韦伯太空望远镜检查太阳系墓地中的行星残骸

在海王星的轨道之外，成千上万的矮行星和其他相对较小的物体聚集在一个叫做柯伊伯带的区域。这些来自太阳系行星形成时期的原始残留物被称为柯伊伯带天体或海王星外天体。美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜将在一系列称为保证时间观测的项目中检查这些冰冷的物体。目标是更多地了解我们的太阳系是如何形成的。

“这些是太阳系形成墓地中的天体，”康奈尔大学的乔纳森·卢宁解释说，他是韦伯跨学科科学家，他将使用韦伯研究其中一些目标。“它们所在的地方可以持续数十亿年，而在我们的太阳系中，这样的地方并不多。我们很想知道它们是什么样的。”

通过研究这些天体，Lunine 和他的同事希望了解早期太阳系中存在哪些冰。这些是显示地质和大气活动的最冷的世界，因此科学家们也有兴趣将它们与行星进行比较。

柯伊伯带天体非常寒冷和微弱，但它们会发出红外光，其波长超出了我们人眼所能看到的波长。Webb 专门设计用于检测红外光。为了研究这些遥远的物体，科学家们主要将使用一种称为光谱学的技术，它将光分成不同的颜色，以确定与光相互作用的材料的特性。

柯伊伯带的居民有各种形状和大小。有些成对或成对存在，而另一些则有环或卫星。它们呈现出广泛的颜色，这可能表明不同的形成历史或不同的阳光照射。

“有些颜色似乎更红，而另一些则更蓝。这是为什么？” 韦伯太阳系观测跨学科科学家 Heidi Hammel 说。她还是华盛顿特区天文学研究大学协会 (AURA) 的科学副总裁柯伊伯带中的这些不同种群。”

在木星和海王星之间，穿过一颗或多颗巨行星的轨道，有一群不同的天体，称为半人马。这些是从柯伊伯带弹出的小型太阳系天体。除了观察当前的柯伊伯带天体外，这些韦伯计划还将研究这些被“踢出俱乐部”的太阳系天体。这些前柯伊伯带天体的轨道受到了极大的干扰，使它们离太阳更近了很多。

“因为它们穿过海王星、天王星和土星的轨道，所以半人马是短暂的。所以它们通常只存在大约 1000 万年，”马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的约翰斯坦斯伯里解释说。Stansberry 正在领导一个不同的团队，该团队将使用 Webb 来研究柯伊伯带天体。“到那时，它们与其中一颗非常强大的主要行星发生了相互作用，它们要么被扔进太阳，要么被扔出太阳系。”

韦伯将研究的另一个天体是海王星的卫星海卫一。作为冰巨星 13 颗卫星中最大的一颗，海卫一与冥王星有许多相似之处。“尽管它是海王星的卫星，但我们有证据表明它是一个柯伊伯带天体，它在过去的某个时候离海王星太近了，它被捕获到了围绕海王星的轨道上，”哈默尔说。“航海者 2 号探测器于 1989 年对 Triton 进行了研究。这些航天器数据将为我们对柯伊伯带天体的韦伯观测提供非常重要的‘地面真相’。”

柯伊伯带天体飞行的少数航天器只能在很短的时间内研究这些有趣的物体。借助韦伯，天文学家可以在较长时间内瞄准更多柯伊伯带天体。结果将是对我们太阳系最早历史的新见解。

詹姆斯韦伯太空望远镜在 2022 年完成部署后，将成为世界首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙和我们的神秘结构和起源。放在里面。Webb 是由 NASA 及其合作伙伴 ESA（欧洲航天局）和加拿大航天局领导的一项国际计划。

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