冥卫一
冥卫一，又名卡戎（Charon）及小行星134340，于1978年在美国海军天文台被发现。冥卫一是矮行星冥王星已知的五颗自然卫星中最大的一颗，其平均半径为606公里。卡戎是已知的第六大海王星外天体，仅次于冥王星、阋神星、妊神星、鸟神星和共工星。[10]
 新视野号以真实色彩拍摄的冥卫一。 | |
| 发现 | |
|---|---|
| 发现者 | 詹姆斯·克里斯蒂 |
| 发现日期 | 1978年6月22日 |
| 编号 | |
| 命名依据 | 希腊神话中的卡戎 |
| 其它名称 | S/1978 P 1 |
| 轨道参数 [2][3] | |
| 历元 2452600.5 （2002年11月22日） | |
| 近心点 | 19,587 km |
| 远心点 | 19,595 km |
| 半长轴 | 19591.4 km[1] |
| 离心率 | 0.0002[1] |
| 轨道周期 | 6.3872304±0.0000011 d （6天9小时17分，36.7 ± 0.1秒） |
| 平均轨道速度 | 0.21 km/s[a] |
| 轨道倾角 | 0.080° （相对于冥王星的赤道）[1] 119.591°±0.014° （相对于冥王星的轨道平面） 112.783°±0.014° （相对于黄道） |
| 升交点黄经 | 223.046°±0.014° （相对于春分点） |
| 隶属天体 | 冥王星 |
| 物理特征 | |
| 平均半径 | 606.0±0.5 km[4][5] （地球的0.095倍，冥王星的0.51倍） |
| 扁率 | <0.5%[6] |
| 表面积 | 4.6×106 km2 （地球的0.0090倍） |
| 体积 | (9.32±0.14)×108 km3 （地球的0.00086倍） |
| 质量 | (1.586±0.015)×1021 kg[4][5] （地球的0.000266倍） （冥王星的12.2%） |
| 平均密度 | 1.702±0.017 g/cm3[5] |
| 表面重力 | 0.288 m/s2 |
| 0.59 km/s | |
| 自转周期 | 潮汐锁定 |
| 反照率 | 0.2 ~ 0.5（当太阳相位角为15°时） |
| 温度 | −220 °C （53 K） |
| 视星等 | 16.8[7] |
| 绝对星等(H) | 1[8] |
| 角直径 | 55毫角秒[9] |
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冥卫一的直径是冥王星的一半，质量是冥王星的八分之一，与它的母星冥王星相比，冥卫一是一颗非常大的卫星，它与冥王星构成双矮行星，其系统重心位于冥王星之外。
冥卫一北极的红褐色极冠是由托林组成的，这是一种有机高分子，可能是构成生命的基本成分。这些托林是从冥王星大气层中释放的甲烷、氮和相关气体中产生的。[11]
新视野号探测器是唯一一个访问过冥王星系统的探测器。2015年，新视野号接近冥卫一，最近仅27000公里。
发现
卡戎是在1978年6月22日被天文学家詹姆斯·克里斯蒂以高放大率检验一个月前的一组冥王星的摄影底片的影像时发现的。克里斯蒂注意到有一个微小的凸起会周期性的出现。稍后，回溯到1965年4月29日底片也确认了这个凸起。
名称
卡戎原来的临时名称是S/1978 P 1，是根据当时大会制定的新的命名规则给予的。稍后，克里斯蒂称之为“卡戎（Charon）”，但直到1985年国际天文联合会才认同这个名字是官方的名称。在希腊神话中卡戎是死者的摆渡人，与冥王黑帝斯（在罗马神话中称作普鲁托）在神话中是紧密联系在一起的神祇。
虽然在传统的英语发音中，“Charon”中的“ch”发的是k的音，但是克里斯蒂在这颗卫星的发音上将“ch”的发音改为sh（IPA [ʃ]），因为他妻子名字Charlene中的“ch”就念sh。于是sh的发音也在天文界流行了开来，大家都使用这样的发音，在中文中也有对应的译音“夏龙”。不过除了英语以外，其他语言依然使用原本神话的发音，念k音。
