柯伊伯带尘埃动力学研究进展

回顾了针对柯伊伯带开展的空间探测任务,介绍了柯伊伯带尘埃的2类形成机理和3类破坏机理。在此基础上,总结了前人在柯伊伯带尘埃动力学建模方面所做的工作,探讨了柯伊伯带尘埃表现出的族群迁移机制,以及柯伊伯带尘埃对于内太阳系行星际尘埃的贡献。研究有助于理解太阳系边际与星际空间的尘埃环境,从空间环境安全角度为太阳系边际探测任务的轨道设计提供一定的指导意义。

“新视野号”探测冥王星及柯伊伯带综述

迄今为止飞得最快的航天器、人类发射的第一个冥王星探测器——"新视野号",经过约9年的行星际旅行,于2015年1月15日抵达距地球约47亿千米的冥王星附近,开始探测冥王星、冥卫、以及它们所处的柯伊柏带其他天体。柯伊柏带是1992年才发现的太阳系新大陆,虽然冥王星已被重新定义为矮行星,却从一颗颇具争议的行星成为数千颗冰冻小天体的"领头羊"。本文介绍了"新视野号"的科学目标和有效载荷,分析了"新视野号"采用的探测器长期休眠、木星借力、太空核能等关键技术,探讨了冥王星和柯伊柏带探测的意义。作为太阳系的冷库,柯伊伯带天体保留着太阳系形成时的原始状态,对它的探测,有助于揭示太阳系行星形成时的关键环节。"新视野号"也可能发现新的太阳系行星,其成果将有助于我们更深入地认识太阳系。

新视野号飞船启程探访冥王星和柯伊伯带

新视野号飞船（New Horizon Spacecraft，也译作新地平线号飞船）于2006年1月19日在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，预计2015年7月飞近冥王星探访，接着对柯伊伯带天体（Kuiper belt object，KBO）进行历时五年的探访。由于这些天体离地球很遥远，即使要发现它们都很困难，因此至今对它们仍不很了解。新视野号飞船远航开拓太空探测的新前沿，将揭示太阳系深空天体的秘密，有助于了解太阳系的形成和演化。

柯伊伯带结构形成动力学

柯伊伯带是指位于海王星轨道外的小天体构成的盘状区域。一般认为柯伊伯带小天体是早期太阳系物质凝聚成各大行星后的残留物,因此这些小天体能够为研究外太阳系的形成与演化提供很多重要的线索。该文首先介绍了柯伊伯带的发现历史及它的主要观测特征,然后回顾了近年来提出的形成这些特征的机制,最后讨论了柯伊伯带中有待解释的主要问题。

散射柯伊伯带天体的来龙去脉

柯伊伯带是20世纪90年代的重大天文发现之一。位于柯伊伯带主带之外的散射盘天体,以其所具有的与彗星相似的轨道大偏心率和高倾角,吸引了人们的注意。这些天体的来龙去脉,以及与奥尔特彗星云的关系,成为当前一个有理论和实际意义的争论课题。本文的轨道演化模拟显示,已知的散射天体中的大多数是非常稳定的,它们很可能起源于该区原始星云;亚稳和不稳定散射天体的大部分来源于散射盘外部,远至奥尔特云区域,极个别来自太阳系内部;在今后至少6000万年内,当前观测到的散射盘天体不会走近太阳成为彗星。

柯伊伯带小行星平运动共振研究

研究柯伊伯带小行星对理解太阳系的起源和演化有着重要的意义。由于距离海王星较近,柯伊伯带小行星受其影响较大。这其中,又以共振小行星和离散小行星两族受影响最为明显。本文主要讨论了这两族小行星与海王星的共振现象。共振小行星处在共振轨道中,可以避免与海王星的近距离接触,轨道相对稳定,可以长时间保持。离散小行星的演化过程是共振黏滞与引力离散共同作用的结果。本文除了综述共振小行星和离散小行星的研究进展,还进一步分析了相应共振比下共振在大偏心率时的宽度,解释了离散小行星在离散盘大量分布的原因。

柯伊伯的假设与柯伊伯带的命名

柯伊伯带是太阳系的一个圆盘状区域,位于海王星轨道之外。它距离太阳从大约30到55个天文单位延伸。柯伊伯带包含数百万个被认为是太阳系形成过程中遗留下来的冰体。尽管柯伊伯带很大,但其中所有物体的总质量只相当于地球质量的10%左右。自发现冥王星和“冥卫一”以来,科学家已经在柯伊伯带中发现了数千个天体。

发现柯伊伯带

1992年夏天,在美国夏威夷的一座山顶上,两位科学家使用望远镜发现了一个穿越双鱼座的光点,这个不起眼的小天体位于距离海王星10亿千米之外的轨道上,它的发现标志着科学家们真正发现了柯伊伯带,从而将人类对太阳系的理解向前推进了一步。

