2014 MU69(Ultima Thule)和冥王星都位於柯伊伯帶(Kuiper Belt),這是一個軌道超出海王星以外的冰冷甜甜圈形狀區域。柯伊伯帶可能擁有數以百萬計的冰冷天體,並統稱為柯伊伯帶天體(KBO)或海王星外天體(TNO)。
以半長軸為準的軌道分類。圖:TheKuiperBelt_classes-en.svg: Lilyu and Eurocommuter
柯伊伯帶是太陽系外的一個恆星盤,其範圍是從海王星的軌道(30個天文單位)延伸到距離太陽約50個天文單位處。它與小行星帶很相似,但比小行星帶寬20倍之多,質量在20至200倍左右。像小行星帶一樣,它主要由太陽系形成時的小天體或殘留物組成。許多小行星主要由巖石和金屬組成,但大多數柯伊伯帶天體主要由冷凍的揮發物(稱為「冰」)組成,如甲烷、氨和水。柯伊伯帶是官方認可的3顆矮行星的「家園」:冥王星、妊神星和鳥神星。太陽系的一些衛星,如海王星的海衛一和土星的土衛九,可能起源於此地區。
柯伊伯帶的名字是以荷蘭裔美國天文學家傑拉德·柯伊伯(Gerard Kuiper)命名的,但他沒有預測到它的存在。1992年,人類首次發現了小行星15760,這是自冥王星和卡戎以來第一個柯伊伯帶天體(KBO)。自從它被發現以來,已知的KBO數量已經增加到一千多個,直徑超過100千米的柯伊伯帶天體數目已經超過了10萬顆,並且被認為都是存在的。柯伊伯帶最初被認為是周期性彗星的主要來源,因為那些軌道周期不到200年。自20世紀90年代中期以來的研究表明,該帶是動態穩定的,而彗星的真正起源地是離散盤(Scattered disc),這是一個由45億年前海王星向外運動而形成的動態活動區;離散盤的天體(如鬩神星)有極大離心率的軌道,它們可以遠離太陽100個天文單位。
柯伊伯帶天體—新視野號可能的研究目標。(藝術家的概念圖),圖:NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
柯伊伯帶不同於理論上的奧爾特雲,奧爾特雲在距離上,要比柯伊伯帶遠上1000倍,且大多數聚集為球形。柯伊伯帶內的天體,連同離散盤的天體,以及任何可能的內奧爾特雲或奧爾特雲天體,統稱為海王星外天體(TNOs)。冥王星是柯伊伯帶中體積和質量最大的天體,也是已知的體積和質量第二大的海王星外天體,在散射天體中僅次於鬩神星。冥王星最初被認為是一顆行星,冥王星作為柯伊伯帶的一部分。其地位導致了它在2006年被重新分類為矮行星。它在成分上與柯伊伯帶的許多其他天體相似,它的軌道周期是一類的柯伊伯帶天體特徵,被稱為「冥族小天體」,它們與海王星有相同的2:3軌道共振。
柯伊伯帶包含了平均距離太陽30至55天文單位的天體,通常具有接近圓形的軌道,與黃道的傾角很小。柯伊伯帶天體進一步分為共振的海王星外天體(與海王星發生軌道共振)和經典的柯伊伯帶天體(也被稱為「QB1天體」),經典的柯伊伯帶天體沒有這種共振,幾乎在圓形的軌道上運動,不受海王星的引力幹擾。柯伊伯帶天體擁有大量的共振子群,最大的是twotinos(1:2共振)和冥族小天體(2:3共振),以最著名的天體冥王星命名。古柯伊伯帶的成員包括小行星15760、創神星和鳥神星。
這張圖表代表的是傳統天體(排列成線)從極和黃道俯視的圖。QB1天體用藍色表示,與類冥天體一起的用紅色表示,海王星是黃色。圖:Patrick Rowe
參考資料
1.WJ百科-英文版本(Kuiper belt)
2.天文學名詞
3.Overview | Kuiper Belt – Solar System Exploration: NASA
文章作者:零度星系(天文在線)
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編輯用時:2018年12月29日 -2019年1月2日(花費時長:約6個小時)
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最後更新:2019年1月2日星期三
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