Põhiline teadus

Kuiperi vöö astronoomia

Sisukord:

Kuiperi vöö astronoomia
Kuiperi vöö astronoomia

Video: Planet 9 and The Goblin 2024, Juuni

Video: Planet 9 and The Goblin 2024, Juuni
Anonim

Kuiperi vöö, mida nimetatakse ka Edgeworth-Kuiperi vööks, jäiste väikeste kehade tasane rõngas, mis pöörleb ümber Päikese planeedi Neptuuni orbiidist kaugemale. See sai nime Hollandi Ameerika astronoom Gerard P. Kuiperi järgi ja hõlmab sadu miljoneid objekte - mida arvatakse olevat väliste planeetide moodustamisest järele jäänud -, mille orbiidid asuvad Päikesesüsteemi tasapinna lähedal. Kuiperi vööst arvatakse olevat enamiku täheldatud lühiajaliste komeetide allikas, eriti nende, mis tiirlevad Päikesest vähem kui 20 aasta pärast, ja jäiste Kentauri objektide jaoks, mis tiirlevad hiiglaslike planeetide piirkonnas. (Mõned kentaurid võivad esindada üleminekut Kuiperi vöö objektidest [KBO-delt] lühiajalistele komeetidele.) Ehkki selle olemasolu oli eeldatud juba aastakümneid, jäi Kuiperi vöö märkamatuks kuni 1990. aastateni, mil eelduseks olid suured teleskoobid ja tundlikud valgusetektorid. sai kättesaadavaks.

KBO-de orbiit asub keskmiselt Päikesest kaugemal kui Neptuuni keskmine orbitaalkaugus (umbes 30 astronoomilist ühikut [AU]; 4,5 miljardit km [2,8 miljardit miili]). Kuiperi vöö välisserv on halvemini määratletud, kuid välistab nominaalselt objektid, mis ei lähe kunagi Päikesele lähemale kui 47,2 AU (7,1 miljardit km [4,4 miljardit miili]), Neptuuni 2: 1 resonantsi asukoht, kus objekt tekitab üks orbiit Neptuuni iga kahe kohta. Kuiperi vöö sisaldab suuri esemeid Eris, Pluuto, Makemake, Haumea, Quaoar ja paljusid, tõenäoliselt miljoneid, muid väiksemaid kehasid.

Kuiperi vöö avastus

Iiri astronoom Kenneth E. Edgeworth spekuleeris 1943. aastal, et Päikesesüsteemi väikeste kehade levikut ei piiranud Pluuto praegune kaugus. Kuiper töötas 1951. aastal välja tugevama juhtumi. Päikesesüsteemi moodustumise ajal planeetidesse koguneda vajavate kehade massjaotuse analüüsist näitas Kuiper, et väikeste jäiste kehade - mitteaktiivsete komeetide tuumade - suur jääk peab jääma kaugemale Neptuun. Aasta varem pakkus Hollandi astronoom Jan Oort välja palju kaugema sfäärilise jäiste kehade reservuaari, mida nüüd nimetatakse Oorti pilveks, millest komeete pidevalt täiendatakse. See kauge allikas arvestas piisavalt pikaajaliste komeetide päritolu - need, mille periood on pikem kui 200 aastat. Kuiper märkis siiski, et väga lühikeste perioodidega (20 aastat või vähem) komeedid, mis kõik tiirlevad kõigi Päikese ümber ja Päikesesüsteemi tasapinna lähedal asuvate planeetidega samas suunas, vajavad lähemat, lamedamat allikat. See seletus, mille kordasid ameerika astronoom Martin Duncan ja töökaaslased selgelt 1988. aastal, sai parimaks argumendiks Kuiperi vöö olemasolu kuni selle otsese avastamiseni.

1992. aastal avastasid Ameerika astronoom David Jewitt ja kraadiõppur Jane Luu (15760) 1992. aasta QB 1, mida peeti esimeseks KBO-ks. Keha läbimõõt on selle heleduse järgi umbes 200–250 km (125–155 miili). See liigub planeedisüsteemi tasapinnal peaaegu ringikujulisel orbiidil Päikesest umbes 44 AU (6,6 miljardit km [4,1 miljardit miili]) kaugusel. See asub väljaspool Pluuto orbiiti, mille keskmine raadius on 39,5 AU (5,9 miljardit km [3,7 miljardit miili]). 1992. aasta QB 1 avastamine hoiatas astronoome teiste muude KBOde avastamise teostatavusega ja 20 aasta jooksul avastati umbes 1500.

Heleduse hinnangute põhjal lähenevad suuremad teadaolevad KBO-d või lähenevad nende suurusele Pluuto suurima Kuoni Charonile, mille läbimõõt on 1,208 km (751 miili). Üks KBO, eesnimega Eris, näib olevat kaks korda suurem läbimõõdust - st vaid pisut väiksem kui Pluuto ise. Kuna nad asuvad Neptuuni orbiidil väljaspool (keskmine raadius 30,1 AU; 4,5 miljardit km [2,8 miljardit miili]), nimetatakse neid ka trans-Neptuuni objektideks (TNO).

Kuna mitmed Erise-sugused KBO-d on 1990. aastatest alates Pluutoga peaaegu sama suured, mõtisklesid astronoomid, kas Pluutot tuleks tõesti pidada planeediks või Kuiperi vöö suurimaks kehaks. Tõendite kohaselt oli Pluuto KBO, mis just avastati 62 aastat enne 1992. aasta QB 1 ja Rahvusvaheline Astronoomialiit hääletas 2006. aastal Pluuto ja Erise kääbusplaneetideks klassifitseerimise poolt.