探索冥王星和柯伊伯带的奥秘

天气一天天热了起来,太阳又变得火辣辣的。正午时分,卷尾猴正在树下乘凉,突然看到尖耳猴气哼哼地走了过来。还没等卷尾猴问,尖耳猴就喋喋不休地抱怨起来:"今天我和灰毛兔、松鼠贝贝、长嘴鸭一起玩捉迷藏,他们竟然不和我玩了,你说气人不气人?"卷尾猴奇怪地问:"为什么不和你玩了。

柯伊伯带之谜

柯伊伯带天体是太阳系中已知最遥远的天体.现在的研究表明它们可能形成于更靠近太阳的地方. 自从1992年发现第一个柯伊伯带天体以来,柯伊伯带天体许多奇特的轨道和物理特性就展现在我们眼前.其中一个就是柯伊伯带天体的总质量非常得小--大约只有地球质量的1/10,而理论预期的值是观测值的100多倍.为了解释这些消失的质量,有人提出柯伊伯带天体由于相互碰撞变成了尘埃,进而在太阳辐射压的作用下被驱逐出了太阳系的理论.最近,拉维森(Levison)和莫比戴利(Morbidelli)提出了另一种解释.他们认为柯伊伯带天体原先形成于现在海王星轨道附近,后来才迁移到了现在的位置,而且原始的柯伊伯带云几乎已经被清空,只留下了极少量的物质.

柯伊伯带：冥王星以外的神秘天体

“新地平线”号飞船最终的目的地是太阳系中遥远的柯伊伯带（Kuiper Belt）．这是一般人很少听说过的地方。事实上，仅在十几年前，人们还普遍认为，太阳系终止于已知最遥远的行星——冥王星的轨道。但直到最近科学家们才发现，原来太阳引力的作用范围比冥王星所在位置还要远上千倍。这一广阔空间并不是真空的，其中一个环形地带容纳了无数的小天体，这一区域就是柯伊伯带。

“新地平线”号飞船启程——目标：冥王星、柯伊伯带和太阳系边缘的未知天体

巨大的火箭静静地耸立在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心的第14号发射台上，很快，它就将伴着轰鸣腾空而起，飞向令人神往的宇宙深处。白色箭体上的“新地平线：冥王星一柯伊伯带任务”的标志明白地告诉人们，这是一次史无前例的远航，它的目的地是太阳系最偏远和最黑暗的地方，那里隐藏着人类尚未知晓的众多秘密：冥王星、卡戎、夸欧尔、赛德娜……以及传说中由数十万颗彗星组成的庞大的柯伊伯带和其他未知的神秘天体。

冥王星和柯伊伯带的形成与作用

尽管冥王星被降级为矮行星,但人们对它仍然依依不舍。科学家们综合分析了美国航天局“新视野”号探测器对冥王星的观测数据以及欧洲航天局“罗塞塔”探测器对丘留莫夫-格拉西缅科彗星的观测数据,发现冥王星的氮丰度符合约10亿颗彗星聚集的情形,于是提出了冥王星是由大约10亿颗彗星构成的理论观点。至于这些彗星起源于何时何地他们并不清楚。作者通过研究彗星的起源和运行轨道发现,凝聚冥王星的物质主要来自太阳系海王星喷射出来的彗星和尘埃,柯伊伯带里的天体都是由海王星朝着其轨道外侧喷射出来的物质凝聚而成,它们能将太阳系外的星际物质运送到太阳系内供太阳系内的天体使用。

新视野号远征柯伊伯带

经过9年的漫长太空旅行，新视野号这个有史以来飞行速度最快的深空探测器终于接近了冥王星。2014年12月6日，新视野号成功唤醒；2015年1月15日，它开始了对冥王星等天体的观测；7月14日，它将最接近冥王星。人类开始踏足太阳系中的一片新大陆——柯伊伯带。

太阳系远征：新视野号探测柯伊伯带

提起太阳系，我们立即想到的是太阳和八颗行星。实际上，在太阳系里面，行星的定义和行星的数量一直都在变化，而且将来仍然可能变化。随着地面和空闻观测能力的提高，以及深空探测的进展，太阳系的边界也不断扩展，一直拓展到距离太阳两光年左右。不仅观测到的天体数量越来越多，观测精度越来越高，而且天体类型也从行星、小行星和彗星，到增加矮行星的新分类。但是，海王星之外的太阳系空间部有什么天体？它们有什么特殊之处？什么是柯伊伯带和奥尔特云？对于人类生存其中的太阳系，我们的了解还远远不够。

来自柯伊伯带的宇宙线

很久以来，科学家们就发现经常有带电粒子，所谓异常宇宙线，撞击地球和空间飞船，但对它们的来源一直未找到合理的解释。

新视野号新年飞掠柯伊伯带小天体

美国航天局的新视野号探测器于2019年新年之日“到访”距离太阳40亿英里(约64.4亿千米)的小天体:Ultima Thule。这个名称是一个拉丁短语,来自于公开征集,意为“已知世界之外的地方”。目前,还没有其他探测器到访过这一遥远的世界。