柯伊伯带

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艺术想象图：柯伊伯带以及更远的奥尔特云

柯伊伯帶（Kuiper belt，又称古柏帶、庫柏帶），處於距離太陽40至50天文单位的位置，低傾角的軌道上。該處過去一直被認為是一片空虛，太陽系的盡頭所在。但事實上這裡滿佈著徑從數公里到上千公里的冰封物體，熱鬧無比。柯伊伯帶上的這些物體是怎麼成形的呢？如果按照行星形成的吸積理論來解釋，那就是他們在繞日運動的過程中發生碰撞，互相吸引，最後黏附成一個個大小不一的天體，形成現在的樣子。

柯伊伯带是现时我们所知的太陽系的邊界，是太阳系大多数彗星的來源地。有天文學家認為，由於冥王星的大小和柯伊伯带的小行星的大小相约，所以冥王星應該排除在太陽系的行星之外，而歸入柯伊伯带小行星的行列当中；而冥王星的卫星则應被當作是其伴星。

[编辑] 柯伊伯帶之謎

可是這個理論有個致命的問題：如果在柯伊伯帶目前的位置，要形成直徑上千公里的天體，那麼柯伊伯帶上物體的總質量至少要是地球質量的 10 倍以上，可是目前推估的柯伊伯帶總質量，不過只有地球質量的十分之一，其他 99% 的質量，難道憑空消失了？

為了解開這個謎團，幾年來陸續有好幾個理論出現，可惜它們都有一些明顯的限制。如今，美國西南研究院 (SwRI，Southwest Research Institute) 的 Dr. Harold Levison 以及法國 de la Cote d'Azur 天文台的 Dr. Alessandro Morbidelli 共同提出了一個理論，認為柯伊伯帶天體是在距離太陽更近的位置成形後，再被海王星一個個甩出去的，因此躲開了柯伊伯帶總質量不足的問題。

[编辑] 原來如此

20 年前，科學家就已經知道行星的軌道會飄移，特別是天王星與海王星，更是從成形之後就已經逐漸向外移動。Levison 和 Morbidelli 提出的理論模型認為，太陽系原始星雲有一個過去並不曉得的邊界，大概就是現在海王星的位置，也就是距離太陽約30AU的地方。在這個範圍內，各個行星、衛星、小行星、彗星以及現在柯伊伯帶上的天體都有足夠的質量得以碰撞吸積成形，而在這個範圍以外，就是空無一物的太空。當這些大天體成形並逐漸向外移動的時候，柯伊伯帶上的天體也被帶著往外遷移，然後當海王星碰到太陽系原始星雲的邊界後，它不得不停下來，因此才會停留在現在的軌道上。至於這些柯伊伯帶上的天體，就在海王星遷移的最後一個階段，逐漸被甩出去而形成。