形成
罗宾·坎二模拟的结果在2005年出版，提出卡戎是在约45亿年前的大碰撞中形成的，非常像地球和月球的状况。在这个模型中，一个巨大的古柏带天体以高速撞击冥王星，摧毁了自己，也轰掉了冥王星大部分的地幔，卡戎则从这些碎片中聚合而成。但是，这样的撞击应该会使冥王星有比我们发现的更多岩石成分，而卡戎会有更多冰的成分。因此现在认为冥王星和卡戎在轨道上碰撞之前就是两个不同的天体，而这次碰撞虽然猛烈，但仅能将冰像甲烷一样的蒸发掉，却不足以造成瓦解的情形。[12]
物理性质
卡戎的直径约为1,212千米，正好约为冥王星的一半，表面布满了冰冻的水冰和氨。与冥王星不同的是，卡戎的表面看起来可能是被冻结的不易挥发的水。卡戎表面温度约为-230℃，密度为1.7克/立方厘米，显示组成成分中，岩石占了一半多，冰则比一半少一点。其表面大气仅约为0.1毫巴左右，是地球表面大气浓度的万分之一，稀薄到几近于无，现时科学家正努力研究冥卫一的表面，以确定该卫星有没有大气层。
轨道特性
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冥王星和卡戎在潮汐锁定的状态下，以6.387天的周期互绕，所以永远以相同的位置遥遥相对。两者的平均距离是19,570 千米（12,163英里）。卡戎的发现使天文学家可以精确的测量冥王星系统的总质量，而互掩可以计算各自的大小(直径)，但是个别的质量依然只能用估计的，直到2005年发现冥王星外围的卫星，才依据外面卫星的轨道细节揭露出卡戎的质量大约是冥王星的11.65%，[1][永久失效链接]同时也显示密度为1.65±0.06公克/公分³，并建议有55±5%是岩石，45%是冰。冥王星的密度较高，约有70%的岩石。
卫星还是矮行星？
冥王星-冥卫一（卡戎）的质心落在这两个天体之外，因此其中一个并不是真正绕著另一个在公转，且二者的质量相差不远，因此卡戎不适合被当作冥王星的卫星。因此严格说来，他们应该是双矮行星，应随著冥王星一起重分类。
2006年8月举行的国际天文学联合会年会中，2006年行星重定义是一项重要议案。议案建议，行星必须环绕太阳运转，并且有足够大的重力使本身成为球体。议案明确定义，卫星的条件是系统的重心必须在主要的天体内部。根据这两项定义，卡戎有资格成为行星。但最后的重分类将冥王星归类为矮行星，但却没有正式的定义行星的卫星，使卡戎身分变得很不明确（迄今，卡戎尚未被国际天文学联合会列入矮行星的候选名单中）。
冥卫二、冥卫三、冥卫四和冥卫五也环绕著相同的重心，但是它们不够大而不是球体，所以很简单的可以认定是冥王星的卫星。或者以另类的看法，它们是冥王星-卡戎系统的卫星。[13]
图片
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增强颜色的卡戎全球地图 -
相同处理的冥王星-卡戎色彩增强视图 -
卡戎的高分辨率增强彩色照片 -
按照实际比例拍摄的冥王星和卡戎，新视野号拍摄。 -
新视野号拍摄的冥王星和卡戎。
（2015年7月11日） -
新视野号拍摄的冥王星和卡戎。
（2015年7月13日） -
新视野号所看到的夜晚卡戎
（2015年7月17日）
注释
- ^ Calculated on the basis of other parameters.
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 Planetary Satellite Mean Orbital Parameters — Satellites of Pluto. Solar System Dynamics. NASA's Jet Propulsion Laboratory. 2013-08-23 [2017-12-27]. （原始内容存档于2013-11-03）.
