作者安·詹金斯，美国宇航局戈达德太空飞行中心 卢托和它最大的卫星，卡戎，是柯伊伯带最著名的两个居民
这张冥王星(右下)和夏龙(左上)的增强彩色图像的合成照片是由美国宇航局的新视野号宇宙飞船在2015年7月14日穿过冥王星系统时拍摄的
冥王星和卡戎的颜色和亮度经过相同的处理，可以直接比较它们的表面，并突出卡戎的极地红色地形和冥王星的赤道红色地形之间的相似性
冥王星和卡戎显示出大致正确的相对大小，但它们真正的分离并不是按比例的
信用:美国国家航空航天局/JHUAPL/SwRI 在海王星轨道之外，一个由数以千计的矮行星和其他相对较小的物体组成的多样化的集合居住在一个叫做柯伊伯带的地区
这些通常是我们太阳系行星形成时期的原始残留物，被称为柯伊伯带物体，或跨海王星物体
美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜将在2021年发射后不久，在一系列名为保证时间观测的项目中检查这些冰体的分类
目标是更多地了解我们的太阳系是如何形成的
康奈尔大学的乔纳森·鲁宁解释说:“这些是太阳系形成墓地中的物体。”他是韦伯跨学科科学家，将利用韦伯来研究其中一些目标
“它们在一个可以持续数十亿年的地方，而在我们的太阳系中，这样的地方并不多
我们很想知道他们是什么样的
" 通过研究这些天体，鲁宁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，所以科学家也有兴趣将它们与行星进行比较
柯伊伯带的物体非常冷且微弱，但它们在红外光中发光，红外光的波长超出了我们人类的眼睛所能看到的范围
韦伯是专门设计来探测红外光的
为了研究这些遥远的物体，科学家们将主要使用一种叫做光谱学的技术，这种技术将光分成不同的颜色，以确定与光相互作用的材料的特性
种类繁多 柯伊伯带的居民有各种各样的形状和大小
有些成对或成倍数地存在，而另一些有环或卫星
它们呈现出各种各样的颜色，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，有些更蓝
为什么会这样？负责太阳系观测的韦伯跨学科科学家海蒂·哈默尔说
她也是华盛顿大学天文学研究协会的科学副主席
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“利用韦伯，我们将能够获得关于表面化学的信息，这可能会给我们一些线索，为什么在柯伊伯带有这些不同的种群
" 这张海王星卫星海卫一的全球彩色镶嵌图，很可能是一个被捕获的KBO，是旅行者2号在1989年飞越海王星系统时拍摄的
海卫一是海王星最大的卫星
信用:美国航天局/JPL/美国地质勘探局信用:美国航天局/JPL/美国地质勘探局 被逐出俱乐部 在木星和海王星之间，穿过一个或多个巨大行星的轨道，有一群不同的叫做半人马的天体
这些是从柯伊伯带喷出的小型太阳系天体
除了观察当前的柯伊伯带天体，这些韦伯项目还将研究被“踢出俱乐部”的太阳系天体
“这些以前的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
“因为半人马穿越海王星、天王星和土星的轨道，所以寿命很短
所以它们通常只存在1000万年左右，”马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的约翰·斯坦伯里解释说
斯坦斯伯里正在领导一个不同的团队，该团队将使用韦伯来研究柯伊伯带物体
“到那时，它们与一颗非常强大的主要行星发生了相互作用，它们要么被抛入太阳，要么被抛出太阳系
" 韦伯将研究的另一个天体是海王星的卫星海卫一
海卫一是冰巨人13颗卫星中最大的一颗，与冥王星有许多相似之处
“即使它是海王星的卫星，我们有证据表明它是一个柯伊伯带物体，在过去的某个时候离海王星太近了，它被捕获到海王星周围的轨道上，”哈默尔说
“1989年旅行者2号探测器对海卫一进行了研究
宇宙飞船的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“地面事实”
" 目标抽样 虽然不在韦伯的目标清单上，但阿罗科思可能是柯伊伯带许多天体的典范
宇宙飞船曾到过的最远的物体，它是由两个相连的星子组成的
新视野号宇宙飞船在2018年12月和2019年1月拍摄了阿罗科思
荣誉:美国宇航局/JHUAPL/SwRI/罗曼·特卡琴科 这是韦伯将观察到的几十个现在和以前的柯伊伯带物体的一小部分样本: 冥王星和卡戎:矮行星冥王星及其最大的卫星卡戎是柯伊伯带最著名的两个居民
冥王星拥有大气层、阴霾和季节
它的表面有地质活动，内部可能有海洋
除了卡戎，它还拥有另外四个卫星:尼克斯、九头蛇、冥河和Kerberos
韦伯的数据将补充美国宇航局新视野号宇宙飞船在2015年飞越冥王星系统时所做的观察
厄里斯:厄里斯几乎和冥王星一样大，是太阳系中已知的第二大矮行星
在其最远的地方，神秘的厄里斯离太阳的距离是地球的97倍
由于距离远，很难观察到，但韦伯将告诉科学家很多关于它表面有哪些种类的冰
塞德娜:凭借其深红色的色调，塞德娜实际上位于主柯伊伯带之外
完成一个轨道大约需要11400年，而这个高度拉长的轨道的最远点估计是地球到太阳距离的940倍
豪美亚:这个巨大、快速旋转的身体是蛋形的，科学家们想知道为什么
除了卫星，它似乎还有一个环形系统
有了韦伯，科学家们希望更多地了解这些环是如何形成的
查里克洛斯:最大的半人马座，查里克洛斯也是第一颗被发现有环形系统的小行星
这是我们太阳系中发现的第五个环系——在土星、木星、天王星和海王星之后
据信这些环的宽度在2到4英里之间
另一个名为“机遇的目标”的项目，将观察柯伊伯带天体经过恒星的情况，如果这种排列发生在韦伯生命的头两年的话
这种被称为掩星的观测可以揭示物体的大小
少数飞越过柯伊伯带天体的航天器只能在很短的时间内研究这些有趣的天体
有了韦伯，天文学家可以在更长的时间内瞄准更多的柯伊伯带天体
其结果将是对我们太阳系最早历史的新见解
詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年发射升空，届时将成为世界上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，放眼其他恒星周围遥远的世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置
韦伯是一个由美国宇航局领导的国际项目，合作伙伴有欧洲航天局和加拿大航天局
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