和 海王星 的 軌道 不會 引起 足夠 大 的 攝動 。 因此 有 人 認為 ， 這 一 發現 不能 看作 是 計算 的 功勞 ， 而是 偶然 的 巧合 。 冥衛 凱龍 發現 於 一九七八年 。 一九六三年 美國 海軍 天文臺 （ ＵＳＮＯ ） 在 亞利桑納州 旗桿鎮 設置 了 世界 上 最 大 的 口徑 為 一百五十五 公分 的 天體 位置 精密 測量 用 的 望遠鏡 。 ＵＳＮＯ 的 Ｊ ． Ｗ ． 克里斯蒂 精查 了 從 一九六五年 四月 到 一九七八年 六月 用 遠台 望遠鏡 拍攝 的 十四 張 冥王星 照片 ， 發現到 每 一 張 照片 的 冥王星像 都 有 突起 的 部分 。 一九七八年 七月 六日 塞羅‧托洛洛山 的 四 公尺 望遠鏡 也 觀測到 同樣 的 現象 。 一九七八年 七月 七日 Ｊ ． Ｗ ． 克里斯蒂 正武 宣佈 發現 冥衛 ， 當時 暫時 定名為 一九七八 Ｐ１ ， 後來 國際 天文學 聯合會 正式 把 它 定名為 「 凱龍 」 （ Charon ） ， 這 是 希臘 神話 中 載 亡靈 渡過 冥河 的 艄公 的 名字 。 測定 冥王星 與 突起 方向 的 間隔 ， 計算出 凱龍 的 軌道 要素 。 凱龍 在 冥王星 赤道面 上 沿 圓軌道 繞 冥王星 旋轉 ， 其 公轉 周期 與 冥王星 的 自轉 周期 相同 （ 六．三八六七 天 ） ， 這 說明 凱龍 是 一 顆 同步 衛星 。 在 這裡 ， 讓 我們 簡單 地 回顧 一下 冥王星 的 研究史 。 一九五五年 ， Ｍ ． Ｆ ． 沃克 等 在 美國 威爾遜山 的 二．五 公尺 望遠鏡 上 裝備 了 最 新式 的 十九 段 光 電子 倍增管 ， 運用 這 種 新 設備 發現 冥王星 的 變光 周期 是 六．三九 天 ， 他們 推定 這 天體 就 是 冥王星 的 自轉周期 。 一九六四年 ， Ｒ ． 哈第 整理 了 其後 很多 的 測 光 數據 ， 他 把 冥王星 變光 周期 定為 六 天 九時 小 十六 分 五四 秒 加減 二十六 秒 ， 並 指出 冥王星 表面 周圍 有 減光 現象 。 一九七六年 ， 夏威夷 大學 的 Ｄ ． Ｐ ． 克魯克賈克 等 根據 一．二 微米 至 二．二 微米 的 近 紅外 觀測 ， 發現 冥王星 表面 有 凍結 的 甲烷 。 一九七八年 ， 美國 的 Ｊ ‧ Ｗ ‧ 克里斯蒂 發現 冥衛 凱龍 。 一九七九年 ， Ｓ‧Ｊ ‧ 阿諾爾德 第三 位 天文學家 使用 斑點 干涉儀 ， 推定 冥王星 的 直徑 約 三千 公里 ， 他們 還 推測 冥王星 表面 有 濃淡 的 變化 。 一九八○年 四月 六日 ， 凱龍 從 一 顆 亮度 為 十三 等 恒星 之前 通過 ， 整個 過程 為 五十 秒鐘 ， 這 個 現象 被 設 在 瑟蘭市 的 南非 天文臺 的 一 公尺 望遠鏡 觀測到 ， 由 此 觀測 資料 推出 ： 凱龍 是 固體 ， 直徑 在 一千二百 公里 。 一九八二年 Ｄ ‧ 莫里森 等 使用 夏威夷 莫納克亞山 的 三 公尺 紅外 望遠鏡 ， 在 十六 微米 至 二十六 微米 的 遠紅外 區域 對 冥王星 進行 觀測 ， 推定 它 的 半徑 在 一千七百 公里 以下 。 一九八五年 夏威夷 大學 的 Ｄ．Ｊ ‧ 蘇倫 等 根據 用 斑點 干涉儀 所 取得 的 觀測 資料 ， 改進 了 軌道 要素 ， 推定 冥王星 和 凱龍 的 質量 之 和 為 一．三五 乘上 十 的 二十二 次 方公斤 。 後來 ， 人們 發現 了 冥王星 與 凱龍 百 年 不 遇 的 交食 事件 ， 它們 之間 的 交食 現象 ， 有 冥王星 遮掩 凱龍 ， 凱龍 從 冥王星 之前 通過 ， 凱龍 進入 冥王星 之 影 ， 凱龍 之 影 掃過 冥王星 等 幾 種 情況 。 由於 凱龍 環繞 冥王星 的 軌道 是 在 冥王星 的 赤道面 內 ， 因此 並 不 是 任何 時候 都 能 看到 冥王星 的 交食 事件 的 。 