- ^ Buie, Marc W.; Grundy, William M.; Young, Eliot F.; Young, Leslie A.; Stern, S. Alan. Orbits and Photometry of Pluto's Satellites: Charon, S/2005 P1, and S/2005 P2. The Astronomical Journal. 2006-07, 132 (1): 290–298 [2021-12-06]. Bibcode:2006AJ....132..290B. ISSN 0004-6256. S2CID 119386667. arXiv:astro-ph/0512491
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- ^ 4.0 4.1 Stern, S. A.; Bagenal, F.; Ennico, K.; Gladstone, G. R.; Grundy, W. M.; McKinnon, W. B.; Moore, J. M.; Olkin, C. B.; Spencer, J. R. The Pluto system: Initial results from its exploration by New Horizons. Science. 2015-10-16, 350 (6258): aad1815 [2021-12-06]. Bibcode:2015Sci...350.1815S. ISSN 0036-8075. PMID 26472913. S2CID 1220226. arXiv:1510.07704 . doi:10.1126/science.aad1815. （原始内容存档于2022-10-01） （英语）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Stern, S. Alan; Grundy, William M.; McKinnon, William B.; Weaver, Harold A.; Young, Leslie A. The Pluto System After New Horizons. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 2018-09-14, 56 (1): 357–392 [2021-12-06]. ISSN 0066-4146. S2CID 119072504. arXiv:1712.05669 . doi:10.1146/annurev-astro-081817-051935. （原始内容存档于2022-10-21） （英语）.
- ^ Nimmo, Francis; Umurhan, Orkan; Lisse, Carey M.; Bierson, Carver J.; Lauer, Tod R.; Buie, Marc W.; Throop, Henry B.; Kammer, Josh A.; Roberts, James H. Mean radius and shape of Pluto and Charon from New Horizons images. Icarus. 2017-05, 287: 12–29 [2021-12-06]. Bibcode:2017Icar..287...12N. S2CID 44935431. arXiv:1603.00821 . doi:10.1016/j.icarus.2016.06.027. （原始内容存档于2022-11-16） （英语）.
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- ^ 存档副本. [2021-06-27]. （原始内容存档于2019-10-19）.
- ^ Bromwich, Jonah Engel; Fleur, Nicholas St. Why Pluto’s Moon Charon Wears a Red Cap. The New York Times. 2016-09-14 [2021-12-06]. ISSN 0362-4331. （原始内容存档于2019-01-22） （美国英语）.
- ^ Schriber. Charon's Shadow Illuminates Its True Nature. ScienceNOW. 2005 [2006-12-18]. （原始内容存档于2009-09-18）.
- ^ Background Information Regarding Our Two Newly Discovered Satellites of Pluto. [2006-12-18]. （原始内容存档于2020-08-01）.
参见
外部链接
- Christy, J. W.; Harrington, R. S. The satellite of Pluto. The Astronomical Journal. 1978-08, 83: 1005 [2021-12-06]. doi:10.1086/112284. （原始内容存档于2016-06-03）.
- Marc W. Buie, Phases of Charon as seen from Pluto, Lowell Observatory
- Hubble reveals new map of Pluto. 2005-09-12 [2021-12-06]. （原始内容存档于2020-12-02） （英国英语）.
- IAU Circular No. 3241 [2] describing the discovery
- Measuring the Size of a Small, Frost World (ESO press release January 2006) [3]
- Person, M. J.; Elliot, J. L.; Gulbis, A. A. S.; Pasachoff, J. M.; Babcock, B. A.; Souza, S. P.; Gangestad, J. Charon's Radius and Density from the Combined Data Sets of the 2005 July 11 Occultation. The Astronomical Journal. 2006-10, 132 (4): 1575–1580 [2021-12-06]. ISSN 0004-6256. doi:10.1086/507330. （原始内容存档于2021-12-06） （英语）.