为什么会有柯伊伯带

早在20世纪上半叶，天文学家柯伊伯等人就猜测在太阳系的外围存在一个由遥远的天体组成的带，后人将其命名为柯伊伯带。1992年，天文学家终于发现了第一个柯伊伯带天体，它绕太阳公转的轨道完全处于海王星轨道之外。

按照目前的理论，太阳系的行星形成于原始气体尘埃盘中。尘埃通过吸积先长成星子。它们是从尘埃到行星的中间阶段。当盘中某些区域的物质太少，因而无法形成行星的时候，这些星子就会保留到今天。这很有可能就是柯伊伯带的成因，由于其物质密度较低且位于如此远的距离，其中的天体在比冥王星还小的时候吸积过程就停止了。

小行星带和柯伊伯带

然而，这个大的框架并不能解释观测到的一些细节。例如，柯伊伯带天体的总质量非常小——大约只有地球质量的1/10，而理论预期的值是观测值的100多倍。为了解释这些消失的质量，有些人提出，柯伊伯带天体由于相互碰撞变成了尘埃，进而在太阳光的推动下被驱逐出了太阳系。其他人则认为，柯伊伯带天体原先形成于现在海王星轨道附近，后来才迁移到了现在的位置，而且原始柯伊伯带中的物质几乎已经被清空，只留下了极少量的天体。

已知最小的柯伊伯带天体直径还不到1000米（想象图）

柯伊伯带质量的缺失并不是唯一的谜题。由于离开太阳系中其他天体都比较远，而且也没有遭遇过大天体的强引力扰动，所以柯伊伯带天体被认为应该拥有近似圆形并且和太阳系行星共面的轨道。但事实上，很多柯伊伯带天体有着大椭圆的轨道，相对于行星的轨道面也具有较大的倾角。一些行星科学家的观点是，这些天体形成于更靠近太阳的地方，原始海王星的向外迁移而引发的近距离引力交会，将这些天体向外推到了现在的位置。如果当初在现在海王星的外侧存在一个总质量更大的天体带，那么海王星将会迁移到比现在更远的地方，进入现在的柯伊伯带区域。（谢懿）

【科学人】杰勒德·柯伊伯

柯伊伯（1905—1973），生于荷兰，卒于墨西哥。1933年在荷兰莱顿大学获得博士学位，同年前往美国。他发现火星大气中含有二氧化碳，土星最大的卫星土卫六的大气中含有甲烷和氨。在20世纪50年代，他和其他天文学家一起预言，海王星轨道以外的太阳系边缘地带，充满了冰质的小天体，它们是原始太阳星云的残留物，也是短周期彗星的来源地。