目前，我们对海外天体成分的了解依然很匮乏，更别说这些成分从何而来了。大部分海外天体由于过于黯淡而无法获取它们的光谱，因而无法进一步了解除外观颜色之外的其他情况。小部分足够明亮且能够产生可用光谱的海外天体分成了泾渭分明的两类：体积较大的海外天体上均存在冰，而较小的则没有——没人知道原因。
令人意外的是，海外天体有着丰富多彩的颜色。但是单凭颜色不同这一点，我们很难判断它们是本来就由不同物质构成的，还是它们的差异是后天造成的。辐射作用可将简单冰冻物质，如水、甲烷、氮气和氨转化为微红色的有机化合物，久而久之就改变了天体的颜色。这样经过几十亿年后，冰质天体的表面会形成一层黯淡的浅红色外壳，将原来的天体包裹在里面。有时，天体会从内往外喷出冰，使部分表面再次变得明亮和雪白，将情况变得更加复杂。撞击同样可以形成新的表面，将分层天体的深层物质暴露在外。
在所有海外天体中，被研究最多的是冥王星和它最大的卫星冥卫一（Charon）。从密度上看，它们拥有相似的组成——约1/3为冰，其余2/3为岩石矿物，夹杂少量其他物质。但是，它们的外观却非常迥异。冥王星的表面呈深色、浅色和橘红色夹杂的外观（图14-2），而且覆盖着大量冰冻的氮气和甲烷，部分蒸发后形成了稀薄的大气。和冥王星相比，冥卫一的表面要均匀得多，而且呈灰色而非红色，看起来有大量冰存在。虽然只相隔20000千米，但它们却有着天壤之别。
许多海外天体都有卫星环绕，这是这类天体的一大显著特征。目前已经有几十颗海外天体的卫星被发现，而科学家深入研究的海外天体中有10%至少拥有一颗卫星。除冥卫一之外，冥王星还有另外4颗较小的卫星，分别是哈勃空间望远镜在2005年发现的冥卫二（Nix）和冥卫三（Hydra），它们的直径都在50千米左右。剩下两颗最小的分别发现于2011年和2012年，至今仍未命名[1]。
图14-2 冥王星表面。图为2010年公布的冥王星的两个半球的图片，由哈勃空间望远镜在2002—2003年期间拍摄到的图片加工而成，它们是“新视野号”到达冥王星之前质量最高的冥王星图片。图片中的白色区域为霜冻，黑色区域为太阳紫外线打散冥王星表面的甲烷后沉淀下来的富含二氧化碳的残渣。和1994年拍摄的图片对比发现，冥王星自1994年以来发生了巨大改变［图片来源：NASA，ESA and M.Buie（Southwest Research Institute）］
对于有卫星的海外天体，我们可以通过观测其卫星的轨道，利用开普勒定律计算出两者的总质量。冥王星和阋神星的质量就是通过这种方法精确计算出来的。如果没有卫星的话，测量海外天体的大小通常要难得多。计算时，我们需要知道它的红外线辐射量，如果没有，我们则需要估算它对太阳光的反射强度（这种情况下，误差有时候可能会高达10倍）。知道它的质量和直径后，就可以计算出密度。从有限的数据来看，海外天体的密度差别较大，小到每立方厘米0.5克，大到每立方厘米3克（作为参照，纯水冰和岩石的密度分别约为每立方厘米1克和每立方厘米3克）。冥王星的密度为每立方厘米2.03克，在海外天体中属于中等，而少数彗核的平均密度经估算为每立方厘米0.6克。而密度低于每立方厘米1克的天体中，有些内部可能存在大量空隙。(https://www.xing528.com)
根据过去20年来对海王星以外区域的观察，科学家发现海外天体非常复杂多变。它们之中不乏体积、密度都较大的冰质天体，看起来就像小型的行星。对比起来，源自柯伊伯带的木星族彗星的体积和密度则显得比较小，由灰尘和冰松散地聚合在一起。
曾几何时，多数科学家都认为彗星具有原生态的环境，那里的冰冻物质是太阳系的一部分原材料。事实上，彗星比想象中要复杂得多，而且它的物质遭受改变的程度也出乎所有人预料。改变科学家看法的是最近的两次太空任务。2005年，“深度撞击号”探测器释放出的一枚大型“铜头飞弹”高速撞击了“坦普尔1号”（Tempel 1）彗星。该彗星受到撞击后立刻从内部释放出大量气体尘埃云。这些尘埃中含有经过剧烈升温才能形成的晶体硅酸盐，印证了之前研究彗星光谱时的一个令人费解的发现。另外，“坦普尔1号”的尘埃里还含有黏土和碳酸盐，这意味着在过去的某段时间里这里曾经存在着液态水。
同样，“星尘号”探测器2006年带回的“怀尔德2号”彗星的尘埃样本也被发现含有晶体硅酸盐（图14-3）。概括来说，“怀尔德2号”和“坦普尔1号”的尘埃都拥有和太阳一样的化学元素比例，因此可以肯定，它们的主要成分和太阳系其他天体是一样的。只不过当彗星在太阳星云里形成时，许多尘埃都已经受热力作用和化学作用，完全搅和在一起了。从它的冰冻成分来看，彗星必定是在一个离太阳系极远的极寒之地形成的，但它也吸收了那些在更接近太阳的地方被高温改变过的物质。显然，形成彗星的物质在太阳星云里绕了一大圈后才构成了彗星，这同样也适用于其他太阳系天体的构成物质。
图14-3 “星尘号”探测器在执行对“怀尔德2号”的探测任务时采集到的尘埃粒子。该粒子约有2微米长，主要成分为镁橄榄石（一种硅酸盐矿物），作为宝石时又称橄榄石。覆盖在它上面的一层物质是熔化了的气凝胶，被用于捕捉彗星尘埃样本（图片来源：NASA/JPL-Caltech/University of Washington）
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