Др. Замолили смо га да нам помогне да објасни ову необичну област нашег сунчевог система.
Убрзо након што је Цлиде Томбаугх 18. фебруара 1930. открио Плутон, астрономи су почели да теоретишу да Плутон није сам у спољњем Сунчевом систему. Временом су почели да постулирају постојање других објеката у региону, које ће открити до 1992. Укратко, постојање појаса Куипер - великог крхотина на ивици Сунчевог система - теоретизовано је пре него што је икад откривен.
Дефиниција:
Куиперов појас (познат и као Едгевортх-Куипер појас) је подручје Сунчевог система које постоји изван осам главних планета, а протеже се од орбите Нептуна (на 30 АУ) до приближно 50 АУ од Сунца. Слично је астероидном појасу, јер садржи многа мала тела, све остатке формације Сунчевог система.
Али за разлику од астероидног појаса, он је много већи - 20 пута шири и 20 до 200 пута масивнији. Како објашњава Мајк Браун:
Куиперов појас је збир тела изван орбите Нептуна која, ако се ништа друго није десило, ако се Нептун није формирао или би ствари кренуле мало боље, можда би се могле сабрати заједно и формирати следећу планету изван Нептуна. Али уместо тога, у историји Сунчевог система, када је Нептун формиран, то је довело до тога да се ови објекти не могу сабрати, тако да је само овај појас материјала изван Нептуна.
Откривање и именовање:
Убрзо након Томбаугховог открића Плутона, астрономи су почели да размишљају о постојању Транс-Нептунске популације објеката у спољњем Сунчевом систему. Први који је то сугерисао био је Фрецкрицк Ц. Леонард, који је почео сугерисати постојање „ултра-нептунских тела“ изван Плутона, која још увек нису откривена.
Исте године астроном Армин О. Леусцхнер сугерисао је да је Плутон „можда један од многих планетарних објеката који су још дуго откривени“. 1943. године у Часопис Британског астрономског удружења, Кеннетх Едгевортх је даље објаснио ову тему. Према Едгевортх-у, материјал унутар првобитне соларне маглице изван Нептуна био је превише раширен да би се могао кондензовати у планете и толико кондензован у безброј мањих тела.
У чланку за часопис 1951. године Астрофизика, да је холандски астроном Герард Куипер нагађао о сличном диску који се формирао почетком еволуције Сунчевог система. Повремено би један од тих објеката лутао у унутрашњи Сунчев систем и постао комета. Идеја о овом "Куиперовом појасу" имала је смисла за астрономе. Не само што је помогло да се објасни зашто нема великих планета даље у Сунчевом систему, већ је и прикладно умотао мистерију одакле долазе комете.
1980. године, у Месечним извештајима Краљевског астрономског друштва, уругвајски астроном Јулио Фернандез нагађао је да ће за примећени број комета бити потребан појас комете који лежи између 35 и 50 АУ.
Слиједом Фернандезовог рада, 1988. године, канадски тим астронома (тим Мартина Дунцана, Тома Куинна и Сцота Тремаинеа) покренуо је бројне компјутерске симулације и утврдио да Оортов облак не може рачунати на све комете кратког периода. Са „појасом“, како га је описао Фернандез, формулацијама је додато, симулације су се поклапале са запажањима.
Године 1987. астроном Давид Јевитт (тада на МИТ-у) и тадашња студентица Јане Луу почели су користити телескопима у Националној опсерваторији Китт Пеак у Аризони и међуамеричкој опсерваторији Церро Тололо у Чилеу за претрагу спољног Сунчевог система. 1988. године, Јевитт се преселио на Институт за астрономију на Универзитет на Хавајима, а Луу се касније придружио да ради у Универзитетској опсерваторији Мауна Кеа.
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. Многи, многи други би уследили ...
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 службено име, астрономи понекад користе алтернативно име Едгевортх-Куипер појас да би Едгевортху приписали свој ранији теоријски рад.
Међутим, неки астрономи отишли су толико далеко да тврде да ниједно од тих имена није тачно. На пример, Бриан Г. Марсден - британски астроном и дугогодишњи директор Центра за мале планете (МПЦ) при Центру за астрофизику Харвард-Смитхсониан - тврдио је да „ни Едгевортх ни Куипер нису писали о нечему на даљину попут онога што сада видимо, али Фред Вхиппле (амерички астроном који је измислио хипотезу комета о "прљавој снежној кугли") јесте ".
Даље, Давид Јевитт је прокоментарисао да, "ако ништа ... Фернандез готово да заслужује заслугу за предвиђање Куиперовог појаса." Због полемике у вези са његовим називом, неколико научних група препоручује израз транснептунски објект (ТНО) за објекте у појасу. Међутим, то други сматрају недовољним, јер то може значити било који објект изван орбите Нептуна, а не само објекте у појасу Куипер.
