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它究竟是什麼?冥王星的神秘衛星,裡面竟暗藏玄機!

由 科學奧秘檔案館 發表于 攝影2023-01-21
簡介卡戎和冥王星——雙系統以相對量度——與母行星大小的比率——卡戎是整個太陽系中最大的衛星

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冥王星有多少顆衛星?到目前為止,我們知道這顆矮行星存在五顆天然衛星。最後一個是 Styx,直到 2012 年才在哈勃望遠鏡拍攝的影象中被發現。

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1978 年 6 月 22

,美國海軍天文臺的一名僱員、天文學家詹姆斯克里斯蒂正在檢視冥王星的影象,這些影象是利用位於弗拉格斯塔夫的一米半望遠鏡拍攝的。克里斯蒂的任務是準確計算冥王星的軌道引數,當時冥王星還被認為是一顆行星(冥王星在2006年失去了這一地位,成為矮行星之一)。

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事實上,克里斯蒂正在看著一個類似於被墨水飛濺包圍的黑色斑點的東西,斑點是冥王星,周圍的飛濺是其衛星。有些照片被標記為“差”。為什麼?因為冥王星有一個奇怪的隆起,這些被認為是當時望遠鏡技術缺陷造成的。

Charon —卡戎是如何被發現的?

直到再次檢視照片時,克里斯蒂才注意到奇怪的隆起只適用於冥王星,而不適用於周圍的任何恆星,這排除了望遠鏡錯誤。所以天文學家得出結論,照片中有一顆未知的冥王星衛星。

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克里斯蒂將他命名為 Charon——以他妻子的名字 Charlene 命名,簡稱 Char。後來他才加上“-on”,卡戎是希臘神話中的人物之一。1986年,該名稱獲得國際天文學聯合會的批准。

卡戎和冥王星——雙系統

以相對量度——與母行星大小的比率——卡戎是整個太陽系中最大的衛星。它的直徑(即 1212 公里)為冥王星直徑的兩倍。這使得卡戎成為一顆非常不尋常的天然衛星。

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Charon不圍繞冥王星旋轉。這個系統的重心位於這兩個天體之間,在冥王星表面之外,冥王星和卡戎都圍繞這個中心執行。出於這個原因,這兩個星球有時被描述為不是矮行星及其衛星,而是矮行星的雙重系統。

Charon — 卡戎的謎題

有趣的是,冥王星和卡戎形成了一個雙同步系統。卡戎圍繞冥王星的自轉週期與冥王星圍繞其自身軸的自轉時間相同,這使得卡戎相對於冥王星始終面對相同的方向。

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2015 年 7 月,新視野號探測器在冥王星附近飛行。它提供了這顆矮行星及其最大的天然衛星的第一張詳細影象。Charon的照片引起了科學家們的興趣。原來,它的表面有一個令人費解的斑點。

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Charon的顏色是灰色的,但不是全部。它的北極被一個大的鐵鏽色斑點覆蓋。New Horizons探測隊已將這個區域命名為Mordor。斑點從何而來?科學家們認為,來自冥王星大氣層的冷凍氣體,在溫度始終低於-200 攝氏度時,甲烷、一氧化碳和氮氣會凍結成堅硬的冰。在紫外線輻射的影響下,會在其中形成一種稱為 tholins 的物質。

卡戎上的溝壑有多大?

冥王星最大的衛星還有另一個令人費解的特徵。它奇怪地斷裂,穿過它的一些溝壑是巨大的。Serenity Chasma是一個沿著卡戎赤道延伸的山谷,長 1,800 公里,深達 7。5 公里。它是整個太陽系中最大的裂縫之一。相比之下:科羅拉多州的大峽谷“只有”1。6 公里深。

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據研究人員稱,卡戎曾經有地下液態水儲層。當其開始變冷時,水結冰了。這個過程非常快,從而使其表面像烤箱裡的蛋糕一樣裂開。

冥王星的其他衛星

除了冥衛一,冥王星的其他四個天然衛星也是已知的。2005 年,哈勃望遠鏡拍攝的影象揭示了Niksa 和 Hydr a。它們有不規則的形狀,它們的尺寸——長度、寬度和高度——不超過 50 公里。

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2011 年發現的Kerberos 更小,它有 12 x 7。5 公里,一年後發現的冥河是冥王星最小的衛星,它只有 7 x 5 公里。即使在新視野號飛船拍攝的照片中,它看起來也像一個畫素大小的斑點。

資料來源:美國國家航空航天局,科學警報