美國國家航空暨太空總署（NASA）的”新視野”號太空船的最新觀測結果表明，柯伊伯帶（Kuiper Belt）–太陽系廣闊而遙遠的外圍區域，由成千上萬顆冰冷的岩石行星組成- -可能比我們想像的要延伸得更遠。

新視野號”的維尼蒂亞-伯尼學生塵埃計數器（SDC）儀器在飛速穿過柯伊伯帶的外緣時，探測到了比預期水平更高的塵埃–這些塵埃是較大的柯伊伯帶天體（ KBO）之間碰撞的微小冰凍殘留物，也是KBO被太陽系外的微塵撞擊器撞擊後激起的顆粒。

根據科學模型，柯伊伯小行星的數量和塵埃密度應該在這個距離內10億英里處開始下降，而這些讀數違背了這一科學模型，並為越來越多的證據提供了依據，這些證據表明，主柯伊伯帶的外緣可能比目前估計的還要延伸數十億英里——或者說，在我們已經知道的柯伊伯帶之外，甚至可能還有第二個柯伊伯帶。

這些結果發表在2月1日出版的《天文物理學期刊通訊》。

藝術家構想的遙遠柯伊伯帶兩個天體之間的碰撞。這種碰撞是柯伊伯帶塵埃的主要來源，同時柯伊伯帶天體被來自太陽系外的微塵撞擊器撞擊而產生的微粒也是柯伊伯帶塵埃的主要來源。資料來源：丹-杜爾達，FIAAA

海王星以外的新發現

“新視野”號首次對海王星和冥王星以外的行星際塵埃進行了直接測量，因此每一次觀測都可能帶來新發現，論文第一作者、科羅拉多大學博爾德分校物理學研究生亞歷克斯-多納（Alex Doner）說。「我們可能探測到了一個擴展的柯伊伯帶–有全新的天體群在碰撞並產生更多塵埃–這一想法為解開太陽系最遙遠區域的奧秘提供了另一條線索。”

SDC由科羅拉多大學博爾德分校大氣與太空物理實驗室（LASP）的學生在專業工程師的指導下設計和製造，在”新視野”號穿越太陽系的50億英里、長達18年的旅程中探測到了小行星、彗星和柯伊伯帶天體碰撞產生的微小塵粒。作為美國國家航空暨太空總署（NASA）行星飛行任務中首個由學生設計、製造和”駕駛”的科學儀器，SDC 可對塵埃粒子的大小進行計數和測量，從而獲得有關外太陽系中此類天體碰撞率的資訊。

最新的驚人結果是在”新視野”號從距離太陽45天文單位（AU）到55天文單位（AU是地球和太陽之間的距離，約為9300萬英里或1.4億公里）的三年時間裡得出的。

藝術家構想的新視野號太空船。資料來源：約翰霍普金斯大學應用物理實驗室/西南研究所

新視野號的科學家利用夏威夷的日本斯巴魯望遠鏡等天文台也發現了一些遠在柯伊伯帶傳統外緣之外的柯伊伯天體。這個外緣（天體密度開始下降的地方）被認為在大約50 AU，但新的證據表明，柯伊伯帶可能延伸到80 AU，甚至更遠。

多納說，隨著望遠鏡觀測的持續，科學家正在研究SDC塵埃讀數偏高的其他可能原因。一種可能性是輻射壓力和其他因素將柯伊伯帶內部產生的塵埃推向50 AU以外的地方，但這種可能性較小。新視野號也可能遇到了壽命較短的冰粒，這些冰粒無法到達太陽系內部，目前的柯伊伯帶模型還沒有將其考慮在內。

來自博爾德西南研究所的”新視野”號首席研究員艾倫-斯特恩說：”‘新視野’號的這些新科學成果可能是任何航天器首次在太陽系中發現新的天體群。”我迫不及待想知道，這些升高的柯伊伯帶塵埃水平還能飛多遠。”

新視野”的持續之旅

現在，新視野號已進入第二次延長任務，預計它將擁有足夠的推進劑和動力，在距離太陽100 AU 以外的地方運行到20 世紀40 年代。任務科學家說，在這麼遠的距離上，SDC 甚至有可能記錄太空船進入星際粒子主導塵埃環境的區域的過程。透過從地球上對柯伊伯帶進行補充望遠鏡觀測，新視野號作為唯一在柯伊伯帶運行並收集新信息的航天器，有獨特的機會了解更多有關柯伊伯小行星、塵埃源和柯伊伯帶的廣度，以及其他恆星周圍的星際塵埃和塵埃盤的資訊。

編譯來源：ScitechDaily