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標 題: [摘錄]庫伯帶可能是逐漸外移形成的
發信站: 銘傳築夢別境 (Thu Dec 4 23:13:20 2003)
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1950年代，庫伯（Kuiper）和埃吉沃斯（Edgeworth）預測在海王星的軌道以外，充滿
了微小冰封的物體，他們是原始太陽系星雲的殘存物質，也是短週期彗星的來源地。
20年前（1992），人們找到第一個庫伯帶天體；如今，大約有1000個庫伯帶天體被發
現紀錄，而且有許多天文學家認為冥王星應該也是庫伯帶的一份子，只是冥王星在庫
伯帶理論出現前20年（1930）就已經被發現，所以才被認為是行星。無論如何，庫伯
帶的存在已是公認的事實，可是庫伯帶為什麼會存在等種種疑問卻也成為太陽系形成
理論的許多未解謎團。
距離太陽40～50AU的位置，低傾角的軌道上，過去一直被認為是一片空虛，太陽系的
盡頭所在；事實上卻是滿佈著冰封物體，直徑從數公里到上千公里都有，熱鬧無比，
這就是庫伯帶。庫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。可是這個理論有個致命的問題：如果在庫伯帶現在
的位置上要形成直徑上千公里的天體，那麼庫伯帶上物體的總質量至少要是地球質量
的10倍以上，可是目前推估的庫伯帶總質量，不過也才是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，可惜他們都有些明顯的限制。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，認為庫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，
因此躲開了庫伯帶總質量不足的問題。
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、彗星以及現在庫伯帶上的天體都有
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，庫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
庫伯帶上的天體，就在海王星遷移的最後一個階段，逐漸被甩出去，形成庫伯帶。
這篇論文刊登在11月27日出版的自然雜誌上。
參考資料來源：
http://spaceflightnow.com/news/n0311/26kuiper/
http://www.nature.com/nature/links/031127/031127-5.html
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