宇宙的年齡估計為138億年，地球或形成于45億年前，智人是經(jīng)過40萬年慢慢進化而來，而人類最早的文明出現(xiàn)在9000年前的美索不達米亞平原。中國發(fā)現(xiàn)最早的農(nóng)耕文化遺址可追溯到公元前6000年。自文明之初，人類就開始了在這廣袤大地上的無盡探索。那人類基因中早被烙印下的“好奇”，驅(qū)使著人類整個社會的進步與發(fā)展。如今人類的足跡幾乎已經(jīng)遍布了整個地球。然而那好奇的種子依然在人類中滋養(yǎng)，孕育。探索永不停息。
上幾期，我們介紹了火星與木星之間的主小帶和對人類威脅最大的近地天體，并且離開了內(nèi)，在內(nèi)天體中探索了一番，了解了半人馬小行星。這一期我們繼續(xù)向外進發(fā)，來看看海王星外天體區(qū)域-（Kuiper belt）
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綠色為柯伊伯帶天體
圖片版權(quán)（Wiki CC BY-SA 3.0）
柯伊伯帶（Kuiper belt）
類似于主小行星帶，柯伊伯帶是太陽系早期歷史遺留下來的產(chǎn)物，它坐落在海王星軌道的外側(cè)，并延伸至離太陽50個天文單位的地方（一個天文單位（AU）代表的是太陽到地球的距離）。它的形狀如同甜甜圈，其中星體的軌道傾角大都在10度以內(nèi)（經(jīng)典柯伊伯帶天體）。據(jù)天文學(xué)家估計，柯伊伯帶中有超過上億顆天體。
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妊神星
圖片版權(quán)（By Good202 - Own work from Fandom CC BY-SA 4.0）
命名：1951年的時候，荷蘭裔美國天文學(xué)家杰拉德·柯伊伯（ Gerard Kuiper ）在他的論文《Astrophysics: A Topical Symposium》中提出在太陽系邊緣存在一個由冰物質(zhì)運行的帶狀區(qū)域。為了紀念他，這個區(qū)域被命名為“柯伊伯帶（Kuiper belt）”。
起源：柯伊伯帶的起源目前仍然不太清楚，但是許多天文學(xué)家都認為，柯伊伯帶是太陽系形成過程中遺留下來的殘余物。在太陽系形成之初，由于木星和土星軌道發(fā)生了變化，迫使天王星和海王星向更加遙遠的繞日軌道遷徙。它們穿過了大型行星形成后殘留的天體區(qū)域（原始柯伊伯帶），它們強大的引力將許多天體攝動向太陽。最外層的海王星在向內(nèi)攝動天體的時候，它的軌道隨之繼續(xù)向外，從而移動到了現(xiàn)在的位置。隨著它的軌道向外，它的引力會將一部分天體束縛在與之產(chǎn)生穩(wěn)定共振的軌道上，這些天體和原始柯伊伯帶殘留天體就形成了如今的柯伊伯帶。那些被海王星引力攝動射向太陽的天體，又會被木星的強大引力所控制，有的形成了木星的特洛伊小行星，有的則攝動向奧爾特云或者拋出太陽系。值得注意的是，這樣的大型行星的互換位置和遷移運動，使得原始的柯伊伯帶丟失了至少90%的天體質(zhì)量。
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太陽系形成的過程（Courtesy NASA/JPL-Caltech.）
圖片版權(quán)（Courtesy NASA/JPL-Caltech）
特征：被廣泛認可的柯伊伯帶是從距離太陽30AU的海王星軌道開始，到離太陽約50AU位置為止。其中的天體，我們稱作柯伊伯帶天體（KBOs），柯伊伯帶天體個體的大小，顏色差異很大，并且他們不是均勻的分布在這一區(qū)域。因此，天文學(xué)家通過多年的觀測研究，將柯伊伯帶天體分為了不同的幾類。
經(jīng)典柯伊伯帶天體：此類天體主要集中在42-48個天文單位之間，這一區(qū)域內(nèi)的天體數(shù)量占整個柯伊伯帶天體的2/3。經(jīng)典柯伊伯帶天體又分為兩個不同的區(qū)域，一個是低傾角，低偏心率的動態(tài)冷區(qū)“dynamically cold”。一個由于海王星引力導(dǎo)致的高傾角，高偏心率的動態(tài)熱區(qū)“dynamically hot”。
海王星共振天體：此類天體主要集中在與海王星呈正整數(shù)比的共振軌道上，最為明顯的為距離太陽39.4天文單位的2:3的軌道共振，和距離太陽47.7天文單位的1：2的軌道共振。2：3軌道共振處的天體，人們也稱之為類冥小天體（plutinos）。1：2軌道共振處的天體，人們則稱之為twotinos。
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創(chuàng)神星
圖片版權(quán)（By Good202 - Own work from Fandom CC BY-SA 4.0）
代表：
亡神星（90482 Orcus）：它是典型的類冥小天體，公轉(zhuǎn)軌道與海王星呈2：3的軌道共振。亡神星還沒有被國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）正式承認為矮行星，但它滿足了矮行星的所有要求。它的等效半徑約為480公里，于太陽的平均距離約為39個天文單位。（詳情請參照「專題-矮行星」你所不知道的矮行星—亡神星 ）
妊神星（Haumea）：它是典型的經(jīng)典柯伊伯帶天體，屬于高傾角，高偏心率的動態(tài)熱區(qū)“dynamically hot”中的天體。它的等效半徑約為700公里，于太陽的平均距離約為43個天文單位，它公轉(zhuǎn)軌道平面與其他行星的黃道面呈至少28度的夾角。（詳情請參照 「專題-矮行星」你所不知道的矮行星—妊神星（Haumea） ）
創(chuàng)神星（50000 Quaoar）：它是典型的經(jīng)典柯伊伯帶天體，屬于低傾角，低偏心率的動態(tài)冷區(qū)“dynamically cold”中的天體。它的等效半徑約為530公里，于太陽的平均距離約為43.7個天文單位，它公轉(zhuǎn)軌道平面與其他行星的黃道面呈8度的夾角。（詳情請參照「專題-矮行星」你所不知道的矮行星—創(chuàng)神星）
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圖中密集處為主小行星帶（Courtesy NASA/JPL-Caltech.）
圖片版權(quán)（Courtesy NASA/JPL-Caltech/McREL）
補充：類似于主小行星帶（ 「專題-太陽系」你所不知道的太陽系-主小行星帶 ），柯伊伯帶也由于共振原因存在著柯克伍德空隙。大約在40-42個天文單位的地方，幾乎沒有天體可以穩(wěn)定存在于這個區(qū)域。并且在超過50個天文單位的柯伊伯帶外圍，也存在著一圈明顯的間隙。這個間隙是天文學(xué)家始料未及的，本以為這里的天體數(shù)量應(yīng)該更多。至今這個問題仍然困擾著天文學(xué)界，有一個猜想認為，應(yīng)該在超過55個天文單位的某個地方，存在著一個至今沒有被人類發(fā)現(xiàn)的大型太陽系天體，它的軌道共振導(dǎo)致了這一空隙的存在。
好了，對于柯伊伯帶我們就先介紹到這里。在未來的幾期，我們會給大家?guī)砀嗟南嚓P(guān)文章。如果您的基因中同樣包含的“好奇”片段，請關(guān)注我們。
