柯依伯带——太阳系里的新大陆
文/郑永春
1492年10月11日，意大利航海家哥伦布带领87名水手在水天茫茫的大西洋上漂流了两个多月后，终于看见了海面上漂着的一根芦苇。哥伦布和水手们欣喜万分——这根芦苇就是他们的救命稻草，说明不远处就会有陆地。当天夜里，他们就发现了火光和大片黝黑的陆地。
正如哥伦布抵达美洲新大陆时被那些从未看到过的场景深深震撼，今天，迄今为止飞得最快的航天器、人类发射的第一个冥王星探测器“新视野号”飞船，经过约9年的星际旅行，将首次抵达太阳系里的新大陆——柯伊伯带（Kuiperbelt），开始探测冥王星、冥卫、以及它们所处的柯伊柏带其他天体。那究竟是怎样的一个区域呢？
说到太阳系，我们立即联想到太阳和八大行星。实际上，随着地面和空间天文观测能力的提高，以及深空探测的进展，太阳系的边界扩展已经到了奥尔特云之外，与太阳的距离甚至达9.5万亿千米（1光年）左右。不仅观测到的天体数量大大增加，而且天体类型也从行星、小行星和彗星，到增加矮行星的分类。对于关系人类生存延续的太阳系，我们的了解远未清晰。
2014年岁末，各大影院正在热播《星际穿越》，黑洞、白洞、虫洞等天文学前沿概念被人们津津乐道，似乎人类将来有望通过虫洞快速抵达太阳系外的宜居星球。但实际上，星际飞行理论还没有突破性进展，深空探测在可以预见的将来还只能局限于对太阳系内天体的探测。
我们的太阳系包含三个主要区域，一区为内太阳系，包括水星、金星、地球和火星，称为类地行星，均为岩石质天体；二区为外太阳系，包括木星、土星、天王星和海王星，称为类木行星，均为气液态巨行星。一区和二区之间以距离太阳2.3～3.3天文单位（1天文单位为日地平均距离，约等于1.5亿千米）的小行星带为界。三区为海王星以远，包括距离太阳约30～50个天文单位的柯伊伯带。在柯伊伯带之外，距离太阳5～10万天文单位还有一片由千亿颗冰冷天体组成的奥尔特云。
太阳系结构
火星和木星轨道之间的小行星带
2015年7月15日，人类第一个柯伊伯带探测器——“新视野号”在这一天最接近冥王星，将飞越探测冥王星及其卫星、以及其它柯伊伯带天体，对这些天体进行近距离观测。冥王星的发现者汤博的一部分骨灰搭载在“新视野号”上，将亲赴现场考察。
柯伊柏带是1992年才发现的太阳系新大陆，虽然现在冥王星已从太阳系尊贵的九大行星之一降级为矮行星，却阴差阳错地成为了柯依伯带中数千颗冰冻小天体的“领头羊”。这些冰封在太阳系冷库中的冰冻天体含有大量的水，非常不同于常见的八大行星和小行星，新视野号探测器的发现将直接改变我们对太阳系的已有认识。
作者简介：
郑永春国家天文台月球与深空探测研究部、中国科学院月球与深空探测重点实验室副研究员
首届香江学者，中国科学院青年创新促进会优秀会员，国家科普专家
联系客服
