カイパーベルト:太陽系の端にあるオブジェクト

ガス巨星海王星の向こうには、氷の体で満たされた空間の領域があります。 カイパーベルトとして知られているこの肌寒い広がりは、初期の太陽系の残骸である何兆もの物体を保持しています。

1943年、天文学者ケネス-エッジワースは、彗星やより大きな天体が海王星を超えて存在する可能性があることを示唆した。 そして1951年に、天文学者Gerard Kuiperは、太陽系の遠縁に氷の物体のベルトが存在すると予測しました。, 今日、このペアによって予測された環は、カイパーベルトまたはエッジワース-カイパーベルトとして知られている。

その大きさにもかかわらず、カイパーベルトは天文学者のDave JewittとJane Luuによって1992年まで発見されませんでした。 NASAによると、このペアは、1987年以来、”海王星の向こうの薄暗い物体を探して、天を独断でスキャンしていました”。 彼らは最初に発見した物体を”スマイリー”と呼んだが、後に”1992QB1″としてカタログ化された。”

それ以来、天文学者は、地域内のいくつかの興味深いカイパーベルトオブジェクトと潜在的な惑星を発見しました。, NASA”sの新たな使命を進めていますこと惑星物、科学者がもつ独特の太陽光システム(*^m^*)

カイパーベルト形成

太陽系が形成されたとき、ガス、塵、岩石の多くが一緒に引っ張られて太陽と惑星を形成しました。 惑星はその後、残りの破片のほとんどを太陽の中に、または太陽系の外に掃除しました。, しかし、太陽系の端にある物体は、木星のようなはるかに大きな惑星の重力の引っ張りを避けるのに十分離れており、ゆっくりと太陽の周りを回っているので、それらの場所にとどまることができました。 カイパーベルトとその同胞、より遠く球形のオールト雲は、太陽系の始まりからの残りの残骸を含み、その誕生に貴重な洞察を提供することができます。

提案されている太陽系形成モデルの一つであるNiceモデルによれば、カイパーベルトは海王星が公転している近くで太陽に近づいて形成されている可能性がある。, このモデルでは、惑星は精巧なダンスに従事し、海王星と天王星は場所を変え、太陽から離れて外側に移動します。 惑星が太陽から遠くに移動するにつれて、それらの重力は、氷の巨人が移動するにつれて、小さな物体を前方に羊飼いして、カイパーベルトの物体の多くを運んだかもしれません。 その結果、カイパーベルトの物体の多くは、それらが作られた地域から太陽系のより寒い部分に移動されました。

カイパーベルトの最も混雑したセクションは、太陽から地球の42倍から48倍の距離です。, この地域の天体の軌道はほとんど安定したままであるが、海王星に近づきすぎると進路がわずかに変化する天体もある。

科学者たちは、直径100キロメートル(62マイル)を超える何千もの天体がこのベルト内の太陽の周りを移動し、その多くは短周期com星である何兆もの小さな天体とともに移動していると推定している。 この地域にはいくつかの準惑星が含まれています—小惑星とみなすには大きすぎますが、惑星としての資格を得るには小さすぎます。,

カイパーベルトは海王星の軌道を越えて示されています。 その住民の一人は、非常に傾いたエリス軌道上にあるエリスです。 (Image credit:NASA)

カイパーベルト天体

冥王星は最初に真のカイパーベルト天体(KBO)であったが、当時の科学者は他のKBOsが発見されるまでそれを認識していなかった。, JewittとLuuがカイパーベルトを発見すると、天文学者たちはすぐに海王星を超えた地域が氷の岩と小さな世界でいっぱいであることを見ました。

セドナ、冥王星の約四分の三の大きさのKBOは、2004年に発見されました。 太陽から遠く離れているので、単一の軌道を作るのに約10,500年かかります。 セドナは約1,100マイル(1,770km)の幅で、8億マイル(129億km)から84億マイル(135億km)の範囲の偏心軌道で太陽を周回している。,

“太陽はその距離からとても小さく見えるので、ピンの頭で完全にそれを塞ぐことができます”と、これといくつかの他のカイパーベルトの物体を発見したカリフォルニア工科大学の天文学者マイク-ブラウンは声明の中で言いました。

このアーティストの印象は、遠くの準惑星エリスを示しています。 新たに観測していることを示Erisは以下のように、ほぼ同じサイズとして冥王星., エリスは非常に反射的であり、その表面はおそらくその大気の凍結した残骸から形成された霜で覆われている。 右上には遠くの太陽が現れ、エリスとその月(中央)の両方が三日月として現れる。 (Image credit:ESO/L.Calçada)

