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柯伊伯带

起源

外行星和柯伊伯带的模拟:(a)木星和土星2:1共振之前,(b)在海王星轨道迁徙之后,柯伊伯带天体被散射至太阳系内 (c)柯伊伯带天体被木星排斥之后。柯伊伯带的复杂结构和精确的起源仍是不清楚的,因此天文学家在等待泛星计划 (Pan-STARRS)望远镜巡天的结果,那些应该会揭露更多不知道的柯伊伯带天体,并在测量后对它们有更多的了解。

柯伊伯带被认为包含许多微星,它们是来自环绕着太阳的原行星盘碎片,它们因为未能成功地结合成行星,因而形成较小的天体,最大的直径都小于3,000公里。

近代的计算机模拟显示柯伊伯带受到木星和海王星极大的影响,同时也认为即使是天王星或海王星都不是在土星之外的原处形成的,因为只有少许的物质存在于这些地区,因此如此大的天体不太可能在该处形成。换言之,这些行星应该是在离木星较近的地区形成的,但在太阳系早期演化的期间被抛到了外面。

1984年,费南德兹和艾皮的研究认为与被抛射天体的角动量交换可以造成行星的迁徙。终于,轨道的迁徙到达木星和土星形成2:1共振的确切位置:当木星绕太阳运转两圈,土星正好绕太阳一圈。引力如此的共振所产生的拉力,最终还是打乱了天王星和海王星的轨道,造成它们的位置交换而使海王星向外移动到原始的柯伊伯带,造成了暂时性的混乱。当海王星向外迁徙时,它激发和散射了许多外海王星天体进入更高倾角和更大离心率的轨道。

然而,模型仍然不能说明许多分布上的特征,引述其中一篇科学论文的叙述:这问题继续挑战分析技术和最快速的数值分析软件和硬件。



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