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K15·通识·028·柯伊伯带 离散盘和奥尔特云

时间:2021-07-22 04:22:28

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K15·通识·028·柯伊伯带 离散盘和奥尔特云

今天开始,我们将探索海王星外更远的范围,笔锋直戳太阳系的边缘……

海王星是太阳系中距离太阳最远的行星,它距离太阳的距离大约是45亿千米。再向外围,就进入柯伊伯带了。被降级的冥王星大致位于柯伊伯带内侧位置。

柯伊伯带被认为是距离太阳45亿千米至80亿千米(一说是60亿千米至75亿千米)的轨道上,在黄道面附近上下10度范围内的天体密集圆盘状区域。柯伊伯带过去曾经被认为空无一物,是太阳系的尽头所在。但事实上这里满布着直径从数公里到上千公里的冰微行星。

柯伊伯带类似于小行星带,但范围大得多,它比小行星带宽20倍,重20至200倍。大部分柯伊伯带天体在由冷冻的挥发成分(冰),如甲烷、氨和水组成。

柯伊伯带的起源尚未明确,目前的理论推测它来源于太阳原行星盘上的碎片,这些碎片相互吸引碰撞,但最后组成了包含微行星柯伊伯带。

1977年升空的旅行者1号,经过24年的飞行,到达距离太阳174亿千米的位置,确认飞跃了柯伊伯带。1月,第一艘以探索柯伊伯带为任务的航天器——新地平线号——发射升空,经过近十年的飞行进入柯伊伯带,开始对其的探索工作。

在柯伊伯带外围,零星散布着主要由冰组成的黄道离散天体。它们的运行轨道并不在黄道面附近,而是和黄道面有着大小不一的倾角。这些天体共同组成了一个叫离散盘的区域。离散盘最内侧部分与柯伊伯带重叠,外缘向外伸展,同时比一般的柯伊伯带天体远离了黄道的上下方。

虽然天文学的主流观点认为离散盘是太阳系形成的早期过程中,因为海王星向外迁徙造成的引力扰动,才被从柯伊伯带散射入高倾斜和高离心率的轨道内,但是迄今为止,我们对离散盘的所知非常有限。

矮行星阋神星,是目前已知最大的离散盘天体。它在垂直黄道方向上的距离几乎和平行方向上与太阳的距离一样远;轨道模拟显示,黄道离散天体的轨道是怪异且不稳定的,并且最终会从太阳的核心区域抛至外围更遥远的地方。

这个“外围更遥远的地方”是一个叫奥尔特云的区域。在理论上,奥尔特云是一个围绕太阳、主要由冰微行星组成的球体云团。奥尔特云距离太阳最远至2光年左右,也就是太阳和比邻星距离的一半。与之相比,柯伊伯带和离散盘与太阳的距离不到奥尔特云的千分之一。奥尔特云的外边缘标志着太阳系结构上的边缘,也是太阳引力影响范围的边缘。

目前对奥尔特云没有直接的观测证据,但科学家仍然认为它是所有长周期彗星、进入内太阳系的哈雷类彗星、半人马小行星及木星族彗星的发源之地。

奥尔特云外围受太阳系的引力影响较弱,因此很容易受到临近恒星和整个银河系的引力影响。这些扰动都会不时的导致奥尔特云天体离开原有轨道,进入内太阳系,成为彗星。

奥尔特云可以分为两部分,一个球形外层云团,和一个与黄道面基本一致的环形内层云团。在外层球形云中,直径约为20公里以上的天体有几十亿个,直径大于1公里的天体可能有上万亿个,它们之间相距数千万公里。尽管天体众多,奥尔特云的总质量估计约等于地球质量的五倍。

天文学家猜测,组成奥尔特云的物质最早位于距太阳更近的地方,在太阳系形成早期,因为木星和土星的引力作用而分散到今天较远的位置。另一项研究认为,大部分的奥尔特云天体都是从太阳及其邻近恒星形成时交换的物质产生的,而不是在靠近太阳的地方形成。

1984年,美国物理学家穆勒猜想,有一颗尚未被发现的褐矮星或红矮星在奥尔特云内,以椭圆轨道绕太阳公转。这颗被称为涅墨西斯星的太阳伴星大约每2600万年进入奥尔特云范围,使大量彗星堕入内太阳系,从而造成地球上大型生物灭绝事件周期性发生的现象。不过,至今没有任何证据证明涅墨西斯星的存在,

目前尚未有任何空间探测器抵达奥尔特云。

介绍几个远距离的天体:。

创神星,2002年被发现,直径大约为1110千米,冥王星的一半,是柯伊伯带的候选矮行星。

创神星以位于南加州的美洲原住民通格瓦部族的创世之神命名,中文名意译而来,大致通盘古。

创神星是第一颗直接从哈勃太空望远镜拍摄的图片来测量大小的外海王星天体。

科学家相信创神星与不少柯伊伯带天体相似,是由岩石和冰的混合物构成的。创神星上有水冰的迹象,表示其可能有冰火山活动。在表面还存在少量甲烷。

创神星的轨道距离太阳大约64亿千米,公转轨道周期为286年。

赛德娜,底被发现,目前距离太阳的距离是海王星到太阳的三倍。

赛德娜以因纽特神话中的海洋女神命名,传说她居住在北极的深处。中文名音译而来。

赛德娜的公转轨道是一个离心率较大的椭圆,公转周期约为11400年,是太阳系中最遥远的天体之一。小行星中心目前将赛德娜视为黄道离散天体,也有天文学家认为赛德娜是人类发现的第一颗奥尔特云天体。

赛德娜被发现时,是发现冥王星以来在太阳系发现的最明亮天体。赛德娜是太阳系中颜色最红的天体之一。它大部分由水、甲烷、氮冰及托林所构成。

尽管NASA将赛德娜列入太阳系探测任务中,但是目前并未考虑任何探测计划。

潫神星(音同弯),被发现,柯伊伯带天体。直径约为850公里,是一颗较大的绕日天体,被认为有可能成为一颗矮行星。

潫神星以罗马神话中尼普顿(海王星)的妻子萨拉喀亚命名。尼普顿通希腊神话海神波塞冬;萨拉喀亚通希腊神话的海水女神安菲特里忒。中文名意译而来,潫:水旋涡。大致通龙母?

潫神星绕日公转轨道与冥王星接近,拥有一颗已知的卫星潫卫一。

亡神星,柯伊伯带类冥天体。表面呈灰色,相对明亮,且充满水分。

亡神星以古罗马伊特鲁里亚神话的亡者之神为名,中文名为意译而来。

天涯海角,元旦被新地平线号飞掠而过,个人更喜欢叫它葫芦娃星……

就这些吧,绕日公转的,就差彗星了……

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