你已經聽說過,冥王星不再被視為太陽系的行星,而是被歸類為矮行星。這是因為它太小,未能將軌道周圍的其他物體清除,且其軌道異常,有時甚至會穿越海王星軌道。這并不意味著冥王星失去了魅力和神秘。實際上,它與海王星之間存在著奇妙而微妙的關系,展示了太陽系多樣性和動態性的特征。

要解釋這個問題,首先要了解冥王星和海王星的軌道特征。它們都是外行星,距離太陽較遠。按平均距離計算,海王星距離約30天文單位(1天文單位約1.5億公里),而冥王星約為39.5天文單位。看似明顯,冥王星總是更遠離太陽。情況并非如此簡單。因為冥王星和海王星的軌道都不是完美的圓形,而是具有一定的偏心率。這意味著它們與太陽的距離會隨著公轉而變化。海王星的軌道偏心率較小,僅為0.009,近似于圓形。而冥王星的軌道偏心率較大,達到0.249,因此呈現出明顯的橢圓形。
因此,出現了一個有趣的現象:冥王星在某些時候會移動到海王星內側,即在這些時候,冥王星比海王星更接近太陽!這種情況每248年發生一次,持續約20年。最近一次發生在1979年到1999年之間。這就好像冥王星在這段時間里去了海王星家里"串門"一樣。冥王星和海王星會相撞嗎?考慮到它們軌道的交叉點,答案是否定的。除了軌道偏心率外,軌道傾角是影響它們運動的重要因素。海王星的軌道傾角很小,只有1.77度,幾乎與黃道面重合。

而冥王星的軌道傾角則高達17.14度,與黃道面有明顯偏差。這導致了另一個有趣現象:雖然冥衛色和海衛色的軌道在黃道面上有交叉點,但在三維空間中卻不存在交叉點!因為當冥衛色到達交叉點時,它可能在黃道面上方或下方遙遠處,并不與海衛色相遇。這就好比兩人在同一條街上行走,但一個在人行道,另一個在樓頂上行走。冥衛色和海衛色之間確實存在聯系。這種聯系是一種復雜而神奇的軌道共振。軌道共振是指兩個或多個天體的公轉周期之間存在整數比例關系,并且能夠穩定地保持這種關系。冥衛色和海衛色之間存在著3:2的軌道共振,也就是說,當冥衛色繞太陽轉兩圈時,海衛色恰好轉三圈。

軌道共振使冥衛色和海衛色保持相對位置,避免相互干擾或碰撞。這也導致了它們形成特殊的引力平衡點:拉格朗日點L5。L5位于兩者連線上,形成等邊三角形。在此點,天體可以保持與兩者同步移動,不受其他力量影響。