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花一亿年成功“瘦身”小天体“天涯海角”的秘诀是晒太阳

柯伊伯带数以亿计的含冰小天体 ， 被认为是太阳系早期形成过程中遗留的原始星子 ， 也是半人马天体和木星族彗星的来源地 。 因此 ， 研究柯伊伯带天体对了解太阳系起源和演化、地球上水和生命起源等问题具有关键的科学意义 。
2019年元旦 ， 美国国家航空航天局“新视野”号探测器飞越柯伊伯带小天体“2014 MU69” 。
这是目前人类探测到的最遥远和最原始的太阳系天体 ， 它那扁平的双瓣状结构 ， 宛如一个胖乎乎的雪人 。 这个“胖娃”引起了科学家的浓厚兴趣 。 它的名字Arrokoth来源于美洲原住民波瓦坦人的语言 ， 意指“天空”；同时它也有个诗意的中文名字——“天涯海角” 。
10月5日 ， 《自然·天文》在线发表了中国科学院紫金山天文台行星科学与深空探测实验室赵玉晖副研究员等与德国马普太阳系研究所等单位的合作研究成果 。 科研人员建立并利用太阳系小天体活动性物质挥发导致其形状演化的模型 ， 对“天涯海角”奇特的扁平形状进行了分析 ， 并得出一个全新的结论：这个圆乎乎的“胖娃”在其诞生后100万到1亿年的时间里 ， 大量甲烷、一氧化碳和氮气等活动性气体挥发导致了其扁平状结构的形成 ， 而且这种“瘦身”机制可能广泛存在于柯伊伯带小天体形成初期的形状演化过程中 。
神秘的柯伊伯带小天体
柯伊伯带的命名来自一位美籍荷兰天文学家——G.P.柯伊伯 。
1951年 ， 柯伊伯把爱尔兰天文学家E.埃奇沃思提出的关于短周期彗星起源的设想发展成相应的理论 ， 于是后人将这一预期中的环带称为柯伊伯带 ， 或埃奇沃思—柯伊伯带 。
1992年 ， 天文学家用光学望远镜在海王星轨道外的环日轨道上观测到一个小行星 ， 随后又发现更多类似的天体 。 到2006年 ， 观测到的总数已超过1000个 ， 其中最大的一个直径达1200千米 ， 其余的直径多为200—400千米 。
现在 ， 人类已经可以通过地面望远镜观测到柯伊伯带不计其数的小天体 ， 或者像“新视野”号那样 ， 飞越柯伊伯带 ， 为那些神秘的小天体拍张特写近照 。
赵玉晖告诉科技日报采访人员 ， 柯伊伯带在太阳系圆盘外围 ， 海王星轨道以外 ， 距太阳30—50个天文单位（AU ， 1天文单位约为1.496亿千米） ， 主要由小型天体或太阳系形成的残余物组成 。
它与小行星带类似 ， 分布着数亿固态小天体 ， 是木星族彗星的发源地 。 但与小行星带不同的是 ， 大多数柯伊伯带天体主要由冻结挥发物构成 ， 如二氧化碳和水 ， 而非金属物质 。
说起柯伊伯带中最著名的天体 ， 就是曾经的太阳系第九大行星——冥王星 。 不过后来它被排除在外 ， 其中一个重要原因就是因为它的大小和柯伊伯带某些小天体的大小相当 。
关于柯伊伯带小天体的成因 ， 目前还是一个未解的谜 ， 科学家倾向于认为不同族群的柯伊伯带小天体可能形成于太阳系的不同位置 。 在45亿年前 ， 在接近太阳的区域 ， 许多星际物质绕着太阳转动、互相碰撞 ， 结合在一起 ， 形成了地球和其他类地行星 ， 以及气体巨行星的固体核 。 而在远离太阳的区域 ， 比如柯伊伯带 ， 温度极低 ， 许多宇宙尘埃、冰、气体得以保存下来 ， 形成了大量比行星小的天体 。
保留太阳系形成早期的物质
柯伊伯带数以亿计的含冰小天体 ， 被认为是太阳系早期形成过程中遗留的原始星子 ， 也是半人马天体和木星族彗星的来源地 。 因此 ， 研究柯伊伯带天体对了解太阳系起源和演化、地球上水和生命起源等问题具有关键的科学意义 。
【花一亿年成功“瘦身”小天体“天涯海角”的秘诀是晒太阳】而“天涯海角”作为柯伊伯带中最稳定的一类小天体——“冷经典”族群 ， 其轨道在演化过程中受到外界的干扰很少 ， 属于该区域土生土长的小天体 。 对于“天涯海角”的探测可以为人类研究太阳系和太阳系天体的形成和演化过程提供大量有价值的信息 。


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