冥王星:失去行星頭銜,卻露出一顆心
冥王星曾是第九大行星,2006 年被重新歸類為矮行星。2015 年新視野號飛掠揭示了它活躍的地質世界:心形氮冰平原、水冰山脈,以及冰殼之下可能存在的液態海洋。

如果站在冥王星上,正午陽光也像地球黃昏般昏暗,但你腳下的氮冰仍會緩慢流動。冥王星直徑約 2377 公里,比月球還小,平均距太陽約 59 億公里,表面溫度約 零下 229 攝氏度。它曾被列為第九大行星,如今是最著名的矮行星。
從第九大行星到矮行星
1930 年,24 歲的天文學家克萊德·湯博在洛厄爾天文臺比對兩張星空照片時,發現了一個緩慢移動的小光點——冥王星就此登場,被奉為太陽系第九大行星,名字來自羅馬神話中的冥界之神。
但冥王星始終格格不入:軌道又扁又斜,有時會跑到海王星內側;質量只有月球的六分之一。2005 年,天文學家在更遠處發現了比它更重的鬩神星,"到底什麼是行星"這個問題再也無法迴避。2006 年 8 月,國際天文學聯合會投票通過了行星的新定義:除了繞太陽公轉、足夠圓之外,還必須"清空"自己軌道附近的區域。冥王星與眾多柯伊伯帶天體共享軌道空間,不符合這條標準,被重新歸類為矮行星。這一"降級"至今仍讓許多人為它鳴不平。
新視野號:九年半的遠征
2015 年 7 月 14 日,NASA 的新視野號探測器以每秒約 14 公里的速度從冥王星上空約 1.25 萬公里處掠過。它 2006 年 1 月出發,飛行九年半、近 50 億公里,只為這幾小時的近距離接觸。

飛掠之前,冥王星在最好的望遠鏡裡也只是模糊光斑;之後,它變成了真實而複雜的世界:有水冰構成的巍峨山脈、幾乎沒有隕石坑的年輕平原、層層疊疊的藍色大氣霧霾。資料傳回地球用了一年多,批批都在重新整理教科書。

斯普特尼克平原:冥王星之心
冥王星最醒目的地標,是橫跨赤道的巨大心形亮區——湯博區。它的西半邊是一整塊平坦的氮冰冰原,名為斯普特尼克平原,寬約 1000 公里,足以裝下整個法國。

這片冰原幾乎找不到隕石坑,說明表面非常年輕。高解析度影像顯示,冰面佈滿幾十公里寬的多邊形"細胞",那是固態氮冰在緩慢對流的痕跡——底部的冰受熱上升,冷卻後下沉,像一鍋以百萬年為單位翻滾的慢燉湯。在零下兩百多度的世界裡,地質活動仍在繼續,這是新視野號最意外的發現之一。
內部結構:岩石核心與冰殼
冥王星的平均密度約為每立方釐米 1.86 克,介於岩石和冰之間,暗示它是巖冰混合體。科學家據此推斷,其中心是直徑約 1700 公里的矽酸鹽岩石核心,佔直徑約七成;核心之外包裹著厚厚的水冰地幔與冰殼,表面的氮冰、甲烷冰只是薄薄一層"霜衣"。雖然在公開資料裡很難找到一張乾淨的冥王星內部剖面圖,但斯普特尼克平原下方的重量異常,正是推斷它冰殼之下藏著較緻密物質的線索。
冰下海洋的可能
最引人遐想的,是冰殼之下可能藏著一片液態水海洋。線索之一正是斯普特尼克平原:這個冰盆地恰好位於冥王星背對冥衛一的一側,暗示盆裡堆積著異常的額外質量——如果冰殼下方有一層較緻密的液態水,剛好能解釋這一點。此外,表面的構造裂縫顯示冰殼曾整體膨脹,更像內部水體結冰撐開外殼的結果,而非凍死星球的收縮。冰下保溫幾十億年的海洋,意味著太陽系邊緣也可能存在孕育生命的環境。
冥衛一:一顆宛如雙星的世界
冥王星最大的衛星卡戎(Charon)直徑約 1212 公里,足有冥王星的一半,兩者連成的"重心"落在冥王星體之外,因此常被稱作雙矮行星系統。卡戎表面相對年輕,有巨大的裂縫與峽谷。尼克斯、許德拉、刻耳柏洛斯、斯堤克斯四顆小衛星則更加微小。

在冥王星上,太陽和一天是什麼樣?
太陽會縮成一個極亮的小點,陽光強度遠低於地球,卻仍能照出影子。冥王星自轉一週約需 6.4 個地球日,而且自轉方向與地球相反;它與冥衛一相互潮汐鎖定,所以卡戎會長期懸在冥王星同一片天空中。
這裡幾乎沒有能保溫的大氣,人不能直接呼吸,氮、甲烷和一氧化碳都會凍在地面。它是可以著陸的固體世界,卻絕不是隻穿羽絨服就能參觀的冰原。
軌道還有什麼特別?
冥王星的軌道又扁又斜,平均距太陽約 39.5 個天文單位,繞太陽一圈要 248 年。在 1979 年到 1999 年間,它甚至比海王星離太陽更近。新視野號離開冥王星後繼續深入柯伊伯帶,2019 年飛掠“阿羅科斯”,完成了人類迄今距離太陽最遠的一次天體近距離飛掠;距離地球最遠的人造探測器紀錄仍屬於旅行者 1 號。


