隨著人類天文技術的迅速發展,人們對於太陽系的了解越來越多。長久以來,來去匆匆、形態奇特的彗星,一直是太陽系的一個謎案。
就像著名的哈雷彗星,以76年左右的周期繞日公轉,它的直徑最大處只有十多公裡,每次接近太陽時,都要被蒸發而損失大量質量。我們相信數千年後,哈雷彗星將在太陽附近消失。
這些彗星從哪兒來呢?這真是一個謎。
1951年,美國天文學家柯伊伯提出了這樣的解釋:
在距離太陽30天文單位到100天文單位之間,有許多圍繞太陽運行的塵埃冰凍體。
這些物體的軌道面與行星相似,但偶爾有些物體受到外行星或者恆星引力的擾動,脫離原來軌道而飛向太陽,並在越過內層海王星的軌道時,進一步受海王星重力的影響,成功進入太陽系內層的彗星。
30到100天文單位之間的地帶,就是這些公轉周期較短的彗星的故鄉。它源源不斷地送出了它的遊子,從此,這一區域就被稱為柯伊伯帶。
冥王星的扁而傾斜的軌道也插入了這一地帶。這是關於公轉周期較短的彗星的一個完美解釋,可惜除了冥王星,很久以來,人們在這個假想的柯伊伯帶中,再也沒有觀察到任何天體。冥王星似乎是太陽勢力的盡頭了。
直到1992年,兩個不相信外層太陽系完全為空的美國天文學家終於發現了第一個柯伊伯帶天體——1992 QB1。
1992 QB1的直徑只有200公裡左右,距太陽的平均距離為43個天文單位,其公轉周期為291年。
1992 QB1的發現,鼓舞了熱衷於尋找太陽系新行星的天文學家們。柯伊伯帶從假想地帶成為現實,成為世界各地天文望遠鏡紛紛聚集的地方。
自1992年至2002年10月止,陸續又發現了600多個柯伊伯天體,它們的直徑從50到1200公裡不等。其中最大的是於2002年發現並被稱為誇歐爾的柯伊伯帶天體,但直徑1250公裡也只有冥王星直徑2400公裡的一半多一點。
根據天文學家的統計,距離太陽30到50個天文單位的柯伊伯帶直徑超過100公裡的柯伊伯帶天體,可能會達到10萬個。如果把它們的質量都加在一起,可以組成一個為地球質量1/10的大行星。人們因此依然期待有一個更大的柯伊伯帶天體能被他們的望遠鏡抓住。
美國加州MT學院和耶魯大學的行星科學家們,發現了一顆新的柯伊伯帶天體,暫命名為2004 DW。經計算,它離地球約70億公裡,直徑為1400到1600公裡。
比2002年末發現的誇歐爾還達數百公裡。從而成為天文史冊上新的柯伊伯帶天體冠軍,這個剛剛產生的柯伊伯帶天體冠軍的紀錄,在不到一個月後被改寫了。
NASA宣布,他們發現了一個更大的柯伊伯帶天體。這個新天體被命名為塞德娜,塞德娜的直徑約為2000公裡,可能由冰和巖石組成,比冥王星略小。這是發現冥王星後的74年以來,在太陽系發現的最大物體。
塞德娜具有非常扁而水平的橢圓形運行軌道,是迄今發現最典型的柯伊伯帶天地。繞太陽一圈需要10500年左右。
上一次塞德娜回歸時,地球上正經歷著最後一次冰河時期,而塞德娜的那下一次回歸之際,地球面貌不知已做何種改變。由於由於距離太陽太過遙遠,約130億公裡,塞德娜的溫度終年不會高於零下200℃。
說起來,柯伊伯帶像是太陽系的另一個小行星帶,這些小天體都是由原始的星雲組成的。由於它們不足以形成一顆巨大的行星,就形成了今天的局面。
在柯伊伯帶中,最著名的天體就是冥王星了,它從第九大行星貶為了矮行星的事跡總所周知。
2015年,哈勃望遠鏡在對鳥神星觀測時,還發現了它的衛星。一顆直徑只有160公裡的小天體。柯伊伯帶天體的成員,隨著越來越多柯伊伯帶天體被發現,天文學家開始著手分析這些天體的特性了。
柯伊伯帶天體分為兩類:經典的和散步性的。
大多數柯伊伯帶天體都屬於經典的,其外部邊界大約在距離太陽50個天文單位處。經典柯伊伯帶天體的軌道傾斜度非常大,最大可以傾斜30°以上。傾斜17°的冥王星實際上經常被看作經典柯伊伯帶天體。
而散布性柯伊伯帶天體的質量在柯伊伯帶中只佔了4%左右,有科學家認為可能是它們太遠了,所以對其估算就不太準確。
目前科學家認為,柯伊伯帶的範圍在30到55個天文單位之間。這個寬度大約已經是太陽到海王星的距離了,也就是說,柯伊伯帶將太陽系的範圍又擴展了一倍。
小編認為,我們對柯伊伯帶的了解還非常少,然而人類發射已經進入柯伊伯帶的太空飛行器新視野號,正在對柯伊伯帶進行研究,試圖幫助我們更好地了解這個區域。從而獲得更多了解太陽系的秘密!
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