У спољним досезима Сунчевог система, изван орбите Нептуна, налази се подручје прожето небеским објектима и мањим планетима. Овај регион је познат као "Куиперов појас", а назван је у част астронома 20. века који је нагађао о постојању таквог диска деценијама пре него што је примећен. Овај диск, објаснио је он, био је извор многих комета Сунчевог система и разлог што нису постојале велике планете изван Нептуна.
Герард Куипер многи сматрају и „оцем планетарне науке“. Током 1960-их и 70-их имао је кључну улогу у развоју инфрацрвене астрономске ваздушне технологије, технологије која је довела до многих кључних открића која би била немогућа помоћу земаљских опсерваторија. Истовремено, помагао је у каталогу астероида, прегледао Месец, Марс и спољни Сунчев систем и открио нове месеце.
Рани живот:
Герард Куипер, рођен Геррит Куипер, рођен је 7. децембра 1905. године у селу Харенкарспел у северној Холандији. Као дете имао је изузетно оштар вид и био је у стању да голим оком види магнитуде 7,5 звезда (које су око четири пута слабије од већине звезда видљивих голим оком). Његов оштар поглед подстакао је његово интересовање за астрономију, што је било видљиво од раних детињстава.
Образовање:
Куипер је 1924. године почео да студира на Леиден Универзитету, где је студирао и познати холандски астроном из 17. века Цхристиаан Хуигенс. У то време се на универзитету окупљао веома велики број астронома, а Куипер се дружио са многим од њих. Међу његовим учитељима били су колега холандски астроном Јан Оорт (по коме је Оортов облак назван) и Паул Ехренфест, аустријско-холандски физичар, који је развио теорију фазне транзиције квантне механике.
1927. године је стекао звање дипл. у Астрономији и уписао се директно на његов дипломски студиј. 1933. завршио је докторску дисертацију о бинарним звездама, а потом отпутовао у Калифорнију да би постао стипендист опсерваторије Лик. 1935. године отишао је да ради у Опсерваторију Харвард Цоллеге, где је упознао будућу супругу Сарах Паркер Фуллер. Њих двоје су се венчали 20. јуна 1936. године.
Постигнућа у астрономији:
Куипер је 1937. године заузео место у опсерваторију Иеркес на Универзитету у Чикагу и постао амерички држављанин. Током наредних неколико деценија учествовао је у многим астрономским истраживањима и направио многа открића која су напредовала у пољу планетарне науке. Први су настали између 1944. и 1947. године, правећи посматрања Марса и спољног Сунчевог система.
Користећи земаљске телескопе, Куипер је потврдио постојање атмосфере богате метаном изнад Титана (Сатурнова највећег месеца). Године 1947. користио је сличне методе да открије да је угљендиоксид главна компонента Марсове атмосфере. Исте године предвидио је да се прстенови Сатурна састоје првенствено од честица леда и открио је Миранду, пети месец Урана.
Куипер је 1949. покренуо Иеркес-МцДоналд-ово истраживање астероида, фотометријско истраживање астероида које су спровели Универзитет у Чикагу и Универзитет у Тексасу у Аустину, а које је трајало од 1950. до 1952. Тада је истраживање било ограничено на 16 астероида , али је такође отворила пут анкети Паломар-Леиден, коју је Куипер такође покренуо 1961. године.
Овај заједнички напор укључио је Лунарну и планетарну лабораторију (ЛПЛ) у Аризони, Опсерваторију Паломар у Сан Дијегу и Леиден опсерваторијум у Холандији (Куиперова Алма Матер). Ово истраживање користило је фотографске таблице које је ЛПЛ снимио 48-инчном Сцхмидтовом камером у Опсерваторију Паломар.
Једном када су откривени мањи планети (и астероиди са магнитудама већим од 20), њихови орбитални елементи израчунати су се у опсерваторију у Синсинатију, а сви остали аспекти програма - укључујући анализу фотографија - спроведени су у Леиден опсерваторију. Ово истраживање резултирало је открићем великог броја астероида, при чему је откривено отприлике 200-400 астероида по плочи и укупно је употребљено 130 плоча.
