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    Title: 早期古柏帶碰撞演化過程之推證;The indication of early Kuiper Belt collisional evolution
    Authors: 周伊珊;Yi-Shan Chou
    Contributors: 天文研究所
    Keywords: 碰撞;古柏帶;Kuiper belt;collisional evolution
    Date: 2005-07-05
    Issue Date: 2009-09-22 10:12:38 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 就在太陽系最遙遠的彼端,有一群守護著太陽系邊疆的小天體─古柏帶。而這群由數萬顆直徑大於100公里的小天體所組成的帶狀區域,正以一扁平盤狀的外貌圍繞在黃道面附近。那些存在古柏帶中大大小小的小天體,我們稱之為KBOs。藉由觀測較大顆的KBO,不難發現它們的組成和彗星相似,是由一群覆滿冰與塵的破瓦殘礫所構成。 於1950年代,有兩位天文學家古柏(Gerard Kuiper)和艾吉沃斯(Kenneth Edgeworth)分別提及了古柏帶的存在。雖說他們的說法與現今古柏帶的真實位置有所出入,但仍稱得上是首先推測古柏帶的始祖。過了近半個世紀,Jewitt和Luu於1992年使用夏威夷Mauna Kea上2.2公尺的望遠鏡,成功地觀測到歷史上第一顆KBO─1992QB1,首度証實了古柏帶天體的存在。而短短十多年的光陰,這群小天體的數量已累積達一千顆以上。 目前已有許多天文學家致力於研究KBOs的動力環境,且依據KBOs不同的動力性質,我們大致可將KBOs分成三大類:CKBOs、Plutinos和SKBOs。而根據觀測所得的KBO之物理性質,如尺寸分佈、總質量、反照率等,可以幫助我們進一步了解古柏帶天體的演化歷程。於早些時候,一般相信古柏帶完整地記錄了太陽系早期形成的演化訊息,但最近科學家們藉由理論和觀測的結果發現,這個遙遠且看似平靜的邊陲地帶,很可能是一連串不斷碰撞演化過程下的產物。 我們亦可從另一觀點來切入並探討古柏帶的演化此一問題,即古柏帶天體的化學性質─「KBO的表面顏色」。由於有許多因素得以改變古柏帶天體的顏色,如原始組成成分、宇宙輻射射線的作用及碰撞作用,故研究KBOs表面顏色的變化,很可能就是幫助我們解開太陽系形成謎團的一把重要鑰匙。 我們從兩個角度來著手討論「古柏帶碰撞演化」的問題。首先,建立一「古柏帶總質量隨時間變化」的模型,發現當早期KBOs原始總數愈多或遞減愈緩慢時,經過碰撞所存活下來的古柏帶天體,其尺寸也會比較大。接著,運用一簡單的關係式來模擬KBO表面的顏色變化,結果發現各種尺寸的KBO最終的顏色均趨於一致,故我們覺得碰撞對顏色所能造成的變化是很有限的,一定存在著另一個因素會影響顏色的變化。 我們綜合以上兩個結果得出以下的推論:由於早期古柏帶的碰撞十分地猛烈,所以數千公里等級的KBOs是有機會被撞成數百公里的KBOs,又由於大尺寸的KBOs內部有分層的結構,所以早期被撞碎的KBOs可能原本就呈現不同的顏色。故造成KBO顏色多樣化的原因是原始的組成成分而非碰撞作用。如此一來,「KBOs碰撞演化歷程」模型便成功地推論了KBOs表面顏色變化的原因。反過來說,「KBOs表面顏色的變化」成了「早期KBOs碰撞演化歷程」的最佳見証人。
    Appears in Collections:[天文研究所] 博碩士論文

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