“地平线号”抵达柯伊伯带，拍下外太阳系真实画面，让人无法想象

前言

地平线号，又名新视野号，这是一艘由美国发射的无人探测飞船。2006年1月19日，这个飞船从地面上起飞，经过的大量的燃料加速，地平线号被加速到16.26公里每秒，这个速度已经十分接近可以脱离太阳系的第三宇宙速度。

我们国家的嫦娥飞船需要用五天时间才能到达月球，而这个地平线号只用了9个小时就已经飞跃月球的轨道之外了。仅从速度上看，至今地平线号依旧是世界上起飞速度和飞行速度最快的人造飞行器。

地平线号探测器

之所以要飞这么快，是因为地平线号的目的地是太阳系的边缘——冥王星和柯伊伯带。

在离开地球后，地平线号失去能量帮其加速，但是在到达木星之后，借助木星的重力势能进行加速，最终地平线号的速度达到了20.8公里每秒，这个速度，相当于十秒钟就跨越一个城市了。

即便是如此快的速度，地平线号依旧用了九年五个月零二十五天才到达冥王星的运行轨道。在对冥王星进行一系列的数据收集后，它又马不停蹄地前往柯伊伯带，至此才终于抵达了它的最终目的地。

地平线号运行轨迹

直到现在地平线号依旧在柯伊伯带探索着，并且在探索的过程中将柯伊伯带的数据传输回地球，全部数据传输完共需要十八个月的时间。

柯伊伯带初接触

用了将近九年半的时间到达冥王星后，地平线号用了一年多的时间才将冥王星的数据传输回地球上。

这是因为对于一个没有能量补充的无人探测飞船来说，它的信号发射装置无法传输太多的数据，而且几十亿公里的距离，即便以光速传输，依旧需要好几个小时的时间才能将数据传到地球表面，传输的过程中信号还会被宇宙中的物质所削弱。

地平线号传回的冥王星地况

就这样地平线号一边传输着数据，一边往柯伊伯带前进。在2015年11月2日，它在远距离观察了酆神星，在2016年7月，它又观测了创神星。

这两个被观察对象都属于外海王星天体。曾经在发现了八大行星之后，科学家们经过计算，认为第八颗行星海王星的运行轨迹不对劲，应该有其他的行星在影响摄动了它的运行，因此判断可能还有第九颗行星的存在。

于是天文学家克莱德·汤博根据这个结论，找到了冥王星的存在。但是直到2005年，阋神星的发现推翻了冥王星的行星地位，因为这个星球的发现，证明了在海王星之外并不是只有一个行星摄动它的运行，而是有许多像冥王星、阋神星、创神星等矮行星在联合影响海王星。

海王星

所以科学家们认为，在海王星之外已经不会再有行星了，这些矮行星其实是普遍存在于太阳系外围的天体。

冥王星、阋神星这些属于其中最大的天体，剩余的还有许多比较小的小行星，这些小行星被太阳的引力吸引着，在太阳系黄道面的最外围旋转着。

我们知道，在火星与木星之间，有一圈小行星带，而柯伊伯带远比小行星带的范围要大许多，小行星的数量和质量也要远超小行星带。

但是柯伊伯带的小行星体积即便都比较小，本身又不发光，所以人类在地球上是很难观测到柯伊伯带上的小行星的。

柯伊伯带

但是我们也知道，小行星如果撞击地球，很有可能会造成生物灭绝事件，比如六千五百万年前的恐龙灭绝事件，元凶就是小行星。

大家可能会觉得柯伊伯带的小行星都已经被太阳的重力捕捉锁定了，因此不会轻易进入到太阳系中心。

但是天体的运动轨迹是十分复杂的，由于宇宙的广阔，天体之间的距离很大， 所以大多数时间中，柯伊伯带中的小行星之间都是互不干扰，但是整个太阳系甚至整个宇宙，没有任何一个物体会停止运动的。

实际上太阳此刻也是带着太阳系大大小小的天体在银河系的猎户座旋臂中围绕着银河系中央的超级黑洞旋转着。在这个过程从，太阳系必然会遇到大大小小的天体，这些天体很有可能会撞击到柯伊伯带的小行星，然后引发连锁反应。

太阳系天体旋转前进

这时，柯伊伯带的天体就有可能进入到太阳系内侧，对我们的安全产生威胁。

柯伊伯带的真实情况

其实一开始人们是不知道在太阳系外围还有这么多小行星围绕着的。科学家们曾经认为，在太阳系的边缘，会因为太阳引力的减弱，导致无法留住天体，所以大多数天文学家都会认为在太阳系的外围是空无一物的。

但是经过地平线号的探测以及拍下的真实画面，现在科学家们已经能够确认那里的确拥有大量的小行星天体。这些小行星的主要构成成分是金属和岩石，还有大量的挥发成分被冻成固体，然后形成的小行星。

柯伊伯带小行星

通过研究地平线号检测的数据，科学家们发现，组成这些小行星的物质来源主要有三个：①地外天体被太阳引力捕捉；②太阳系刚刚形成时各种天体之间碰撞产生的碎片碎屑；③如氦气、甲烷、氢气等原子序号比较低，比较容易挥发的气态物质，逃逸到太阳系边缘后被极低的温度冻成固态。

