望远镜都看不清楚,科学家怎么知道44亿公

冥王星是一颗距离太阳非常遥远的天体。它到太阳的平均距离为59亿公里。太阳的光抵达冥王星需要差不多5个半小时。太阳的光线抵达冥王星后已经很弱了。因此,冥王星的白天就像是地球上的阴天一样昏暗。这样从地球上观察,冥王星是肉眼不可见的。即使我们使用大型的天文望远镜也看不清冥王星表面的细节。

冥王星

冥王星有没有大气层?由于距离过于遥远,在冥王星发现后的相当长一段时间内都没有找到相关的证据。不过办法总比困难多。科学家通过一个奇妙的天文现象找到了冥王星大气层存在的证据。这就是掩星。

什么是掩星呢?掩星是一种天文现象。它是指一个看上去较大的天体从另一个看上去较小的天体前面通过而发生遮蔽的现象。我们从地球上观察,冥王星从另外一个天体面前通过并将其遮挡了起来的现象就叫做冥王星掩星。

月球掩星

那么什么天体会被冥王星遮挡呢?因为冥王星已经是太阳系边缘地带的天体了,所以被它挡住的不可能是太阳系内的天体,而是宇宙中那些明亮的恒星。

那么冥王星掩星有什么意义呢?科学家可以用它来做什么呢?科学家可以通过冥王星掩星事件来确定冥王星是否存在大气层。

柯伊伯机载天文台

年6月9日,美国NASA的科学家使用柯伊伯机载天文台(一架经过改装从事高空天文观测的C-14飞机)飞到了地球万米高空的平流层中,以此来观察冥王星掩星现象。科学家希望通过掩星现象找到冥王星存在大气层的证据。

为什么科学家利用掩星就可以发现一颗星球是否存在大气层呢?原理是这样的:如果一颗星球没有大气层,那么发生掩星时它就会立刻挡住来自遥远恒星的光。如果这颗星球有大气层,那么在发生掩星时,被遮挡的恒星光就会慢慢变暗直到消失。

冥王星的大气层

结果在这一次的冥王星掩星事件中,科学家发现被冥王星遮挡到的那颗恒星的星光并没有立刻消失而是慢慢变暗直到消失。这个结果让参加观测的科学家们激动的欢呼起来,原来冥王星是有大气层的。

年7月新视野号探测器抵达冥王星,又近距离的验证了冥王星存在大气层。看来科学家利用掩星现象认为冥王星存在大气层的办法是很靠谱的。

年8月15日,科学家在一次冥王星掩星事件中发现冥王星的大气在密度下降。这说明冥王星的大气层正在消失。这令人感觉很诧异,冥王星大气层怎么会消失呢?

冥王星的轨道

原来冥王星是一颗非常奇葩的天体。它的大气层是会消失的。冥王星围绕太阳的公转的轨道以一个很扁的椭圆。冥王星距离太阳最近的时候有44.4亿公里,甚至比海王星还要靠近太阳。这时候冥王星上面的冰物质(固态的氮、甲烷和一氧化碳)就会挥发成气体,从而形成冥王星的大气层。

当冥王星抵达远日点的时候,它距离太阳大约74亿公里。此时,由于冥王星比它在近日点时远离太阳30亿公里。30亿公里的距离相当于天王星到太阳的距离。远了这么多的距离,冥王星表面的温度又跌到了极点。这样冥王星上的大气层中的气体就会重新被冻结落到地面上。冥王星的大气层就消失了。

冥王星

年冥王星恰好处于近日点附近。科学家发现冥王星表面温度比较高,表面的物质蒸发形成了较厚的大气层。之后的30年间,冥王星正在远离太阳。它的表面温度开始降低。冥王星大气层中的气体分子也开始减少。

那么距离冥王星大气层的消失还有多久呢?冥王星大约每年绕太阳公转一周。它下一次运行到远日点要等到年。当它运行到远日点附近时,冥王星的大气分子就会因为低温而重新落回到地面上。那已经是92年以后了。



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