探索柯伊伯帶

引言

我們對柯伊伯帶的大部分認知都來自於地面上的望遠鏡和哈勃太空望遠鏡。迄今為止，只有一艘太空船曾到過柯伊伯帶。

2015年7月，NASA的新視野號探測器飛過了冥王星，傳回了柯伊伯帶第一張清晰的近照。2019年新視野號成功飛越了柯伊伯帶中的2014 MU69，這成為太空探索史上最遠的一次飛掠，距離冥王星約16萬公里/10.75天文單位。

天文學家大衛·傑威特（David Jewitt）和珍妮特·魯（Janet Luu）於1992年發現了第一個柯伊伯帶天體1992 QB1。

歷史

1930年，第一個柯伊伯帶天體冥王星被發現。而62年之後第二個天體才被發現。

事實上這並非易事，因為柯伊伯帶天體距離地球十分遙遠，而且往往非常暗。相較於其他柯伊伯帶天體而言，冥王星有著較亮且可反射的表面以及較大的體積。這些特徵使得冥王星在20世紀早期更容易通過望遠鏡被觀測到。

在當時，科學家們還不知道外太陽系暗示著冥王星可能有許多同類天體。因此，儘管冥王星呈奇怪的橢圓形且軌道傾斜，在那時將它視作行星無可厚非。

柯伊伯帶以天文學家傑勒德·柯伊伯（Gerard Kuiper）命名。柯伊伯在1951年發表的一篇科學論文中對冥王星之外的天體做出了推測。

實際上他的文章並沒有預測柯伊伯帶中我們所觀測到的天體數量，或者說更為關鍵的是它們與海王星的關係，但是他本人和他的想法在天文學界中十分聞名，以至於關於柯伊伯帶一般觀點的提出也歸功於他。天文學家肯尼斯·埃奇沃思（Kenneth Edgeworth）在他上個世紀40年代發表的文章中也簡要地提到了冥王星之外的天體，因此這塊區域有時也被叫做埃奇沃思—柯伊伯帶。

此外，其他一些天文學家也推測出在海王星之外可能存在尚未被發現的冰質天體，但是直到1992年這一猜想才被證實。

直到上個世紀90年代初，科學家們才使用了冥王星的發現者克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）在上世紀30年代無法獲得的新工具。

1992年，天文學家大衛·傑威特和珍妮特·魯把一個電荷耦合攝像機（CCD camera）裝在了夏威夷莫納克亞山上一個直徑2.2米的大天文望遠鏡上，而後他們很快觀測到了隨後被標註為1992 QB1的天體，這個天體在之後被命名為元神星（Albion）。緊接著人們有了更多的發現，在之後的二十五年裡幾千個柯伊伯帶天體被陸續觀測到。

1983年，當NASA的先驅者10號（Pioneer 10）穿過海王星軌道上空時，它成為了歷史上第一艘進入柯伊伯帶區域的探測器。但第一個到訪柯伊伯帶天體的探測器當屬NASA的新視野號。2015年7月它飛掠了冥王星和它的衛星。在2019年第一天，新視野號計劃飛掠另一個柯伊伯帶天體，即在這一任務中被命名為“天涯海角”（Ultima Thule）的2014 MU69。

科學家們認為，這些巨行星的兩顆衛星很有可能是很久之前被捕獲的柯伊伯帶天體。1989年NASA的旅行者2號（Voyager 2）探測器到訪了海王星最大的衛星海衛一，而在2004年NASA的卡西尼號（Cassini）探測器到訪了土星一顆較小的外側衛星土衛九。這些很有可能是被捕獲的柯伊伯帶天體都向著與行星和其他衛星運轉相反的方向運行。這很大程度上表明，可能由於與行星距離過近它們最終被捕獲了。

新視野號

發射時間：2006年1月19日

2015年7月14日，新視野號成為了第一個近距離探索冥王星及其五顆衛星的探測器。

哈勃太空望遠鏡

發射時間：1990年4月24日

哈勃太空望遠鏡被用來提供遙遠的星系、恆星以及我們太陽系中的行星清晰且深入的圖像。

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