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什麽是柯伊伯帶?

全稱是edgeworth-kuiperbelt(英文:edgeworth-kuiperbelt;EKB,通常被稱為柯伊伯帶,或翻譯為庫珀帶、庫珀帶等。)

柯伊伯帶位於太陽系的末端,它的名字來源於荷蘭裔美國天文學家柯伊伯。早在20世紀50年代,柯伊伯和埃奇沃思就預言海王星軌道外的太陽系邊緣充滿了微小的冰凍物體,它們是原始太陽星雲的殘余,是短周期彗星的來源。

1992年,人們發現了第壹個柯伊伯帶天體(KBO);今天,已經發現了大約1000個柯伊伯帶天體,直徑從幾公裏到幾千公裏不等。許多天文學家認為,冥王星應該被排除在太陽系的行星之外,被列為柯伊伯帶中的壹顆小行星,因為它的大小與柯伊伯帶中的壹顆小行星相似。冥王星的衛星應該被視為它的伴星。然而,由於冥王星是在柯伊伯帶理論出現之前被發現的,所以傳統上仍然認為它是壹顆行星。無論如何,柯伊伯帶的存在現在已經是公認的事實,但是柯伊伯帶為什麽存在等各種問題已經成為太陽系形成理論中許多未解之謎的壹部分。

在距離太陽40 ~ 50個天文單位的地方,傾角較小的軌道曾經被認為是壹片虛空,是太陽系的盡頭。但實際上,這裏到處都是大大小小的冰凍物體,非常熱鬧,那就是柯伊伯帶。柯伊伯帶是我們目前所知的太陽系邊界,是太陽系大部分彗星的來源。柯伊伯帶上的這些物體是如何形成的?根據行星形成的吸積理論,是它們在繞太陽運行的過程中相互碰撞、相互吸引,最終附著在大小不壹的天體上,形成了現在的樣子。

但是這個理論有壹個致命的問題!如果要在柯伊伯帶現在的位置形成壹個直徑上千公裏的天體,那麽柯伊伯帶中天體的總質量至少應該是地球質量的10倍。然而,估計柯伊伯帶的總質量只有地球質量的十分之壹。另外99%的質量是憑空消失的嗎?

為了解開這個謎,近年來出現了幾種理論,但遺憾的是它們都有壹些明顯的局限性。現在,SwRI(西南研究所)的Harold Levison教授和法國德拉科特藍色天文臺的Alessandro Morbidelli教授提出了壹個理論,柯伊伯帶中的物體是在更靠近太陽的地方形成的,然後被海王星壹個壹個地拋出,從而避免了柯伊伯帶總質量不足的問題。

20年前,科學家就知道行星的軌道會漂移,尤其是天王星和海王星,它們自形成以來就逐漸向外移動。Levison和Morbidelli提出的理論模型認為,太陽系的原始星雲有壹個過去未知的邊界,這個邊界很可能就是現在海王星的位置,也就是距離太陽大約30個天文單位的位置。在這個範圍內,柯伊伯帶中的所有行星、衛星、小行星、彗星和天體現在都有足夠的質量來碰撞和吸積。在這個範圍之外,就是空的空間。當這些大型天體形成並逐漸向外移動時,柯伊伯帶上的天體也被向外移動。然後當海王星撞上太陽系原始星雲的邊界時,不得不停下來,於是停留在現在的軌道上。至於柯伊伯帶的這些天體,是在海王星遷移的最後階段逐漸被甩出來的。

國際天文學聯合會大會投票通過了第5號決議,部分通過了新的行星標準。冥王星被排除在行星名單之外,被列為“矮行星”。從此,九大行星成為歷史。教科書雖然壹直印著不變,卻成了科學上的“八大行星”。

國際天文學聯合會第26屆大會剛剛通過了行星的新定義。決議稱,冥王星從太陽系九大行星中“除名”後,建議將其中文譯名改為鬼星,以體現其是低於天王星和海王星,但與谷神星和仙女座相同的矮行星的含義。

與200多年前發現的谷神星和近30年前發現的卡戎相比,吉娜完全是個陌生人。2003年UB 313的序列號表明科學家發現它的觀測數據是在2003年獲得的。

阿沁的軌道是壹個非常扁平的橢圓。完成壹次革命需要560年。離太陽最近的距離是38個天文單位(1天文單位是地球到太陽的距離,約1億公裏),最遠的是97個天文單位。由於吉娜如此遙遠,哈勃望遠鏡拍攝的最佳畫面只能顯示壹個分辨率極低的白點。

天文學家目前認為,吉娜的直徑約為2300公裏至2500公裏,僅比冥王星略大。科學家說,吉娜的大氣可能由甲烷和氮氣組成。現在它離太陽太遠了,大氣層變成了冰。當它移動到近日點時,表面溫度會升高,甲烷和氮氣會再次變成氣態。至於它的內部結構,我們只能猜測它可能是冰和巖石的混合物,類似於冥王星。

吉娜有壹顆衛星,科學家暫時稱之為加布裏埃爾。他是好戰的吉娜公主的隨從。這些非正式的名字最終會被正式的名字所取代。

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