Куипер је 1956. године доказао да Марсови поларни ледени поклопци нису састављени од угљен-диоксида, као што се раније мислило, већ су уместо тога у њих састављени водени ледови. У шездесетим годинама Куипер је такође помогао да идентификује места слетања на Месец за програм Аполон и чак је предвидио каква би површина Месеца волела да хода. Његове тврдње да би месечева површина била „попут хрскавог снега“ потврдио је 1969. астронаут Нил Армстронг.
Такође је шездесетих година Куипер дао свој основни допринос развоју астрономије ваздуха у ваздуху. 1967. године, НАСА-ин четвероструки моторни авион Цонваир 990 постао је доступан са уграђеним телескопом, који је коришћен за обављање инфрацрвених студија на надморској висини од 12.192 метра (40.000 стопа). Куипер га је интензивно користио да направи спектроскопске студије Сунца, звезда и соларних планета.
Куипер је највећи део каријере провео на Универзитету у Чикагу, али се 1960. године преселио у Туцсон у Аризони и основао Лунарну и планетарну лабораторију на Универзитету у Аризони. Својим колегама Џерард је био познат по захтевном шефу, чија је рутина укључивала напоран рад и дуге сате. Дале Цруиксханк, научник који је радио на ЛПЛ-у под Куипером, тврдио је да:
„И он је изузетно напорно радио и захтевао је исту посвећеност, преданост и озбиљност од свих око себе. Ако то нису дали или нису урадили, побегли су од њега. То се односило на студенте. Такође се примењивала на колеге са факултета, на техничке сараднике и инжењере - било кога око њега. Али истовремено, имао је шаљиву страну, топлу страну, личну страну која је на неки начин била привлачна. "
Али иако је тешко радити, Куипер је био познат и по топлим странама и осећају за хумор. Поносио се и на то што је био образован и окружио се људима који знају ствари које он није. Куипер је био директор лабораторија до своје смрти 1973.
Куиперов појас:
О могућем постојању транснептунске популације објеката нагађало се тек недуго након открића Плутона 1930. Један од првих био је астроном Армин О. Леусцхнер, који је 1930. године сугерисао да је Плутон „можда један од многих дуговјечних - планетарни објекти периода који тек треба да буду откривени.
1943. године у Часопис Британског астрономског удружења, Кеннетх Едгевортх је даље објаснио ову тему, тврдећи да је материјал унутар првобитне соларне маглице изван Нептуна био превише распоређен да би се кондензовао у планете и тако кондензован у безброј мањих тела.
У чланку за часопис 1951. године Астрофизика, Герард Куипер нагађао је како је сличан диск могао настати почетком еволуције Сунчевог система. Повремено би један од предмета са овог диска лутао у унутрашњи Сунчев систем и постао комета, тврдио је, објашњавајући тако порекло комета, истовремено нудећи објашњење зашто није било великих планета изван Нептуна.
Међутим, прошло би много деценија прије него што је постојање овог диска доказано и име му је додијељено. Први корак догодио се 1980. године, када је уругвајски астроном Јулио Фернандез поднео чланак Месечним извештајима Краљевског астрономског друштва у коме се спекулише да ће бити потребан појас комете који лежи између 35 и 50 АУ да би могао рачунати за посматрани број комета . Управо ће овај рад касније астрономи привући када дође време за именовање појаса.
1987. астроном Давид Јевитт са МИТ-а и студентица дипломиране студентице Јане Луу почели су користити телескопима у Националној опсерваторији Китт Пеак у Аризони и Међамеричкој опсерваторији Церро Тололо у Чилеу за претрагу спољног Сунчевог система. Након пет година потраге, 30. августа 1992., Јевитт и Луу објавили су "Откриће кандидата Каипер-овог појаса" (15760) 1992. КБ1. Шест месеци касније открили су други објекат у региону, (181708) 1993 ФВ, и многи други су уследили.
Слично томе, 1988. године, канадски тим астронома (тим Мартина Дунцана, Тома Куинна и Сцота Тремаинеа) почео је да ради рачунарске симулације које су утврдиле да облак Оорт не може да рачуна на све комете кратког периода. Са „појасом“, како га је описао Фернандез, формулацијама је додато, симулације су се поклапале са запажањима.
