冥王星在柯伊伯帶的位置作為第一個被發(fā)現(xiàn)的柯伊伯帶天體,冥王星在1930被發(fā)現(xiàn),在此之前天文學家曾認為海王星之外不會存在大量的冰質天體。今天,它被稱為“柯伊伯帶之王”——它是該區(qū)域最大的天體,盡管另一個大小相仿的天體鬩神星(Eris)在質量上比它還稍大一點。冥王星的軌道與海王星的軌道是共振的,也就是說冥王星的軌道是穩(wěn)定的,會周期性地與海王星的軌道交叉。 海王星每公轉三圈,冥王星就公轉兩圈,在這一過程中,冥王星從來不會靠近海王星到會被它的引力過度影響的距離——事實上,雖然冥王星是和海王星的軌道相交叉,可它在物理上和海王星的距離還沒有它和天王星近呢。 由新視野號拍攝到的冥王星真實色彩照片,攝于2015年7月,作者 NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker 柯伊伯帶的衛(wèi)星和雙星很多柯伊伯帶天體都會有伴有衛(wèi)星——也就是圍繞它們運行的小得多的天體——或者就是和另外一顆天體組成雙星系統(tǒng)。雙星是一對大小或質量相對相似的天體,它們圍繞著位于彼此之間的一個點(共享質心)運行。而一些雙星實際上會互相接觸,形成類似花生的形狀,也就是所謂的相接雙星。 鬩神星和鬩衛(wèi)一的想像圖。鬩神星是主天體,鬩衛(wèi)一是上方的小灰點。左上方發(fā)光的物體是太陽。 冥王星,鬩神星,妊神星和創(chuàng)神星都是柯伊伯帶天體中擁有衛(wèi)星的天體。望遠鏡觀測顯示,美國國家航空航天局新視野號探測器2019年飛越的目標,即“天涯海角”2014 MU69,就是一個相接雙星。 新視野號拍攝的2014 MU69影像 發(fā)現(xiàn) 有趣的一點是,柯伊伯帶的雙星中的大多數(shù)可能都是極其古老而原始的、自形成以來幾乎沒有改變的天體。關于這些雙星如何形成的各種理論都暗示著,形成目前的那些雙星,需要一個擁有比目前柯伊伯帶所擁有的更多的天體的環(huán)境。目前一個主流的理論是,雙星可能是柯伊伯帶天體之間低速碰撞的結果,它們在碰撞中幸存了下來,并由于相互的引力而粘在一起。 天文學家杰吉拉德·柯伊伯,柯伊伯帶就是以他的名字命名的。 這種碰撞可能在數(shù)十億年前更為常見,當時大多數(shù)柯伊伯帶天體都有著彼此相似的,軌道更圓,距離行星的平面(稱為黃道)更近的運行軌道。今天,這樣的碰撞已經很少見了。它們往往也是更具破壞性的,因為現(xiàn)在很多柯伊伯帶天體的軌道是傾斜或橢圓形的,這意味著它們會以更大的力量去相互碰撞并分裂。 以半長軸為準的軌道分類。 和彗星的關系柯伊伯帶是彗星的來源之一。今天,人們認為柯伊伯帶正在慢慢地消耗著自己。那里的天體偶爾會發(fā)生碰撞,碰撞過程中會產生更小的柯伊伯帶天體(其中一些可能會變成彗星),而產生的塵埃則會被太陽風吹出太陽系??乱敛畮祗w碰撞產生的碎片會被海王星的引力推入朝太陽方向運動的軌道,在更遠處的木星的作用下,這些碎片會在不超過二十年的時間里短期繞日運行。 因為它們頻繁地進入太陽系內部,大多數(shù)彗星都會相當快地耗盡它們的揮發(fā)性冰質內核,最終成為休眠或死亡的彗星,幾乎沒有或根本沒有任何活動。研究人員發(fā)現(xiàn),一些近地小行星實際上是燃燒殆盡的彗星,它們中的大多數(shù)可能就起源于柯伊伯帶。許多彗星撞向太陽或行星。而那些與木星有近距離接觸的彗星往往會被撕裂,或被完全拋出太陽系。 彗星的另一個來源是奧爾特云,在高度傾斜軌道上的長周期彗星大多來自奧爾特云。 通過近日點不久的海爾-博普彗星,攝于1997年4月4日 其它天體群柯伊伯帶中的大多數(shù)天體都位于柯伊伯帶的主體部分中或呈圓盤狀散布在主體四周,但也有一些其它的天體群圍繞著太陽在柯伊伯帶的內部或外部運行。這些額外的天體群可能最初來自柯伊伯帶,但已經被海王星或另一顆大質量行星的引力拉出了主要區(qū)域。 分離的柯伊伯帶天體分離的柯伊伯帶天體的軌道距離太陽從未小于過40個天文單位,這使得它們與大多數(shù)柯伊伯帶天體不同??乱敛畮祗w的軌道至少有一部分位于距太陽40至50 個天文單位的區(qū)域。 由于它們的軌道距離并不接近海王星到太陽的距離(約30天文單位),這些分離的天體似乎不太可能是由于與這顆巨大行星的相互作用而被拉出柯伊伯帶的??茖W家們認為可能是其他的力量在起作用,比如可能是一顆未被發(fā)現(xiàn)的巨大行星(在一個非常遙遠的軌道上)、或者經過的恒星的引力,或者是很久以前形成的柯伊伯帶的引力擾動。 半人馬小行星半人馬小行星是在木星和海王星軌道之間的空間中運行的天體。在這些軌道上,它們與巨行星的引力有很強的相互作用。由于這些強大的引力相互作用,大多數(shù)天體注定要么被拋出太陽系,要么被推入太陽系內部,成為彗星,要么撞向太陽和行星。 已知外太陽系天體的位置,半人馬小行星(橘色)躺在古柏帶(綠色)的內側。 這個過程——半人馬小行星的消亡,正在進行中。一個典型的半人馬小行星需要數(shù)千萬年的時間才會消失,因此,現(xiàn)在有半人馬小行星存在的事實證明了它們來自其它地方。天文學家認為最可能的解釋是,它們是相對較晚從柯伊伯帶逃脫的。半人馬小行星被認為是散亂的天體群,就像那些散布在柯伊伯帶圓盤上的天體一樣。不同之處在于,半人馬小行星是被海王星推引到離太陽更近的地方,而不是更遠的地方。 在冒納凱阿火山頂部的望遠鏡陣列, 在這里“柯伊伯帶”被發(fā)現(xiàn)。 如有相關內容侵權,請于三十日以內聯(lián)系作者刪除 轉載還請取得授權,并注意保持完整性和注明出處 翻譯:天文志愿文章組- Randolph Carter 審核:天文志愿文章組- 排版:零度星系 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學名詞 3.原文來自: 本文由天文志愿文章組- Randolph Carter翻譯自的作品,如有相關內容侵權,請于三十日以內聯(lián)系運營者刪除。 注意:所有信息數(shù)據(jù)龐大,難免出現(xiàn)錯誤,還請各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結束,感謝您的閱讀與關注全文排版:天文在線(零度星系) 轉載請取得授權,并注意保持完整性和注明出處 |
|