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柯伊伯带还没有探索完,有没有大质量天体的可能性【原创】

时间:2018-08-11 07:35 来源:菜叶 作者: 菜叶

美国天文学家杰拉德.柯伊伯为了解释短周期彗星来源,提出在海王星轨道外存在一个圆盘状的天体密集区,由水、甲烷等冰冻成分组成。当它们飞入太阳系时就是我们常见的彗星。这个区域就是柯伊伯带。

柯伊伯带还没有探索完,有没有大质量天体的可能性

 

柯伊伯带最初被认为是太阳系的边缘,但随着天文观测技术的发展,天文学家认为太阳系被奥尔特星云包裹着。被开除出行星家族的冥王星就处在柯伊伯带,被降级成矮行星,其卫星卡戎也被认为是起伴星。

人类对柯伊伯带的主要结构及精确起源尚不清楚,科学家认为其主要物质是太阳的原行星盘碎片,因没有成功形成行星,都变成了小天体。靠近内侧的柯伊伯带由于受到木星及天王星等引力作用菜叶网,很少有天体,柯伊伯带的大部分天体处在外围。

柯伊伯带还没有探索完,有没有大质量天体的可能性

 

美国天文学家大卫.朱维特和美籍越南裔天文学家刘丽杏合作在1992年和1993年发现了柯伊伯带小天体15760和181708,证实了柯伊伯带的存在。根据科学家观测显示,柯伊伯带天体主要集中在半长轴39―48天文单位之间的范围。

到现在已有上千个柯伊伯带天体被发现,直径从数千米到上千公里不等。体积比较大也比较有名的柯伊伯带天体有冥王星(直径2370千米),阋神星(直径2326千米),鸟神星(直径1500~1900千米)、妊神星等等,目前在柯伊伯带发现的最大天体直径都不到2500公里,比我们的月球(直径3476千米)都小得多。

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柯伊伯带的小天体为什么没有吸聚成大行星?

虽然许多小行星主要由岩石和金属组成, 但大多数柯伊伯带天体主要由冰冻的挥发物,类似冰一样的物质组成, 还含有甲烷、氨和水等。这使得柯伊伯带的总体物质成分密度较低。

其次,柯伊伯带中位于40-42个天文单位之间的小天体由于受到海王星的引力作用,都不能在这段距离中保持稳定的轨道,从而导致在这片区域中的小天体数量较少,使得柯伊伯带在其当前布局中存在明显的间隙。

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天文学家们认为这里的天体不可能成长到直径1000公里以上,他们通过计算机模拟发现,其实柯伊伯带天体大都曾受到木星和海王星的极大影响,这里的很多天体最初应该是在离木星较近的地区形成的菜叶网,但在太阳系早期演化的期间,它们被木星、土星和海王星抛到了外面,才成为了柯伊伯带天体。

所以对于目前给定的柯伊伯带范围,就是距离太阳30~100天文单位这个环带,存在大行星的可能性不大。不过近几年也有一些科学家们认为柯伊伯带的外侧可能存在第九大行星,这颗行星的质量大约十倍于地球质量,如果这颗行星被发现的话,那么柯伊伯带天体的总质量就可以改写一下了。

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