У свом раду из 1988. Тремаине и његове колеге хипотетичку област ван Нептуна називају „Куиперов појас“, очигледно због чињенице да је Фернандез у уводној реченици свог рада користио речи „Куипер“ и „комета“. Иако је ово остало званично име, астрономи понекад користе алтернативно име „Едгевортх-Куипер Белт“ да би заслужили Едгевортх-а за његов ранији теоријски рад.
Смрт и наслеђе:
Џерард Куипер умро је 1973. године, док је био на одмору са супругом у Мексику, где је доживео смртни срчани удар. Због својих многих достигнућа и дуге историје рада на пољу астрономије, током година је добио бројне похвале. Они укључују именовање Куиперовог појаса у његову част, као и именовање астероидног појаса 2520 П – Л по њему (ака. 1776 Куипер).
У његову част именована су и три кратера - кратер Куипер на Месецу, кратер Куипер на Марсу и кратер Куипер на Меркуру. Захваљујући свом раду у ваздушној астрономији, НАСА је сада отпуштена Куипер-ова ваздухопловна опсерваторија (КАО) - високо модификовани Лоцкхеед Ц-141А Старлифтер који је носио телескоп 91,5 цм (36 инча) - такође добила име по њему.
Куиперова награда је такође названа по њему и најзначајнија је награда коју додељује Сектор за планетарне науке Америчког астрономског друштва. Награда се додељује сваке године научницима чија су животна достигнућа побољшала наше разумевање планетарних наука.
Добитници ове награде укључују Царл Саган, Јамес Ван Аллен (открили Ван Аллен радијацијски појас око Земље) и Еугене Схоемакер (који је заједно са супругом Царолин С. Схоемакер и Давид Х. Леви) открио Цомет Схоеакер – Леви 9.
Због његовог преданог лабораторија у Лунарној и планетарној лабораторији, једна од три зграде које чине објекат (зграда Куипер-ове свемирске науке, приказана горе) добила је име у његову част. И сто година након Герардовог рођења, НАСА-е Нови хоризонти мисија је била на путу за регион Куипер нашег Сунчевог система, као део мисије проучавања Плутона и његовог месеца Цхарон.
Др Ричард Бинзел, истраживач Нев Хоризонс-а и професор са Масачусетског технолошког института (МИТ), признао је посвећеност његовог тима преминулом научнику. „Куипер је био један од првих научника који се готово искључиво фокусирао на истраживање својстава планета“, рекао је. "Његовим радом постављени су темељи за мисије свемирских летелица с краја 20. и почетка 21. века."
Током свог живота, Куипер је такође примио бројне награде као признање за свој рад. 1947. године, од Француског астрономског друштва добио је награду Јулес Јанссен, што је њихова највећа част. Године 1959. Америчко астрономско друштво додијелило му је предавање Хенри Норрис Русселл у знак признања за дугогодишње астрономско истраживање. А 1971. године Куипер је добио Златну медаљу Кеплер од Америчке асоцијације за унапређење науке и Франклин института.
Како напредујемо у истраживању Сунчевог система, не можемо порећи велики дуг који дугујемо Герарду Куиперу. Оно што знамо о Марсу и Титуну и њихово потенцијално усељење, почива на Куиперовом раду са инфрацрвеном и спектроскопском астрономијом. Без њега, мисије Аполона се не би могле догодити, а наше знање о астероидима и спољном Сунчевом систему било би умањено.
Може се замислити да када почнемо детаљније проучавати Куиперов појас и започнемо каталогизирање многих, многобројних објеката унутар њих, да ће многи носити имена која на памет памте покојни велики Куипер.
Написали смо много чланака о Герарду Куиперу за Спаце Магазине. Ево чланка о Куиперовом појасу, а овде чланку о хипотези о протопланети.
Ако желите више информација о Герарду Куиперу, погледајте НАСА-ин чланак о Герарду Куиперу и страници Лунарне и планетарне лабораторије на њему.
Такође смо снимили читаву епизоду Астрономи Цаст-а о патуљастим планетама. Слушајте овде, епизода 194: Патуљасти планети.
