太阳系边缘,太阳系外围的柯伊伯带

【什么是太阳系的边缘】

【太阳系的边缘距离太阳有多远?】

只是每次醒来思念便增加几分有一段时间女孩又迷上了

【太阳系边缘的“柯伊伯带”是怎样的,究竟是什么呢?】

我们知道,广义上,太阳系的领域包括太阳,4颗像地球的内行星,由许多小岩石组成的小行星带,4颗充满气体的巨大外行星,充满冰冻的小岩石,被称为柯伊伯带的第二个小天体区。此外,在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面和太阳圈,和依然属于假设的奥尔特云。那么,太阳系究竟有多大?它的尽头又在哪里呢?

天文学家有时会将除太阳之外的太阳系非正式地分为几个区域。

内太阳系:是类地行星和小行星带区域的总称,主要由硅酸盐和金属组成。这个区域挤在靠近太阳的范围内,包括水星、金星、地球、火星四颗内行星,及由岩石和不易挥发的物质组成的小行星带。

太阳系的中部地区是气体巨星和它们有如行星大小的卫星的家,这一区域偶尔会被纳入“外太阳系”中去。中太阳系的固体主要成分是“冰”(水、氨和甲烷)包括在外侧的木星、土星、天王星、海王星四颗行星,以及彗星和半人马群。外侧的四颗行星,也称为类木行星,几乎囊括了环绕太阳99%的已知质量。

海王星之外的区域被称为外太阳系或外海王星区目前仍是未被探测的广大空间。这里似乎是太阳系小天体的世界,主要由岩石和冰组成,包括柯伊伯带、离散盘、日球顶层及奥尔特云。柯伊伯带是由冰组成的碎片与残骸构成的环带。离散盘与柯伊伯带相重叠,但向外延伸到更远的空间此外,太阳会喷出高能量的带电粒子,称为“太阳风”。太阳风吹刮的范围一直达到冥王星轨道外面,形成了一个巨大的磁气圈,即“日圈”。在日圈外面,有星际风在吹刮,太阳风保护着太阳不受星际。日圈的终极处叫做“日圈顶层”,是太阳风的侵袭,并在交界的地方形成震波面所支配的最远端。当然,1950年,天文学家奥尔特根据当时已经观测到的彗星轨道,发现多数周期彗星都是从距离太阳几万天文单位的地方飞来的。于是,他猜测可能存在一个球壳状包住太阳系的彗星巢存在,这个被假设的彗星巢叫作“奥尔特云”。

奥尔特云向外延伸的程度,大概不会超过5万天文单位,而太阳系的未知地区仍有可能被发现。不过,虽然无法确切知道太阳系的边缘与尽头,我们却可以通过离太阳最近的恒星来了解太阳系的大小。

目前,科学家发现的距离太阳最近的恒星被称为比邻星,学名是a星C,它位于天空中的半人马座。a星是半人马座中最明亮的星星,除了天狼星和老人星,它是天空中最亮的星。a星是由A、B、C三颗子星组合而成的三合星,其中的C子星就是比邻星。观测计算结果显示,比邻星距离太阳大约4.22光年,是从太阳到冥王星距离的7000倍,就算乘坐目前最快的宇宙飞船,要达到比邻星也需要17万年的时间。

17万年?又是一个恐怖数字,仅从这一点就可以看出,人类要飞出太阳系到达其他星系的道路还相当遥远。

【太阳系边缘到地球有多远?】

太阳系的边缘一般认为是奥尔特星云,是一个包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50,000至100,000个天文单位,差不多等于一光年,距离地球也差不多是一光年。

【太阳系的柯伊伯带是什么东西?有什么知识呢?】

柯伊伯带在1992年首次被发现

自从天文学家在1930年发现了冥王星后,就有人提出了柯伊伯带的概念。他们认为在海王星以外还有一片区域,聚集着大量的小天体,形成了一个类似于小行星带的结构,但远比它要更加宽广。

直到1992年,两个美国天文学家在这里发现了直径不到200公里的小行星1992 QB1,证实了柯伊伯带的存在。


柯伊伯带的定义尚不明确

即便柯伊伯带已经被证实了,但我们对它的了解仍然有限,定义也不甚明确。我们只知道它位于海王星轨道以外,含有大量的小行星、彗星和一些冰天体,但是对它的尺寸、规模、天体总质量等信息都并不明确。据推测,柯伊伯带一共有10万颗直径超过100公里的小天体,更小的则不计其数。截至目前,我们一共发现了1000多颗柯伊伯带天体。

柯伊伯带的名称

1951年的时候,荷兰天文学家杰拉德·柯伊伯第一次提出了柯伊伯带的概念,认为太阳系周围有一片小天体围绕的圆盘。正是因为他的提出,这个区域才被称作柯伊伯带。但是,柯伊伯当初认为,这些小天体只是曾经存在过,现在已经消失了,与实际不符,所以他对柯伊伯带的贡献一直也令人诟病。


