冥王星是如何被发现的
首先简单的了解以下冥王星：冥王星于1930年被发现，它曾经是太阳系九大行星之一，但后来被降格为矮行星。因为距离太阳几乎有六百万公里之远，因此冥王星几乎处在永恒的黑暗中，而且它的公转轨道很特别。
古人很早就注意到，天空中除了似乎恒久不变的无尽星场，还有那么几个不老实的“漫游者”—行星。东汉时期发明地动仪的天文学家张衡在《灵宪》中曾写道：“凡文耀丽乎天，其动者七，日月五星是也。”这里提到的“五星”就是我们熟悉的几颗太阳系大行星：水星、金星、火星、木星和土星。在人类历史长河的大部分时间，这五颗行星（在“日心说”大行于世之后）再加上地球，是人们对太阳系行星家族的全部认知。
直到1781年，一个名叫威廉·赫歇尔的德裔英国天文学家，用他自制的反射式望远镜，发现了一个淡蓝色、具有行星般小圆面的新天体—起初他以为这是一颗彗星，然而他的天文学家朋友圈中，很快就有人指出，这颗新天体的轨道几乎是正圆，而它的轨道比土星还远—这是一颗新的行星！
这是在“日月五星”之后，人类第一次发现太阳系的新边疆。这颗新行星，被人们以希腊神话中主管天界的神明之名命名为“天王星”。
转眼过了半个多世纪，天王星自发现以来，绕太阳公转也差不多一周了。人们发现，天王星在天上的位置，似乎总与牛顿力学预报的不大相符—是牛顿错了么？人们并不这样认为。英国数学家约翰·亚当斯和法国数学家奥本·勒维耶在1846年夏天几乎同时发表文章，指出天王星运行的“异常”，应该是由其附近另一个还没有被发现的行星对它的引力影响导致。他们分别计算出这颗未知行星的可能位置，提请各天文台在预测范围内观测寻找。果不其然，只用了几个月的时间，新柏林天文台就在这年的9月在预测区域附近发现了这颗“笔尖上的行星”——它被命名为“海王星”。
海王星的发现，让牛顿力学“伟大、光荣、正确”的形象更加深入人心。人们不禁期待，太阳系中会不会还有更多的行星等待人们去发现？
又是半个多世纪。20世纪初，一个土豪天文学家帕西瓦尔·罗威尔认为，海王星的轨道也跟预测的不大一样，他断定在海王星之外，还有一颗尚未被发现的“X行星”。这位曾经率先发现火星上有“运河”一样的沟堑、引发科幻文学“火星人”幻想狂潮的土豪大叔，建立了自己的“罗威尔天文台”，开始认真搜寻起来，遗憾的是，直到去世他还没有找到。同一时期，另一位美国天文学家威廉·皮克林也基于同样的理由，预测海王星之外他所谓“O行星”的存在，然而他动用美国威尔逊山天文台的望远镜进行搜寻，同样一无所获。
罗威尔去世十年之后，罗威尔天文台接到了一封年轻人的来信。来信者名叫克莱德·汤博，是美国堪萨斯州一个20岁的农家孩子。他16岁失学，其父亲为了让他继续自己的天文理想，打工为他挣出造一架望远镜的钱。汤博给罗威尔天文台寄去的信，就是用这台自制望远镜观测描绘的月面和行星画像。这封信，为汤博换来了罗威尔天文台的一份工作—继承罗威尔的遗愿，继续搜寻“X行星”。
汤博用一台口径33厘米的望远镜对天空中各个可能位置拍照，并用一台“闪视比较镜”对观测结果进行观察。在这种闪视比较镜下，切换两张同一天区先后相隔几天拍摄的照片时，人眼对位置固定不动的恒星并不敏感，却容易发现其中个别位置发生显著变化的小亮点—它们就是行星、小行星、彗星等太阳系天体。1930年2月18日，汤博迎来了他一生中最闪亮的时刻：在双子座境内的黄道附近，一个在几天之内显著移动的光点引起他的注意。经过计算，这是一颗比海王星更遥远的行星，罗威尔苦苦追寻的“X行星”或许就是它。