Састав:
У појасу Куипер откривено је више од хиљаду објеката, а сматра се да постоји чак 100.000 објеката већих од пречника 100 км. С обзиром на њихову малу величину и екстремну удаљеност од Земље, хемијски састав КБО-а је врло тешко одредити.
Међутим, спектрографске студије спроведене у региону од његовог открића су генерално показале да се његови чланови састоје пре свега од оси: мешавине лаких угљоводоника (попут метана), амонијака и воденог леда - композиције коју деле са кометама. Почетне студије су такође потврдиле широк распон боја међу КБО-има, у распону од неутралне сиве до дубоке црвене.
Ово сугерише да су њихове површине сачињене од широког спектра једињења, од прљавих мразова до угљоводоника. 1996. Роберт Х. Бровн и др. добили су спектроскопске податке на КБО 1993 СЦ, откривајући да је њен површински састав изразито сличан оном Плутона, као и Нептунов месец Тритон, који поседује велике количине метанског леда.
Водени лед откривен је у неколико КБО-а, укључујући 1996 ТО66, 38628 Хуиа и 20000 Варуна. 2004. године, Мике Бровн ет ал. утврдили су постојање кристалног воденог леда и амонијак хидрата на једном од највећих познатих КБО-а, 50000 Куаоар. Обе ове материје би биле уништене током старости Сунчевог система, што сугерише да је Кваоар недавно наново освануо, било унутрашњом тектонском активношћу или утицајима метеорита.
Издржавање компаније Плутон у појасу Куипер, многи су други објекти вредни спомена. Куаоар, Макемаке, Хаумеа, Орцус и Ерис су велика ледена тела у појасу. Неколико њих чак има и месеце. Све су то изузетно удаљене, а опет, врло доступне.
Истраживање:
19. јануара 2006., НАСА је лансирала Нови хоризонти свемирску сонду ради проучавања Плутона, његових луна и још једног или два објекта Куиперовог појаса. Од 15. јануара 2015. свемирски брод почео је да се приближава патуљастој планети, а очекује се да ће обавити летење до 14. јула 2015. Када стигне на то подручје, астрономи очекују и неколико занимљивих фотографија Куиперовог појаса.
Још узбудљивије је чињеница да истраживања других соларних система показују да наш Сунчев систем није јединствен. Од 2006. године, постојали су и други "Куиперови појасеви" (тј. Ледени појасеви од смећа) који су откривени око девет других звезданих система. Чини се да спадају у две категорије: широки појасеви, са полумјером преко 50 АУ, и уски појасеви (попут нашег властитог Куиперовог појаса), са полумјером између 20 и 30 АУ и релативно оштре границе.
Према инфрацрвеним истраживањима, верује се да 15-20% звезда соларног типа има масивне структуре сличне Куипер-Белту. Чини се да је већина прилично млада, али два звездаста система - ХД 139664 и ХД 53143, које је приметио Хуббле свемирски телескоп 2006. године, процењују се на 300 милиона година.
Куиперов појас, огроман и неистражен, извор је многих комета, а верује се да је полазна тачка за све периодичне или краткотрајне комете (тј. Оне са орбитом у трајању од 200 година или мање). Најпознатија од њих је Халлеиева комета, која је била активна последњих 16.000–200.000 година.
Будућност појаса Куипер:
Када је у почетку спекулирао о постојању појаса објеката изван Нептуна, Куипер је показао да такав појас вероватно више не постоји. Наравно, накнадна открића су показала да је то погрешно. Али једна ствар у којој је Куипер дефинитивно била у праву била је идеја да ови транснептунски објекти неће вечно трајати. Како објашњава Мајк Браун:
Зовемо га појасом, али то је веома широк појас. То је нешто попут степена од 45 степени по небу - овај велики слој материјала који је управо уклесао и уклесао Нептун. И ових дана, уместо да направе веће и веће тело, они се само сударају и полако мељеју у прашину. Ако се вратимо за још сто милиона година, неће остати Куипер-овог појаса.
С обзиром на потенцијал за откривање и шта би нас изблиза испитивање могло научити о раној историји нашег Сунчевог система, многи научници и астрономи радују се дану када ћемо моћи детаљније да испитамо Куиперов појас. Ево наде да Нови хоризонти мисија је само почетак будућих деценија истраживања овог мистериозног региона!
Овде у Магазину Спаце имамо много занимљивих чланака о теми Вањски Сунчев систем и Транс-Нептунион Објекти (ТНОс).
Обавезно погледајте овај чланак о планети Ерис, последњој патуљастој планети и највећем ТНО-у који је откривен.
А астрономи очекују да открију још две велике планете у нашем Сунчевом систему.
Спаце Магазине такође има детаљни интервју са Микеом Бровном из компаније Цалтецх.
Подцаст (аудио): Преузимање (Трајање: 4:28 - 4.1МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
Подцаст (видео): Преузимање (82,7МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