只有 在 地球 進入 凱龍 公轉 軌道面 附近 時 ， 才 能 從 地球 上 觀測到 冥王星 與 凱龍 相互 遮掩 的 現象 。 冥王星 的 公轉 周期 是 二百四十八 年 ， 因此 每隔 一百二十四 年 地球 才 有 機會 走到 凱龍 公轉 軌道面 附近 。 在 這 段 時間 每隔 六‧三 天 發生 兩 次 交食 事件 。 最近 的 這 一 過程 始於 一九八五年 ， 那 年 一月 十六日 首次 觀測到 冥王星 的 交食 事件 ， 一九八六年 、 一九八七年 觀測 條件 逐漸 變好 ， 一九八七年 中心 食 也 能 被 觀測到 ， 以後 觀測 條件 逐漸 變壞 ， 終結 的 時間 是 一九九○年 ， 以後 大約 需要 過 一百二十 年 才 能 再 觀測 冥王星 的 交食 事件 。 經過 一 段 時間 的 分析 研究 ， 科學家 開始 測量 冥王星 和 凱龍 的 直徑 。 測量 冥王星 直徑 的 方法 有 幾 種 ， 最 粗略 的 方法 是 從 視亮度 和 反照率 來 估算 冥王星 的 直徑 。 一九五○年 ， 美國 的 柯伊伯 將 冥王星 的 直徑 定為 五千九百 公里 。 一九七六年 發現 冥王星 有 甲烷 後 ， 天文學家 把 它 的 直徑 縮小為 三千三百 公里 。 一九八二年 在 測量 微米 波長 的 放射 熱量 以後 ， 又 進一步 把 冥王星 的 直徑 縮短為 二千六百 公里 。 第二 種 方法 是 利用 冥王星 掩恒星 的 機會 ， 從 遮掩 的 時間 間隔 計算 冥王星 的 直徑 。 但是 冥王星 在 目前 所在 的 天區 尚 不能 遮掩 什麼 恒星 ， 所以 實際 上 現在 還 不能 使用 這 種 方法 。 當然 ， 利用 冥王星 與 冥衛 凱龍 相互 遮掩 的 機會 ， 觀測 它們 的 減 光 情況 ， 由 此 判斷 冥王星 的 大小 ， 是 最 好 的 辦法 。 如果 假定 冥王星 和 凱龍 都 是 球形 ， 並且 表面 具有 均勻 的 亮度 ， 那麼 測定 由於 上述 的 交食 事件 所 引起 的 減 光 情況 ， 就 可以 求出 冥王星 和 凱龍 的 直徑 。 為 此 ， 天文學家 紛紛 把 望遠鏡 對準 冥王星 。 於是 更 精確 的 冥王星 和 凱龍 直徑 的 值 被 測量出來 了 。 根據 帕克爾 和 賴尼希 的 觀測 ， 冥王星 的 直徑 是 兩千兩百 加減 一百四十 公里 ， 凱龍 的 直徑 是 一千一百六十 加減 一百 公里 。 根據 鄧巴 和 特蒂斯科 的 觀測 所得 ， 冥王星 的 直徑 是 兩千三百 加減 一百 公里 ， 凱龍 的 直徑 則 是 一千五百 加減 一百 公里 。 測量出 冥王星 直徑 的 新數值 有 重大 意義 ： 這 說明 冥王星 不 像 一 顆 大 行星 ， 倒 像是 海王星 的 一 顆 衛星 。 如果 我們 取 帕克爾 和 賴尼希 的 測量值 ， 即 冥王星 的 直徑 為 兩千兩百 加減 一百四十 公里 ， 那麼 這 個 數值 大約 只 有 月球 直徑 的 三分之一 。 凱龍 環繞 冥王星 旋轉 的 運動 揭示 了 冥王星 的 引力 ， 並 從而 揭示 了 冥王星 的 質量 。 根據 最 新 的 測量 ， 冥王星 的 質量 是 地球 質量 的 四百五十分之一 。 根據 冥王星 的 質量 和 大小 ， 可以 算出 它 的 密度 ， 而 根據 密度 又 能 推出 它 的 成份 。 如果 冥王星 與 月亮 一樣 大 的話 ， 它 的 密度 將 小於 水 ， 表明 它 可能 主要 由 諸如 甲烷冰 之類 的 低 密度 的 物質 組成 的 。 而 新 測定 的 冥王星 的 直徑 表明 ， 它 的 密度 比 原 想像 的 大 得多 ， 約 是 每 立方公分 一．八四 加減 ○．九 克 ， 幾乎 是 水 的 兩 倍 。 這 說明 冥王星 含有 密度 大 的 岩石 ， 可能 還 有 相當 數量 的 水冰 。