奇怪的冥王星
冥王星自打被发现之后，就以其种种奇行一次次拓宽人们的脑洞。细数起来，冥王星可以说是有七大怪：
第一怪是距离远。冥王星到太阳的平均距离是39.4个天文单位（地球到太阳的平均距离等于1个天文单位，约为1.5亿千米）。从太阳发出的光，平均要走5个多小时，才能照到冥王星的表面。在冥王星上看太阳，比地球上看起来暗很多，因此冥王星的表面非常寒冷—最高温也不过零下220摄氏度左右，以至于地球大气层中含量最多的氮气，在冥王星表面会被冻成固态。
第二怪是轨道倾角大。太阳系的众多行星，多数都在几乎同一个平面上绕太阳公转，我们一般以地球的公转轨道面“黄道”作为基准来衡量它们的轨道面倾斜程度。在海王星之内的八大行星，只有水星的轨道倾角在5°以上（6.34°），其他各个行星的轨道倾角全都在1°～2°这个微小的范围内。而冥王星的轨道倾角，竟然高达17°之多。所以说汤博发现冥王星真是如有神助—他发现冥王星的1930年，差不多刚好是冥王星在120多年中最接近黄道的一段时间，如果不是这个巧合，人类按照在黄道附近搜寻未知行星的思路，可能还需要很多年才能发现冥王星吧。
第三怪是离心率大。太阳系本来是一个规规矩矩的“圆环套圆环的娱乐城”：从水星到海王星，每一个行星都以接近正圆的轨道绕太阳运行，整个太阳系井然有序;然而，冥王星却在一个离心率约达0.25的椭圆轨道上运行—这意味着，冥王星离太阳最远时，距离是离太阳最近时的约1.6倍！这也意味着，冥王星离太阳比较近时，比海王星离太阳还近，它们的轨道看起来，是有一部分“交叉”的—这实在是太“坏规矩”了！它与太阳之间这样大的距离变化，使得冥王星在公转过程中的各个阶段，接收到的太阳光强弱很不相同，冥王星也因此产生了明显的“季节”变化。
第四怪是，冥王星是太阳系中唯一的双星系统。 它有一颗名叫“卡戎”的卫星，这颗卫星比冥王星并没有小很多，它们之间的距离也很近。由于长期“朝夕相伴”，它们对彼此都有潮汐力作用，使得彼此绕转的公转周期和它们的自转周期相等了——也就是说，冥王星和卡戎就像“手拉着手”跳舞的两个舞者，始终用同一张脸孔彼此“对视”！
第五怪是，冥王星和卡戎这对兄弟的“舞蹈”方向，仍然不与太阳系大部分行星的轨道平面相平行——恰恰相反，它们回旋起舞的方向，与它们公转前进的方向几乎垂直——它们是“躺着”起舞的！这太奇怪了。
第六怪是，冥王星的个头虽小，却有一个大家庭。在太阳系的行星中，水星、金星都没有卫星，地球只有一颗卫星——月亮，火星有两颗卫星;而木星、土星、天王星和海王星都有很多颗卫星，它们作为大质量的气态巨行星，当之无愧值得拥有这样的大家庭。冥王星就很神奇了—它的大小连半个中国都填不满，却在卡戎之外，还拥有另外4颗卫星！这让地球“情何以堪”。
最后一怪——冥王星的大家庭中，不仅“孩子”多，“兄弟姐妹”也很多。发现冥王星后，很多天文学家预言太阳系边疆存在一个富含冰冻天体的区域，冥王星只是其中的一员。这个神秘区域的存在直到1992年才真正被证实—它被命名为“柯伊伯带”，而我们迄今已经发现了超过1000颗柯伊伯带天体。据估计，柯伊伯带中总共有超过10万颗直径100千米以上的小天体—它的绵延范围和物质总量比火星和木星之间的小行星带还要大得多。
太阳系从“九大行星”到“八大行星”