而且在柯伊伯带的小行星位置并不是一成不变的，它们之间会发生碰撞，相互融合或产生更多的碎片，在这个过程中，就有可能会形成体积巨大的小行星甚至矮行星，直到最后甚至会形成像我们生活着的地球一样的行星。毫无疑问，这样的外太阳系都是此前人们无法想象的。

柯伊伯带小行星也会碰撞

为什么要研究柯伊伯带

作为普通人而言，没有多少人会关注天上的星星什么时候会掉下来，也不会有多少人关注天上的行星有什么成分。我们每天仅仅是为了活下去，就基本要拼尽全力了。

但是这些问题我们不考虑，总有人需要考虑的，为了保证整个地球的安全，所以科学家们才需要花费大量的时间和资源研究这些问题。

探测柯伊伯带中小行星的位置和构成成分，是我们必须要做的事情，一方面是为了预防柯伊伯带上的小行星对我们造成威胁，另一方面我们也可以通过研究柯伊伯带的小行星构成物质，分析柯伊伯带的形成原因，从中了解太阳系的形成过程。

柯伊伯带能够解密太阳系形成过程

首先，柯伊伯带中的被冻成固态的挥发物质，这些都是地球十分稀缺的资源，比如甲烷，这是一种在生活中比较常见的燃料，在柯伊伯带却是固体状态只要能将其回收，就能因此获得大量的燃料，除此之外，在柯伊伯带还有大量的水冰和氨冰等等物质，这些都是人类活动需要的资源。

在太阳系边界收集资源当然是一件难度极高的事情，我们此时此刻最应该做的其实是标记好柯伊伯带上每一颗小行星的位置和轨迹，然后计算出是否有小行星有可能会对我们产生威胁。

除此之外，计算好小行星的运动轨迹，还能帮助我们研究行星的生成过程。一直以来行星的生成环节一直困扰着科学家们，甚至科学界一度以外只有在恒星系诞生的一瞬间，才有可能产生大量的行星。

行星运动轨迹计算方式

但是这个理论并不太符合我们的观察，随着天文学的发展，科学家们渐渐认为在恒星系基本定型后，依旧有可能会产生行星。

直到柯伊伯带的发现，从侧面佐证了这一观点。许多太阳系形成初期产生的碎片被保留在柯伊伯带和小行星带上，这些小行星虽然质量小，相互间的距离大，但是随着时间的推移，这些小行星还是会在引力的作用下互相吸引，发生撞击和融合。

科学家们认为，我们所熟识的冥王星，就是这样一颗由柯伊伯带小行星组成的矮行星，而且冥王星周围还拥有五颗卫星，这五颗卫星明显也是由柯伊伯带小行星组成的。

冥王星的卫星

甚至其中为冥卫一的质量已经大到可以影响冥王星了，所以冥卫一并不是单纯地围绕着冥王星转，而是形成一个双星系统，它们旋转的中心已经不在冥王星身上了。

相信随着时间的发展，这两颗天体最终会发生碰撞并融合到一起，而太阳系的第九颗行星也有可能因此诞生。

研究行星诞生的过程，远比我们想象中的要重要，因为我们所居住的地球就是一颗行星，将来我们要探索宇宙，主要寻找的除了资源，就只有适宜居住的行星。将行星形成因素研究透彻，可以帮助我们在宇宙中更加精准地找到适合人类居住的行星。

宇宙有很多类地行星

未来人类在宇宙中的发展

虽然对柯伊伯带的研究能够让人类的发展更进一步，但是以目前人类的能力，还不足以在柯伊伯带上做进行除探测以外所有的事情。仅仅将一个探测器送过去就用了十年的时间，如果我们要从上面采集点什么再运回来，那二十年就过去了。

所以现阶段人类对柯伊伯带的研究受到了距离的限制，这个距离说远也不算远，几十亿公里，相当于十几光时，但以人类目前的速度，就已经被这个看上去不遥远的距离给束缚住了。

所以想要研究宇宙，我们首先要提升的就是速度，而要想提升速度，就需要源源不断的强大能量。现在人类所使用的主流能源是化石能、太阳能、重力势能、风能、核能等。

太阳能

除了核能，其他能源其实都是太阳能源在地球经过转化后产生的能源，这些能源普遍拥有重量大利用效率低的缺点，并不适合用于探索宇宙。

而核能中，核裂变反应会有很高的放射性，而且由于核裂变超高的温度无法在宇宙中进行有效散热。可控核聚变，至今我们也没造出来。可以说，目前我们是被能源限制在地球上的。

而太阳，就是一个天然的核聚变反应堆，如果我们能够从太阳中高效地获取能量，那么我们就有可能去往更加遥远的星际。

太阳核聚变

如果能够达到光速的20%，前往柯伊伯带也只是需要几天时间而已。所以目前我们在宇宙中探索的发展方向其实有两个，一个是研究出可控核聚变，并且将其缩小化模块化，另一个就是往太阳系中心发展，借助太阳的能量探索宇宙。

结语

人类目前还是太慢太渺小，就连太阳系中的天体都无法完全探测明白。但是相信科学家们肯定早已经在计划人类科技的发展方向，虽然现在科技发展的速度已经慢下来了，但是我们人类始终在坚定不移地往前走。总有一天，科学将为我们揭开宇宙神秘的面纱。

探索宇宙