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揭秘柯伊伯带是怎样形成的,伊伯带对太阳系有什么影响!

时间:2018-08-13 作者: 浏览:   手机版

太阳系中的行星并不是生来就有的,是经过时间的演化慢慢形成的,经过亿万年太星系形成了八大行星,但是在太阳系中还有许多碎片没有形成行星,那么这些碎片现在在哪呢?这些都在太阳系的柯伊伯带,许多人听到柯伊伯带都感觉很陌生,不知道是什么。下面奇闻网就带您去了解柯伊伯带吧!

柯伊伯带介绍

柯伊伯带主要就是太阳系在海王星的轨道也是距离太阳约为30的天文单位将外黄道面的附近、以及在天体密集的一个中空圆盘状区域。柯伊伯带当中所进行的一些假说最初主要是由爱尔兰裔的天文学家艾吉沃斯提出,杰拉德·柯伊伯的发展当中也提出了该观点。柯伊伯带和对于一些外行星的模拟。

柯伊伯带

柯伊伯带

木星和土星在2:1的共振之前,同时在海王星的轨道迁徙之后,柯伊伯带当中的天体就被大量散射至太阳系内。当柯伊伯带天体被木星所排斥之后。柯伊伯带的一些复杂结构和精确的起源仍是十分不清楚的,因此一些天文学家仍然在等待着泛星计划 (Pan-STARRS)望远镜巡天的重要结果,那些应该会揭露更多让人们所不知道的一些柯伊伯带天体,并在测量之后对它们有了更多的一些了解。

柯伊伯带曾经被误认为包含过许多微星,但是它们则是来自环绕着一些太阳的原行星盘碎片,因为它们未能成功地结合成一个行星,因而所形成了一些较小的天体,因此它的最大的直径都小于3,000公里。柯伊伯带也曾经受到木星和一些海王星等方面极大的影响,同时人们也认为即使是天王星或者海王星都不是在土星之外的原处所形成的,因为只有极少许的一些物质所存在于这些地区,因此只有如此大的天体也不太可能在该处形成。

柯伊伯带

柯伊伯带图片

换言之,只有这些行星应该是在离木星较近的一些地区所形成的,但在太阳系早期所演化的期间就被远远的抛到了外面。1984年,费南德兹和艾皮的研究则认为与被抛射天体的角动量相互交换同时也可以造成一些行星的迁徙。终于,轨道的主要迁徙到达木星和土星所形成2:1共振的一些确切位置。当木星的环绕通过太阳所运转两圈,土星则正好绕太阳一圈。

对于引力如此的共振所产生的一些拉力,最终还是打乱了一些天王星和海王星的轨道,造成它们的位置相互交换而使海王星向外移动到十分原始的柯伊伯带,从而造成了一些暂时性的混乱。当海王星进行向外迁徙时,它所激发和散射了许多外海王星天体能够进入更高的倾角和更大离心率的一些轨道。

柯伊伯带的起源

柯伊伯带

柯伊伯带研究

柯伊伯带有时被误认为是太阳系的边界,但太阳系还包括向外延伸两光年之远的奥尔特星云。早在上世纪50年代,柯伊伯和埃吉沃斯(Edgeworth)就预言:在海王星轨道以外的太阳系边缘地带,充满了微小冰封的物体,它们是原始太阳星云的残留物,也是短周期彗星的来源地。1992年,人们找到了第一个柯伊伯带天体(KBO);如今已有约1000个柯伊伯带天体被发现,直径从数千米到上千公里不等。

许多天文学家认为:由于冥王星的个头和柯伊伯带中的小行星大小相当,所以冥王星应该被排除在太阳系行星之外,而归入柯伊伯带小行星的行列当中;而冥王星的卫星则应被视作其伴星。不过,因冥王星是在柯伊伯带理论出现之前被发现的,所以传统上仍被认为是行星。

柯伊伯带

柯伊伯带的原理

2006年,在布拉格召开的第26届国际天文学联合会(IAU)会议上以表决的方式通过决议,剥夺了冥王星作为太阳系大行星的地位,将其降为矮行星。无论如何,柯伊伯带的存在现已是公认的事实,但柯伊伯带为什么会存在着种种疑问成为太阳系形成理论的许多未解谜团的一部分。

在距离太阳40~50个天文单位的位置,低倾角的轨道上,过去一直被认为是一片空虚,太阳系的尽头所在。但事实上这里满布着大大小小的冰封物体,热闹无比,就是柯伊伯带。柯伊伯带上的这些物体是怎么成形的呢?如果按照行星形成的吸积理论来解释,那就是他们在绕日运动的过程中发生碰撞,互相吸引,最后粘附成一个个大小不一的天体,形成的样子。

为解开这个谜团,陆续有几个理论出现,可惜它们都有些明显限制。如今,美国西南研究院(SwRI,Southwest Research Institute)的Harold Levison教授以及法国de la Cote d'Azur天文台的Alessandro Morbidelli教授共同提出了一个理论,认为柯伊伯带天体是在距离太阳更近位置成形后,又被海王星一个个甩出去的,所以躲开了柯伊伯带总质量不足的问题。

柯伊伯带的研究

柯伊伯带

柯伊伯带意义

1950年,荷兰天文学家奥尔特(J.H.Oort)作了彗星轨道的统计研究,发现轨道半径为3万至10万天文单位的彗星数目很多,他推算那里有个大致球层状的彗星储库,有上千亿颗彗星。早在1932年欧匹克(E.Opiek)也曾提出过类似看法,因而这个彗星储库称为“奥尔特云”或“奥尔特一欧匹克云”,那里的彗星绕太阳公转的周期长达几百万年。更仔细研究,奥尔特云中有上万亿至十万亿颗彗星。

当然,这些遥远的彗星绝大多数尚不能直接观测到,只有在恒星的引力摄动下或彗星相互碰撞时,有的彗星发生很大的轨道变化,当它沿扁长轨道进入内太阳系时,才成为“新”彗星被观测发现。1951年,美国天文学家柯伊伯(G.Kuiper)研究彗星性质与彗星形成,认为在太阳系原始星云很冷的外部区里的挥发物凝聚为冰体一彗星,当外行星在冰体群中长大时,外行星的引力弥散作用使一些彗星驱入奥尔特云,但是冥王星之外没有行星形成,他提出冥王星之外有个彗星带一即柯伊伯带,那里有很多彗星,它们的轨道近于圆形,轨道面对黄道面倾角不大。

柯伊伯带

柯伊伯带的起源

1964年,惠普尔(F.Whipple)等提出,冥外彗星带会引起外行星及彗星引力摄动,若此带在40天文单位处,则彗星总质量约为地球质量的80%;若在50天文单位处,则总质量为地球的1.3倍。1988年邓肯(M.Duncan)证明,柯伊伯带是短周期彗星的主要源,而奥尔特云不是它们的源区。

2014年8月1日天文学家宣称在太阳系边缘的柯伊伯带发现了两个新的冰冻天体。据悉,这是他们在利用哈勃太空望远镜进行观测仅两周后就取得的发现。柯伊伯带被认为是太阳系的尽头所在,遍布着直径从几公里到上千公里不等的冰封微行星。发现的两个天体距离地球约64亿公里,名称是1110113Y和0720090F。

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