冥王星被证实为柯伊伯带天体的一员之后，质疑冥王星“第九大行星”地位的声音就越来越多—如果说冥王星是第九大行星，那新发现的那些柯伊伯带天体，岂不是可以依次叫作“第十大行星”“第十一大行星”……这无穷无尽的，怎么数得过来。这种尴尬的情况迫使天文学家重新思考“行星”的定义。2006年，在巴西圣保罗的国际天文学联合会大会上，全世界的天文学家投票通过了新的行星定义。这个新定义规定，在绕着太阳旋转的圆球中，只有能够靠自身引力“把邻近轨道上的天体清除”的那些，才能有资格被称作是“行星”;冥王星这样兄弟姐妹一大家子的情况，抱歉，只能被称作“矮行星”了—这就是冥王星被“踢出”行星序列的故事。
不过，人们并不会因此贬低汤博的贡献—他发现的虽然不再是“第九大行星”，然而他是柯伊伯带最大天体的发现者！
人类的“新视野”
冥王星的距离如此遥远，地球上任何威力巨大的望远镜，都看不清它多少细节。被神秘面纱笼罩的冥王星，牢牢地抓住了人类的好奇心。它是人类注定要揭开的一片新视野。
2006年1月19日，美国国家航空航天局（NASA）发射了新视野号探测器。它飞行9年7个月零6天，跨越数十亿千米的无垠太空，只为到冥王星的身旁，为我们揭秘太阳系中这一片处女地。
2007年2月28日，新视野号首先飞越了木星。它借助木星巨大的引力完成了一个华丽的转身，像弹弓中的一粒石子一样，被准确地射向了它的最终目的地冥王星的方向。在这次“引力弹弓”过程中，新视野号开机测试了它随身携带的各件科学仪器，拍摄了木星表面恢弘绵密的云带、木卫一表面高高扬起的“喷泉”，在确认各部分工作状态良好后，新视野号又沉沉地睡了过去。
这一睡就是8年（中间几次“起夜”暂且不计）。2015年年初，新视野号从一场大梦中醒来，很快便开始勤奋工作—随着飞临冥王星的日子日趋邻近，它拍摄的冥王星的靓照也一日比一日清晰起来。7月13日，新视野号飞越冥王星的前一天，它发回了让世界为之沸腾的那张经典照片：一向被认为是寒冷、孤僻的冥王星，竟然是一个“双手”捧着一颗大大的“爱心”的萌物！网民们立即把冥王星萌化成各式各样的表情包，一时间“冥王”苦心经营多年的“威严”荡然无存。
7月14日，真正的飞临日。新视野号的表现再次让我们惊艳。在最近仅12500千米（相当于地球直径）的贴面而过中，新视野号携带的高分辨率照相机获得了最高分辨率达50米的精细照片，让人们得以一睹冥王星的细貌。在这些图片中，我们看到了冥王星上异常年轻的群山，我们看到了冥王星的心形平原（被命名为“汤博区域”）上像干涸的泥地般龟裂的地貌，我们看到了冰川流动的痕迹……原以为死寂的世界，竟这样活跃多姿。
短暂相逢后，新视野号转过身来，深情凝望远去的冥王星。它看到了恐怕是世界上最孤寂、最独特的一次日全食—冥王星，而不是月球，缓缓移过太阳前方。就在这短短十几分钟里，机智的新视野号拍下了来自太阳紫外辐射变化的过程——原则上，如果冥王星不是在宇宙间“裸奔”，而是包裹着一层大气的话，太阳被不同厚度的大气层逐渐遮挡的过程会体现在来自太阳的紫外辐射不断变化的数据中。新视野号惊讶地发现，别看冥王星这么小，它居然有超过1600千米厚的大气层，这以氮气为主要成分的稀薄大气，还明显地被分为两层—这是地球上的天文学家们始料未及的。
探测冥王星之后，新视野号并未结束使命。首先，它需要用16个月的时间才能回传全部数据—在那样遥远的地方，信号实在是太弱。之后，它将踏上又一段征程：天文学家希望，它能利用剩余的燃料，奔向另一颗柯伊伯带的小天体一探究竟。
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