冥王星的卫星

冥王星有五个已知的卫星摆渡的船夫它是迄今为止最大的行星,大小足足是冥王星的一半。它围绕冥王星旋转——更准确地说,这两个天体围绕一个共同的质心旋转——距离约19,640公里(12,200英里),相当于冥王星直径的8个。(相比之下,地球月亮它的大小略大于地球的四分之一,与后者的距离约为地球直径的30倍。)冥卫一的公转周期恰好等于冥王星本身的自转周期;换句话说,冥卫一成功了同步轨道在冥王星。因此,只有在冥王星的一个半球才能看到冥卫一。它保持在冥王星表面相同的位置之上,从不上升或下降(就像现在一样通信卫星地球静止轨道在地球上;看到太空飞行:地球轨道).此外,与大多数月亮在太阳系,冥卫一处于同步旋转状态;也就是说,它总是以同样的面貌面对冥王星。

卡戎的反光性稍弱(有一个较低的反照率-约0.25),颜色更中性。它的光谱揭示了水冰的存在,这是主要的表面组成.没有固体的痕迹甲烷这一点在其更大的邻居身上表现得非常明显。冥卫一表面的一些撞击坑中也有少量氨。如上一节所述表面和内部,摆渡的船夫密度意味着月亮包含以下内容硅酸盐和有机化合物比水冰密度大。有关冥卫一的更多数据,看到表格

冥王星的卫星
的名字 到冥王星中心的平均距离(轨道半径;公里) 公转周期(恒星周期;地球天) 轨道与行星赤道的倾角(度) 轨道偏心距
摆渡的船夫 17536年 6.387 0 0.0022
冥河 42000年 20.2
女水妖 48708年 24.86 0.195 0.003
Kerberos 59000年 32.1
九头蛇 64749年 38.2 0.212 0.0051
的名字 自转周期(地球日)* 半径或径向尺寸(km) 质量(1020.公斤) 平均密度(g/cm3.
*同步。=同步旋转;旋转周期和轨道周期是相同的。
摆渡的船夫 同步。 604 15 1.63
冥河 汽车销售
女水妖 44 0.0058
Kerberos 13-34
九头蛇 36 0.0032

冥王星的其他四颗卫星九头蛇女水妖Kerberos,冥河-比冥卫一小得多。这四个都是细长的。它们在冥卫一路径外以近乎圆形的轨道(像冥卫一一样)围绕冥王星旋转,与冥卫一在同一轨道平面上。九头蛇的轨道半径约为64,721公里(40,216英里);Kerberos为57,750公里(35,884英里);尼克斯是48,690公里(30,254英里);冥河是42,413公里(26,354英里)。Styx、Nix和Kerberos与Charon一样具有反射性,而Hydra具有更强的反射性。

冥卫一每绕轨道一圈,九头蛇绕轨道的六分之一,Kerberos绕轨道的五分之一,Nix绕轨道的四分之一,冥河绕轨道的三分之一。这意味着九头蛇、Kerberos、Nix和冥河的轨道周期是6:5:4:3的比例。这些轨道周期的关系,近似于小整数的比值,表明九头蛇、Nix、Kerberos和冥河是稳定的动态共振与迦戎,也与彼此;也就是说,这五个天体周期性地相互碰撞,通过引力相互作用,趋向于保持它们相遇的规律性。由于冥王星和冥卫二的引力场不断变化(它们相互旋转),尼克斯和许德拉的磁极有时会翻转,它们的旋转很混乱。与太阳系中的大多数卫星不同,冥王星的四个较小的卫星并不与行星同步旋转;也就是说,它们的自转周期和轨道周期不一样。旋转周期从Hydra的0.4295天到Kerberos的5.31天不等。

冥王星及其卫星的发现

冥王星被发现时,被认为是第三颗地球被发现,之后天王星海王星而不是6个行星它们自古以来就在天空中肉眼可见。第九颗行星的存在假设从19世纪后期开始,根据天王星轨道运动的明显扰动,这表明有一个更遥远的天体在引力扰动它。天文学家后来意识到这些扰动是假的——来自冥王星小质量的引力不够强,不足以成为可疑扰动的来源。因此,冥王星的发现是一个显著的巧合,归因于仔细的观察,而不是精确的预测存在假设星球。

对这颗预期行星的搜索在年的洛厄尔天文台得到了最积极的支持旗杆在20世纪初,美国亚利桑那州。它是由天文台的创始人,珀西瓦尔洛厄尔他是一位美国天文学家,他因高度公开的宣称而声名狼藉运河看到在火星.在1916年洛厄尔去世之前,他曾两次试图找到这颗行星,但都没有成功。1929年,专门为此目的建造的、能够从广阔的天空中收集光线的天文相机投入使用,一位年轻的业余天文学家,克莱德·汤博他被雇来进行搜索。1930年2月18日,在汤博开始他的工作不到一年之后,他在银河系中发现了冥王星星座双子座.这个物体看起来像15日的一颗昏暗的“星”它在固定的背景下慢慢地改变了位置星星当它追求它的248年轨道太阳.尽管洛厄尔和其他天文学家曾预测,这颗未知行星将比汤博发现的天体更大、更亮,但冥王星很快就被认为是预期中的第九颗行星。为它发明的符号♇既代表冥王星的前两个字母,也代表珀西瓦尔·洛厄尔的首字母。

冥卫一是1978年在冥王星的照片上被发现的美国海军天文台它距离冥王星的发现地不到6公里(3.7英里)。这些图像被记录下来詹姆斯·w·克里斯蒂罗伯特·s·哈林顿以获得冥王星轨道的更精确测量。这颗新卫星以船夫希腊神话中谁把死人的灵魂运到那里哈迪斯冥界的王国。

的发现之前摆渡的船夫冥王星被认为比它实际的体积更大,质量也更大;没有办法直接确定这两个量。即使在发现的图像中,冥卫一看起来也像是冥王星一侧一个未解决的凸起,这表明了观测困难,因为这两个天体相对较近,它们之间距离很远地球以及地球磁场的扭曲效应大气.直到近20世纪末,才有了哈勃太空望远镜(HST)和配备自适应的地面仪器光学弥补了大气湍流,天文学家才第一次把冥王星和冥卫一分解成独立的天体。

一个由九名天文学家组成的研究小组美国发现两个小卫星2005年,哈勃太空望远镜在协同搜索冥王星周围直径最小为25公里(16英里)的物体时拍摄了这张照片。为了确认轨道,天文学家们检查了哈勃望远镜2002年拍摄的冥王星和冥卫一的表面测绘研究图像,发现了微弱但明确的迹象,表明有两个物体沿着2005年图像计算出的轨道轨道移动。

2011年,6名天文学家发现了这颗小卫星Kerberos用HST成像。就像发现女水妖和九头蛇之后,天文学家检查了哈勃望远镜早期的图像,在2006年和2010年的图像中发现了似乎是Kerberos的微弱痕迹。2012年,HST再次被用于寻找冥河。