另外,在1943年的时候,天文学家肯尼斯·艾吉沃斯也提出过这个概念,所以柯伊伯带也被称作艾吉沃斯·柯伊伯带。

柯伊伯带范围约为25个天文单位

通常来说,我们认为柯伊伯带起始于距离太阳30个天文单位的位置,也就是海王星的轨道,终结于55个天文单位处,共计25个天文单位。1个天文单位就是一个日地距离,也就是约1.5亿公里,这意味着柯伊伯带的宽度大约是37.5亿公里。不过就像我们刚才说的,这也只是推测,还有说法认为柯伊伯带的范围是39.5-48个天文单位的共振区域内。

绝大部分矮行星位于柯伊伯带内


在冥王星被降级的时候,科学家们提出了矮行星的概念,指出这是一种介于行星和小行星之间的天体。在已经定义的矮行星行列中,绝大部分都位于柯伊伯带内。最著名的就是冥王星,以前被认为是它的卫星的卡戎目前也被归类为矮行星,另外还有鸟神星、妊神星、共工星等也都属于矮行星。

冥王星是柯伊伯带最大的天体

在柯伊伯带所有的天体之中,冥王星的体积是最大的,它的直径大约是2370公里,比排名第二的阋神星大了44公里。因此,冥王星又被人们称为是柯伊伯带之王。


不过,由于密度比较小,冥王星的质量反而比阋神星更小,只有它的88.8%左右。另外,由于阋神星刚被发现时,人类的检测手段还不是非常发达,所以误认为阋神星体积大于冥王星,这也是导致冥王星被降级为矮行星的原因之一。

柯伊伯带不是太阳系边缘

尽管柯伊伯带距离太阳已经如此遥远,但它远远没有触及到太阳系的边缘。在柯伊伯带之外,还很可能存在着一片更加巨大、更加惊人的结构——奥尔特云。奥尔特云可能是彗星的家园,它才是太阳系最外层的结构,距离太阳5-10万个天文单位,也就是说,它的最外侧距离太阳可能有1.5光年的距离。由此可见,太阳的引力是多么巨大。

其他恒星也有“柯伊伯带”


科学家相信,柯伊伯带绝非是太阳系独有的结构。根据目前的观测,至少有9颗恒星像我们的太阳系一样,拥有着类似于柯伊伯带的结构,这样的发现得益于哈勃太空望远镜等观测设备的强大能力。看起来,这些恒星和太阳拥有着类似的形成过程,因此才拥有了这样类似的结构。

海卫一可能曾经属于柯伊伯带

在太阳系的200多颗卫星之中,海卫一是最奇怪的,它是唯一一个逆向公转的卫星。也就是说,通常卫星的公转方向和行星的自转方向相同,只有海卫一的公转方向是与海王星相反的,这意味着它不是和海王星共同形成的。那么,这颗直径达到了27.6公里、比冥王星还巨大的卫星到底是从何而来呢?


天文学家推测,海卫一可能原本就是属于柯伊伯带的天体,后来误入海王星轨道,被海王星捕获,变成了它的卫星。这也是可以理解的,冥王星有时候也会比海王星更靠近太阳,但是二者轨道并不交叉,所以没有被捕获。可以想象,如果海卫一没有被捕获,柯伊伯带之王的名号大概就属于海卫一了吧。

人类已有5个探测器进入过柯伊伯带

尽管柯伊伯带非常遥远,但也并非是遥不可及。对于人类来说,已经有5个探测器曾经进入过柯伊伯带了。


旅行者1号是最著名也是最早的一个,它在1977年9月5日正式发射升空,并且在2013年时飞出太阳日球层,距离太阳已经超过100亿公里,远远超过了柯伊伯带的范围,成为第一个穿越柯伊伯带的人类探测器;

在旅行者1号之后,旅行者2号也同样飞出了太阳系日球层。它是唯一一个拜访过天王星和海王星的人类探测器,为人类提供了大量宝贵的资料;而后它飞往宇宙深处,大约再过几年将耗尽所有能量,与地面彻底失去联系;

1983年6月13日,NASA的先驱者10号探测器飞越海王星轨道,并于1986年10月飞出冥王星轨道。它在2003年彻底停止了信号,目前应该还在朝毕宿五飞行;

先驱者11号发射于1973年,比旅行者号更早,但是速度比较慢。截至2011年3月6日,先驱者11号探测器距离太阳已经有82亿公里,虽然没有飞出日球层,但同样突破了柯伊伯带的范围;

新地平线号探测器是目前最有希望飞得更远的探测器,并且在2015年成为了目前唯一一个近距离探索过冥王星的探测器,在2018年的时候飞越日球层。目前新地平线号探测器运行良好,有望持续突破人类的极限。

【太阳系的围墙柯伊伯带,到底藏着什么秘密?】

是的,就是让梨的那个孔融,是孔子的第20代传人.

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