2005年、天文学者は冥王星よりわずかに小さいKboであるエリスを発見した。 エリスはおよそ580年に一度太陽を公転し、地球よりも太陽からほぼ100倍遠くまで移動します。, その発見は、冥王星を本格的な惑星として分類する問題をいくつかの天文学者に明らかにした。 国際天文学連合(IAU)の2006年の定義によると、惑星は破片のその近傍をクリアするのに十分な大きさでなければなりません。 カイパーベルトに囲まれた冥王星とエリスは、明らかにそうするのに失敗しました。 その結果、2006年に、冥王星、エリス、および最大の小惑星、セレスは、準惑星としてIAUによって再分類されました。 2008年にカイパーベルトでハウメアとマケマケの二つの準惑星が発見された。

天文学者は現在、ハウメアの準惑星としての地位を再考しています。, オブジェクトが地球と明るい星の間を通過した2017年に、科学者たちはそれが丸いよりも細長いことに気づきました。 真円度は、iauの定義によると、準惑星の基準の一つです。 ハウメアの細長い形は、それの急速なスピンの結果である可能性があります。

“これが定義を変更するかどうかはわかりません”と、スペインのグラナダにあるAstrofísica de Andalucía研究所の天文学者Santos Sanz氏は語った。Space.com”私はおそらくはいと思いますが、おそらくそれは時間がかかります。,”

プラネットナイン

プラネットナインは、地球の軌道よりも太陽から約600倍遠く、海王星の軌道よりも約20倍遠い距離で太陽を周回すると考えられている仮説的な世界である。 (海王星の軌道は、最も近い地点で太陽から27億マイル離れています。)

科学者たちは実際にプラネットナインを見ていません。 その存在は、カイパーベルト内の他の物体に観測された重力効果によって推測された。, パサデナのカリフォルニア工科大学の科学者Mike BrownとKonstantin Batyginは、2016年にAstronomical Journalに掲載された研究でPlanet Nineの証拠を説明しました。

そこに別の世界があれば、ワシントンD.C.のカーネギー科学研究所の天文学者Scott Sheppardと北アリゾナ大学のChadwick Trujilloはすぐにそれを見つける可能性があります。, このペアは、2014年に冥王星を超えた小さな準惑星である惑星Xの存在を提案した後、太陽系の端にあるかすかな物体の最も深い調査に取り組んできた。

これまでのところ、SheppardとTrujilloは62個の遠くの物体を発見しました。これは、システムの端にあるものの約80パーセントを占めています。 昨年、二人は”ゴブリン”の愛称で知られる準惑星2015TG387を発見し、これまでに報告された最も遠いKBO、2018VG18は、”FarOut”の愛称で知られています。, 2019年、シェパードは非公式に”FarFarOut”として知られているさらに遠い物体の発見を非公式に発表しました。”

“これらの遠い物体は、私達を惑星Xに導くパンくずのようなものです”と、シェパードは声明で言いました。 “私たちが見つけることができるそれらの多くは、より良い私たちは外側の太陽系を理解することができ、私たちは彼らの軌道を形成していると思う可能な惑星—太陽系の進化に関する私たちの知識を再定義するであろう発見。,”

ニューホライズンズからの訪問

その小さなサイズと遠い場所のために、カイパーベルトオブジェクトは地球から見つけるための挑戦です。 NASAの宇宙ベースのスピッツァー望遠鏡からの赤外線測定は、最大のオブジェクトのサイズを釘付けに役立っています。

太陽系の誕生からこれらのリモート残り物のより良い垣間見るために、NASAはニューホライズンズミッションを開始しました。 宇宙船は2015年に冥王星に到達し、複数のKBOsを調べることを目的として続けました。 月に。, 1、2019New Horizonsは2014MU69と呼ばれるカイパーベルトオブジェクトによって飛んだ。

MU69で撮影された最初の画像は、二つの丸いボールが一緒に立ち往生している雪だるまのような構成を示唆していました。 これらの画像は、小石降着の考えを確認するように見えました—太陽系の小さな岩や氷の天体が重力によってゆっくりと引っ張られていることを示唆している惑星形成の理論です。

しかし、フライバイの一ヶ月後にリリースされた画像は、ペアがもともと考えられていたよりも平坦であることを示唆しました。 彼らの形成は謎のままです。,

“新しい画像は、そのようなオブジェクトがどのように形成される可能性があるかについての科学的なパズルを作成している”とNew Horizonsの主任研究 “私たち”ve見たことのないようなこの軌道ます。”

MU69は、最後のオブジェクト新しい地平の訪問ではないかもしれません。 チームは、宇宙船が別のKBOで飛行するのに十分な燃料を持っているとすでに述べています。 NASAが必要な承認の拡張の使命が別のオブジェクトば科学者について幅広い視野をKuiperます。

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