在太陽系中最受爭議的天體可能就是冥王星了。在2006年以前,我們太陽系有九大行星,但是在2006年第九行星冥王星被「開除」行星「星籍」,被列為矮行星,現在太陽系行星數量為8顆。之所以將冥王星從第九行星除名,是因為在太陽系外側不斷發現一些尺寸與冥王星相當的新天體,再加上冥王星並不完全符合行星的要求,所以冥王星的頭銜一直都有很多爭議,很久之前就已經在討論是否需要將其除名。在2006年第26屆國際天文聯合會通過決議將其除名以後也有很多人為其「喊冤」,希望恢復第九行星的身份。
從排序來看,冥王星位於海王星軌道以外,與距離太陽的最近距離大約為30天文單位(44億公裡),最遠距離大約為49天文單位(74億公裡),由於冥王星的距離非常遙遠,所以想發現它確實是不容易。
早在1906年,天文學家就已經開始搜尋第九行星,不過在後來很長時間內都沒有結果,在1930年,克萊德·湯博從拍攝到的照片中發現了一個可能在移動的天體,這個天體就是冥王星。從開始尋找冥王星到發現冥王星,歷時20多年,當然其中搜尋工作也曾經出現過暫停。在發現了冥王星以後,就將其視為第九行星,一直到2006年被除名,冥王星第九行星的頭銜延續了70多年。也是由於冥王星的距離非常遙遠,所以我們藉助各種望遠鏡也難以看清楚它的樣子,為了對其進行研究,科學家發射了一個星際探測器「新視野號」。
在2006年1月19日,新視野號探測器發射升空,那一年剛剛好是冥王星除名的時間,為了紀念冥王星的發現人克萊德·湯博,新視野號探測器攜帶了他的部分骨灰,還有一張刻有近45萬網友姓名的CD。經過長達9年多的飛行,新視野號探測器在2015年7月14日飛越了冥王星,飛行裡程達到48億公裡。這是我們人類飛行器第一次近距離飛越冥王星,所以這個探測器的到來,能夠將48億公裡外的冥王星一些不為人知的景象展現在我們面前。
根據NASA公布的新視野探測器發回的照片,在冥王星上看起來似乎也有白皚皚的景象,難道冥王星也下雪嗎?雖然這些照片是在2015年就已經拍攝,但是需要對這些照片、數據進行多年的研究才能揭示冥王星的秘密。現在研究人員從這些照片中發現了一個和地球看起來不大一樣的景象,冥王星的山峰雖然看起來白皚皚,但不是積雪覆蓋形成的,而是甲烷在這些山峰頂部結霜導致的。不過,這些甲烷的結霜方式與我們地球的情況完全不一樣。
在我們地球上之所以會出現下雪、下雨等情況,是因為潮溼的空氣在大氣層高層低溫的環境中冷卻成為雲,最後出現下雪、下雨等情況。在冥王星上就不大一樣了,由於冥王星的甲烷主要集中在高層大氣中,而甲烷是一種溫室氣體,所以能夠吸收大量的太陽輻射,隨著大氣層高度的增加,溫度會有所上升。由於冥王星大氣層高空的溫度相對較高,地表溫度相對較低,所以冥王星的風是向下流動。
為了研究冥王星這些霜是怎麼形成的,研究人員在氣象學實驗室開發了一個氣候的3D模型來模擬冥王星的大氣變化,結果發現在冥王星海拔較高的地區(如山峰)存在大量的甲烷氣體,這些甲烷氣體達到飽和狀態就直接在山頂上結冰,而在海拔較低的地區,由於甲烷氣體相對較少,則不會直接結霜。這個模擬研究向我們展示了冥王星的霜形成機制,由於這些霜的形成機制與我們地球的情況不一樣,所以也刷新了科學家們的認知。
由於新視野號探測器只是近距離飛越了冥王星,並沒有環繞冥王星,所以獲得的數據還是相對有限,背向探測器的一側,並沒有太多的發現。不過,科學家計劃在接下來繼續對冥王星進行探索NASA已經委託西南研究所研究向冥王星發射軌道探測器的可行性。按照計劃,新的探測器將會環繞冥王星飛行2年,在完成對冥王星的環繞探索以後再飛往柯伊伯帶,對柯伊伯帶的小天體繼續探索。