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正在缓慢消亡的柯伊伯带里面到底有什么?

柯伊伯带是太阳系在海王星轨道之外的寒冷区域。有时被称为太阳系的第三地带。天文学家认为这里有很多寒冷结冰的天体,它们之中的很多直径都超过了60英里(100千米)。有些像冥王星这样的,已经超过了600英里(1000千米)。除了含有岩石和水冰,在柯伊伯带的天体还含有许多冰冻复合物,比如氨气和甲烷。



这一地带的命名来源于天文学家杰拉德.柯伊伯。他于1951年发表了一篇关于冥王星以外的天体预测的科学论文。天文学家肯尼斯.艾吉沃斯在其1940年发表的论文中也提到了冥王星以外的天体。因此,有时这一地带也被称为艾吉沃斯-柯伊伯带。

有些科学家偏向于称它为外海王星区域并称柯伊伯带的天体(简称KBOs)为跨海王星天体(简称为INOs)。



不管如何称谓,这一区域占据了太阳系的很大一部分空间。它的内在世界可以提供给我们很多关于太阳系早期的情形。



这两张美国宇航局提供的由哈勃望远镜拍摄的多次曝光的照片展示了以射手座为背景的柯伊伯带天体。这两个天体离地球的距离约为40亿英里。

大小及距离

柯伊伯带是太阳系最大的结构体系之一。其他的是奥尔特云,太阳风层和木星磁场。它整个的形状类似一个膨化盘或者说是甜甜圈。它的内边界始于海王星轨道,离太阳大概30个日地距离。1AU,天文单位,日地距离”与柯伊伯带主要部分的外边界重叠的是第二区域分散盘。这一区域长达1000个日地距离,里面一些天体的轨道甚至比这个更远。

柯伊伯带内部主要区域边界结束于距离太阳50个日地距离处”



到目前为止,超过2000个跨海王星天体被观测者发现并登记整理。但科学家认为这只代表了一小部分。事实上天文学家估计这一带会有成千上万颗直径超过60英里(100千米)的天体。然而,柯伊伯带所有天体的质量加起来被认为不会超过地球质量的十分之一。

形成/起源

天文学家认为柯伊伯带的冰封天体是太阳系形成阶段遗留下的剩余部分。与小行星带和木星的关系类似,如果没有海王星的存在,这一区域的天体原本也是要形成一个行星的。因为海王星的重力扭曲了这一区域的空间,所以那些冰封天体无法合并成一个大型的行星。



柯伊伯带现有物质可能只是形成初期的一小部分。根据一个广为认可的理论,四大行星(木星,土星,天王星和海王星)变化的轨道引发了大多数原始物质的逃离,这些物质的质量预计有地球质量的7到10倍。



基本思路是在太阳系形成的早期,天王星和海王星受木星土星的轨道变化影响被驱使到离太阳较远的运行轨道。正因为它们漂移到外围,它们经过了那些较为密集的在大型行星形成后遗留下来的小型冰封天体区。海王星的轨道最远,它的重力扭曲了无数冰封天体飞向其他行星的路线。木星首当其冲反弹出大多数冰封天体。这些天体或者是进入极其远的轨道(形成了奥尔特云)或者是被全部驱离出太阳系。由于海王星使一些冰封天体趋近太阳,致使其自身的轨道再次向外漂离。与此同时,其自身重力使得剩余的冰封天体聚集在我们称之为柯伊伯带的区域。



如今,柯伊伯带正在缓慢地侵蚀自身。那里的天体不经意的碰撞引起一些小型的天体被四分五裂。有时一些彗星和尘埃会被太阳风吹出太阳系。

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