣主要成分是氮氣，另外加上少量的一氧化碳和甲烷，而且，可能只在冥王星靠近軌道近日點前後，表面溫度較高時，大氣層才會存在；其它的200多年漫漫歲月，大氣物質便都冰封在表面上。目前有天文學家研究指出：因冥王星的質量與體積過小，表面重力小得留不住大氣氣體，因此從冥王星表面逃逸至太空的氣體，或許有部分會與凱倫大氣（如果有的話）交互作用。



《更多》
http://hep1.phys.ntu.edu.tw/~listeve/lm/Space/pluto.htm
http://www.intensive.idv.tw/space/space210.htm
http://www.taconet.com.tw/rabbitor/astronomy/pluto
http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/solar/pluto.htm
http://hk.geocities.com/siuyipkeung/Web/92.htm(有很清晰的圖片)
http://www.tam.gov.tw/news/2005/200502/05021702.htm


※報告內容
冥王星簡介、成分、發現、外觀等

大概了解一些基本的就行了，除非你對冥王星有高度興趣。