「專題-太陽系」你所不知道的太陽系-離散盤

2020-12-06 神燈探奇

宇宙的年齡估計為138億年，地球或形成於45億年前，智人是經過40萬年慢慢進化而來，而人類最早的文明出現在9000年前的美索不達米亞平原。中國發現最早的農耕文化遺址可追溯到公元前6000年。自文明之初，人類就開始了在這廣袤大地上的無盡探索。那人類基因中早被烙印下的「好奇」，驅使著人類整個社會的進步與發展。如今人類的足跡幾乎已經遍布了整個地球。然而那好奇的種子依然在人類中滋養，孕育。探索永不停息。

上幾期，我們介紹了火星與木星之間的主小行星帶和對人類威脅最大的近地天體，並且離開了內太陽系，在海王星內天體中探索了一番，了解了半人馬小行星，又來到海王星外天體區域中，領略了太陽系形成初期遺留下的柯伊伯帶。這一期，我們來介紹下與柯伊伯帶相交的離散盤（Scattered Disc）。

圖中白色標註的天體為離散盤天體

圖片版權（By Renerpho - Own work,form wiki， CC BY-SA 4.0）

離散盤（Scattered Disc）

離散盤是海王星外天體中非常獨特的一個群體，其中的離散盤天體（也稱「黃道離散天體」）有著極高的偏心率和軌道傾角。和柯伊伯帶類似（詳情強參照「專題-太陽系」你所不知道的太陽系-柯伊伯帶），它或形成於太陽系初期，海王星和天王星向外遷徙時所形成。它的內邊緣與柯伊伯帶重合，位於30-50個天文單位之間（一個天文單位（AU）代表的是太陽到地球的距離），外邊緣卻延伸到100多個天文單位之外。

太陽系形成的過程（Courtesy NASA/JPL-

圖片版權（Courtesy NASA/JPL-Caltech）

起源：離散盤的起源目前仍然不太清楚，但是許多天文學家都認為，在太陽系形成之初，由於木星和土星軌道發生了變化，迫使天王星和海王星向更加遙遠的繞日軌道遷徙。它們穿過了大型行星形成後殘留的天體區域（原始柯伊伯帶），它們強大的引力將許多天體攝動向太陽。最外層的海王星在向內攝動天體的時候，它的軌道隨之繼續向外，在到達目前所在位置的時候，與它的軌道呈弱共振關係或強共振關係邊緣的跨海王星天體會被攝動入高傾角和高離心率的軌道內，這些天體所形成的集合，我們就稱之為離散盤，離散盤內的天體，我們就稱之為離散盤天體，或黃道離散天體。

鬩神星（Eris）

圖片版權（By NASA, ESA, and A. Schaller (for STScI),from wiki， CC BY 4.0,）

特徵：離散盤天體都有著高傾角和高離心率。它們的近日點大都在柯伊伯帶的範圍內（30-50個天文單位），遠日點卻要「甩出」100多個天文單位。離散盤雖然和柯伊伯帶有重合的地方，但是兩者有著非常大的區別，上文提到離散盤天體是由大型行星引力攝動而形成，它們的軌道非常不穩定，幾乎所有的離散盤天體在未來的某個時間都會因引力攝動而向外到達奧爾特雲或遠離太陽系，或者向內形成半人馬小行星或被大型行星的引力牽引，變成大型行星的特洛伊小行星，甚至衛星。

離散盤天體大多都是由水和甲烷等低密度，易揮發（升華）的物質構成，和柯伊伯帶天體中具有甲烷的星體不同，離散盤天體因為遠日點時離太陽過遠，無法像柯伊伯帶天體那樣，將甲烷等化合物通過紫外線照射轉化成託林（tholin）等呈紅色的物質（或者說在近日點時形成的託林又會在星體遠離太陽的過程中被凝結的甲烷冰從新覆蓋），這也是為什麼離散盤天體的顏色相較於柯伊伯帶天體偏灰色和白色的原因。

代表：

鬩神星（Eris）：鬩神星是典型的離散盤天體，它與太陽的最遠距離(遠日點)約為97.65天文單位，最近距離(近日點)約為37.91天文單位。軌道傾角為44度，偏心率高達0.4。它完成一個繞日軌道運行需要557個地球年。（詳情請參照「專題-矮行星」你所不知道的矮行星—鬩神星（Eris））

鬩神星高度傾斜的軌道

圖片版權（By User: Orionist - Own work, form wiki，CC BY-SA 3.0）

補充：目前天文學界對於離散盤天體和半人馬小行星（詳情請參照「專題-太陽系」你所不知道的太陽系-半人馬小行星）的區分越來越模糊，小行星中心甚至將兩者一起列表，因為離散盤天體是太陽系短期彗星的發源地，離散盤天體由於不穩定的軌道等原因，有時會被攝動入海王星內天體範圍中，成為半人馬小行星。半人馬小行星最終又會因為其它大型行星的引力攝動，向內太陽系進發，從而成為短期彗星。可以說，半人馬小行星只不過是離散盤天體轉變成太陽系短期彗星的中間形態罷了。

好了，對於離散盤我們就先介紹到這裡。在未來的幾期，我們會給大家帶來更多的相關文章。如果您的基因中同樣包含的「好奇」片段，請關注我們。

#離散盤#

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