太陽系的舞蹈室：柯伊伯帶

冥王星並不孤單，它位處於柯伊伯帶，與它相伴相隨的還有千千萬萬的矮行星以及岩石和冰塊碎片。

（圖源: 原文附圖，保羅·弗利特攝）

相信每個人都知道冥王星這叛逆的巨石，幾十年來它都試圖瞞天過海，假裝自己是太陽系行星家族中的一員。直到科學家們以一種更為精準的方式來重新定義了“行星”一詞，才將它徹底排除在太陽系行星大名單之外。

（圖源: 網路圖片，太陽系結構示意圖）

但你知道嗎？冥王星其實並不孤單。

換而言之，它不僅僅不孤單，反而有逾10萬個夥伴相依相伴，共同在太陽系寒冷、遙遠而荒涼的外圍軌道上環繞著太陽運轉。

（圖源: 網路圖片，太陽系結構示意圖）

這個寒冷、遙遠而荒涼的軌道根據20世紀中葉荷蘭天文學家傑拉德·柯伊伯的名字命名為柯伊伯帶。傑拉德是提出冥王星周邊並非空無一物、而是有很多天體的猜想的幾人之一，但他認為其它天體在現代（即在過去的十億年內）已經消失，雖然這一認知現在被證明並不正確，但以他的名字命名的“柯伊伯帶”仍被保留下來。

（圖源: 原文附圖，柯伊伯帶猜想圖）

柯伊伯帶與小行星帶非常類似，只是其寬度、高度以及所含物質質量都是小行星帶兩倍以上。柯伯伊帶最為人熟知的成員是矮行星冥王星，據預測，整個柯伯伊帶有超過10萬個天體。

柯伯伊帶位於海王星軌道以外，大概30到50 AU的範圍內。而更精確的範圍，可能不同的科學家給出的答案也不一樣。那些不熟悉天文學專業術語的人而言，可能困惑於“AU”這一詞。事實上，“AU”是“天文單位”的縮寫，1天文單位，即為地球與太陽之間的距離。所以30 AU代表柯伊伯與太陽之間的距離是地球與太陽之間距離的30倍。

柯伊伯帶除了冥王星外，還擁有另外兩顆矮行星妊神星（Haumea，小行星編號136108）、鳥神星（Makemake，小行星編號136472)、以及其它千萬塊體型較小的岩石、冰塊。雖然我們知道有很多的天體在那裡，但是因為它們較小的體積與遙遠的距離，這些天體很難被我們觀察到。所以我們猜測，大概有不低於十萬個的柯伊伯帶天體，或者簡稱為“KBOs”，或者更直截了當的稱之為“QB1-o’s”。這並不是我編造的，而是專業術語即是如此。

（圖源:網路圖片，柯伊伯帶代表性天體圖示）

總而言之，柯伊伯帶就像一個更大、更冷的小行星帶。

（圖源:原文附圖，科學圖片庫，馬克·加里克）

根據大量的數學計算與計算機模擬，科學家們大膽推測：柯伊伯帶在主要行星形成後很早就形成了。那時候太陽系最巨大的行星（木星、土星、天王星和海王星）相較現在更緊密的環繞著太陽運轉，周圍環繞著一群如同狂熱粉絲般的小行星體。

在它們形成之後，木星和土星逐漸偏移到距離太陽更近的地方，同時透過實驗模擬增加的一點引力作用最終將天王星和海王星引導到距離太陽更遠的軌道上。實驗模擬的一點引力作用即可帶來這些影響，我們更可以想象，體型巨大的行星開始運轉時，隨之而來的連鎖反應是何等巨大。

（圖源: 網路圖片，柯伊伯帶猜想圖）

當天王星和海王星脫離太陽母親的臂彎向遠處漂移時，它們的引力可能會使一些天體完全從太陽系中脫離出來，成為獨自在浩瀚宇宙中漫步的孤獨旅行者。但是仍有一些天體在頑強地與引力鬥爭。雖然被那些巨大的行星引導著向外遷移，但它們在太陽系最外層找到了避難所，以穩定的軌道的遠遠的但堅定不移地繫結在在太陽系的戰車上。而今，它們安靜、孤獨地在遙遠的太陽系外圍運轉，好像在靜靜緬懷更為喧囂活躍、緊密團結在一起時的曾經。

BY: discovery

FY: 君歸心

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