海王星轨道以外的小行星带：古柏带 _小行星

【海王星轨道以外的小行星带：古柏带】海王星轨道以外的小行星带：古柏带
据台北天文馆：古柏带(Kuiper Belt)是指海王星轨道以外的小行星带。天文学家于1992年发现第一颗古柏带天体(Kuiper Belt Object，KBO)迄今已20年，已知的KBO多达1000颗以上。这些KBO的发现，改变了天文学家眼中的太阳系风貌。
事实上，第一颗古柏带天体的发现应该溯及1930年，也就是原为行星、现为矮行星的冥王星，第二颗发现的KBO则是1978年发现的冥王星卫星—凯伦(或称冥卫一，Charon) 。而「古柏带」这个名词，来自着名的行星科学家Gerard Kuiper及后继的其他行星科学家于1930~1950年代提出的各种假设理论；然而一直到1992年，侦测技术才足以发现海王星轨道以外的其他古柏带天体。

迄今已知的古柏带天体分布图
上图是迄今已知的古柏带天体分布图，横轴为与太阳的距离，纵轴为数量。不过，这些已知的古柏带天体大概仅占了所有KBO的一小部分而已。这是因为天文学家只搜寻了天空的一小部分，还未展开全天搜寻的工作。
天文学家估计，直径约100公里以上的KBO数量很可能超过10万颗，直径在100公里以下到1~2公里左右的小型KBO数量更可能高达数十亿颗。冥王星和这些典型KBO相较之下算是庞然大物的，因为它的直径几近2400公里，不过这样的大小，开车绕冥王星赤道一周，只相当于地球上从美国曼哈顿到莫斯科的距离而已。大小差异立见。
KBO为数数十亿颗，差异度非常大
绝大部分已知KBO的直径大约在100~300公里左右，约为冥王星直径的1/10 。但也有些已知KBO的直径在100公里以下，有些则在300公里以上。事实上， KBO的差异度非常大，例如：
•有些是红色的，有些是灰色的。
•有些表面覆满水冰，但其他的(如冥王星)却是某些特异的易挥发物质所凝结而成的冰，如甲烷或氮等。
•许多KBO拥有卫星，不过都没冥王星拥有5颗这么多。
•有些KBO的表面反照率非常高(如冥王星)，其他的则多半昏暗。
•由冥王星的密度推断，它内部约有70%为岩石。有些KBO的密度远比冥王星还低，显示它们主要由冰构成。少数几颗KBO的密度比冥王星还大，显示它们的组成中岩石所占的比例更多。
如下图，几个KBO天体的比较，其中阋神星(Eris，右2)原本以为比冥王星(中间最大颗)大，但经过数度测量后，发现它实际上比冥王星小一点点。

几个KBO天体的比较
新视界号(New Horizons)计画主持人史特恩(Alan Stern)表示，关于KBO的这些分类，虽非对太阳系认知最重要的新发现，但是仍有其重要之处。他认为关于KBO对认识太阳系有3个最重要的地方：
1.我们的行星系统远比之前认为的还大许多。事实上，直到发现古柏带之后，天文学家才了解到这是太阳系中最庞大的结构。在1992年之前对太阳系的认识，就像是少绘制了太平洋的地球地图一样。
2.太阳系和其他系外行星系统中的行星位置、轨道椭圆率和倾角等，都会随时间改变，某些状况下甚至会成群迁移。科学家有确切证据证明含冥王星在内的许多KBO是在离太阳比较近、现在被那些木星、土星等气体巨行星所占据的地方诞生的。
3.最后一点可能是让人最惊奇的一项：我们太阳系很可能还有许多其他的系外行星系统，都比较善于制造小一点的行星；换言之，小一点的行星或天体是太阳系或这些系外行星系统中数量最多的族群。现今太阳系中的矮行星数量超过一打(虽然已正式命名的只有5颗)，数量已超过4颗气体巨行星加上4颗岩质行星的数量。但科学家估计在古柏带中或古柏带以外的太阳系外侧，应该存有的矮行星数量还远不只如此，可能超过1万颗以上。
太阳系很可能还有许多其他系外行星系
从上述这些状况来看，要不是发现了古柏带，人们还不知道原来他们错过了这么大一片太阳系领土，不知道原来矮行星很可能是太阳系最大的行星级天体族群，甚至很可能是银河系中最大的行星级天体族群，不知道原来太阳系里的行星和矮行星们颜色、表面反射率、轨道和表面组成差异度这么大，也不会知道绝大部分的行星目前所在的位置其实不是原来诞生的位置。
新视界号太空船目前已在24AU远处， 1AU等于1天文单位，即地日平均距离1亿5000万公里，预定将在2015年飞掠冥王星系统，之后变朝太阳系更深处去探索。藉由这艘太空船和其他大型地面望远镜、太空望远镜的辅助，或许再一个20年，人们对太阳系的认识又有一番天翻地覆的改变也说不定。(eeook.com)