柯伊伯带

距离太阳30~50天文单位(AU)的环带
柯伊伯带(英语:Kuiper belt),又称作莱昂纳德-埃奇沃斯-柯伊伯带,另译柯伊伯带、古柏带,是位于太阳系海王星轨道之外,一个距离太阳30-50天文单位[a]的环带。[1][2][3]它与小行星带相似,其宽度是小行星带的20倍,质量是小行星带的20-200倍。[4][5]1951年,杰拉德·柯伊伯(Gerard Peter Kuiper)首次推测出太阳系在演化的早期,会形成一个类似的圆盘,遂以其名字命名,将该区域命名为柯伊伯带。[6][7][8]而天文学家肯尼斯·埃奇沃思(Kenneth Edgeworth)在20世纪30年代也推测过柯伊伯带的存在。[9][10]柯伊伯带至少有四颗矮行星冥王星[11]妊神星[12]鸟神星阋神星[13]一些太阳系中的卫星,如海王星海卫一土星土卫九,也被认为起源于该区域。[14][15]
1992年,小行星(15760)阿尔比恩[b]被发现,这是继冥王星(1930年)和卡戎星(1978年)之后的第一颗柯伊伯带天体(KBO)。[16]自从它被发现以来,已知的柯伊伯带天体已经增加到数千颗,据认为直径超过100千米(62英里)的柯伊伯带天体超过10万颗。[17]自20世纪90年代中期以来的研究表明,柯伊伯带是动态稳定的,彗星的真正起源地是散布盘,这是海王星在45亿年前向外运动时形成的一个动态活跃区;[18]厄里斯等散布盘天体具有偏心[c]轨道,它们与太阳的距离最远可达100AU。[19][20]截至2023年,已发现的柯伊伯带天体的数目约4000颗。[21]柯伊伯带大约从30天文单位延伸到55天文单位,其主要部分被认为是从39.5天文单位的2:3共振区域延伸到48天文单位的1:2共振区域。[22]整个柯伊伯带内的小天体总数以十亿计,总质量可达0.02个地球质量。[1]
柯伊伯带天体由岩石和各种冰(如水甲烷和氨)的混合物组成。[23]其确切起源仍不清楚,目前的理论推测是其来源于太阳行星盘上的碎片,这些碎片相互吸引碰撞,但最后只组成了微行星带而非行星,太阳风和物质会在此处减速。[4][24][25]
2006年1月19日,第一艘探索柯伊伯带的航天器“新视野号”发射升空,并于2015年飞越冥王星并调查柯伊伯带中其他更远的天体。[26]此外,柯伊伯带不应该与假设的奥尔特云相混淆,后者比前者要远一千倍以上。柯伊伯带内的天体,连同离散盘的成员和任何潜在的奥尔特云天体被统称为海王星外天体(TNOs)。冥王星是在柯伊伯带中最大的天体,而第二知名的大海王星外天体,则是阋神星[19][20][27]

提出与命名