za gazowym olbrzymem Neptuna znajduje się obszar przestrzeni wypełniony lodowymi ciałami. Ta chłodna przestrzeń, znana jako pas Kuipera, zawiera tryliony obiektów-pozostałości wczesnego układu słonecznego.
w 1943 roku astronom Kenneth Edgeworth zasugerował, że komety i większe ciała mogą istnieć poza Neptunem. W 1951 roku astronom Gerard Kuiper przewidział istnienie pasa lodowych obiektów na skraju układu słonecznego., Dziś pierścienie przewidywane przez parę znane są jako pas Kuipera lub pas Edgewortha-Kuipera.
pomimo ogromnych rozmiarów pas Kuipera nie został odkryty do 1992 roku przez astronomów Dave ' a Jewitta i Jane Luu. Według NASA para od 1987 roku „uparcie skanowała niebo w poszukiwaniu słabych obiektów poza Neptunem”. Nazwali pierwszy obiekt, który zauważyli „Smiley”, ale został później skatalogowany jako ” 1992 QB1.”
od tego czasu astronomowie odkryli kilka intrygujących obiektów pasa Kuipera i potencjalnych planet w tym regionie., Misja NASA New Horizons kontynuuje odkrywanie wcześniej ukrytych planet i obiektów, pomagając naukowcom dowiedzieć się więcej o tym wyjątkowym relikcie układu słonecznego.
formacja Pasa Kuipera
Kiedy układ słoneczny uformował się, duża część gazu, pyłu i skał połączyła się, tworząc słońce i planety. Planety następnie przetoczyły większość pozostałych odłamków do słońca lub z układu słonecznego., Ale obiekty na skraju układu słonecznego były na tyle daleko, aby uniknąć grawitacyjnych holowników znacznie większych Planet, takich jak Jowisz, i tak udało się pozostać na swoim miejscu, jak powoli orbitując wokół Słońca. Pas Kuipera i jego rodak, bardziej odległy i kulisty obłok Oorta, zawierają resztki z początków układu słonecznego i mogą dostarczyć cennych informacji na temat jego narodzin.
według modelu Nice — jednego z proponowanych modeli formowania układu słonecznego— pas Kuipera mógł powstać bliżej Słońca, w pobliżu miejsca, w którym obecnie orbituje Neptun., W tym modelu planety wykonywały skomplikowany taniec, z Neptunem i Uranem zmieniającymi się miejscami i poruszającymi się na zewnątrz, z dala od słońca. Ponieważ planety oddalały się od Słońca, ich grawitacja mogła przenosić ze sobą wiele obiektów pasa Kuipera, prowadząc malutkie obiekty przed siebie, gdy lodowe olbrzymy migrowały. W rezultacie wiele obiektów pasa Kuipera zostało przeniesionych z regionu, w którym powstały, do chłodniejszej części układu słonecznego.
najbardziej zatłoczony odcinek pasa Kuipera znajduje się pomiędzy 42 A 48 razy w odległości Ziemi od słońca., Orbita obiektów w tym rejonie w większości pozostaje stabilna, choć niektóre obiekty czasami mają nieco zmieniony kurs, gdy dryfują zbyt blisko Neptuna.
naukowcy szacują, że tysiące ciał o średnicy większej niż 100 km podróżuje wokół Słońca w obrębie tego pasa, wraz z bilionami mniejszych obiektów, z których wiele to komety krótkookresowe. Region zawiera również kilka planet karłowatych-okrągłe światy zbyt duże, aby można je było uznać za asteroidy, ale zbyt małe, aby można je było zakwalifikować jako planetę.,
Obiekty Pasa Kuipera
Pluton był pierwszym prawdziwym obiektem Pasa Kuipera (KBO), który można było zobaczyć, chociaż naukowcy w tym czasie nie rozpoznali go jako takiego, dopóki nie odkryto innych obiektów pasa Kuipera., Gdy Jewitt i Luu odkryli pas Kuipera, astronomowie szybko zauważyli, że obszar za Neptunem jest pełen lodowych skał i małych światów.
Sedna, KBO wielkości około trzech czwartych Plutona, została odkryta w 2004 roku. Znajduje się tak daleko od słońca, że przejście jednej orbity zajmuje około 10 500 lat. Sedna ma około 1100 mil (1770 km) szerokości i okrąża Słońce po ekscentrycznej orbicie, która waha się między 8 miliardami Mil (12,9 miliarda km) i 84 miliardy Mil (135 miliardów km).,
„słońce wydaje się tak małe z tej odległości, że można je całkowicie zablokować główką Szpilki”, powiedział Mike Brown, astronom z California Institute of Technology, który odkrył ten i kilka innych obiektów pasa Kuipera.
w lipcu 2005 roku astronomowie odkryli Eris, KBO, który jest nieco mniejszy od Plutona. Eris okrąża Słońce około raz na 580 lat, podróżując prawie 100 razy dalej od Słońca niż Ziemia., Odkrycie to ujawniło niektórym astronomom problem kategoryzacji Plutona jako planety pełnowymiarowej. Zgodnie z definicją Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) z 2006 roku, planeta musi być wystarczająco duża, aby oczyścić jej sąsiedztwo ze szczątków. Plutony i Eris, otoczone pasem Kuipera, najwyraźniej tego nie uczyniły. W rezultacie w 2006 roku Pluton, Eris i największa planetoida, Ceres, zostały przeklasyfikowane przez IAU jako planety karłowate. Dwie kolejne planety karłowate, Haumea i Makemake, zostały odkryte w pasie Kuipera w 2008 roku.
astronomowie rozważają teraz status Haumei jako planety karłowatej., W 2017 roku, kiedy obiekt przeszedł między Ziemią a jasną gwiazdą, naukowcy zdali sobie sprawę, że jest bardziej wydłużony niż okrągły. Okrągłość jest jednym z kryteriów planety karłowatej, zgodnie z definicją IAU. Wydłużony kształt Haumea może być wynikiem jego szybkiego wirowania; dzień na obiekcie trwa tylko około czterech godzin.
„Nie wiem, czy to zmieni definicję” – powiedział Santos Sanz, astronom z Instituto de Astrofísica de Andalucía w Granadzie, Hiszpania Space.com. ” myślę, że prawdopodobnie tak, ale prawdopodobnie zajmie to trochę czasu.,”
Planeta dziewięć
Planeta dziewięć jest hipotetycznym światem, który krąży wokół Słońca w odległości około 600 razy większej od orbity Ziemi i około 20 razy większej od orbity Neptuna. (Orbita Neptuna znajduje się 2,7 miliarda kilometrów od Słońca w jego najbliższym punkcie.)
naukowcy nie widzieli planety Nine. Jego istnienie zostało wywnioskowane przez oddziaływanie grawitacyjne obserwowane na inne obiekty w pasie Kuipera., Naukowcy Mike Brown i Konstantin Batygin z California Institute of Technology w Pasadenie opisali dowody na istnienie planety Nine w badaniu opublikowanym w Astronomical Journal w 2016 roku.
Jeśli istnieje inny świat, astronomowie Scott Sheppard z Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie i Chadwick Trujillo z Northern Arizona University prawdopodobnie wkrótce go znajdą., Para spędziła ostatnie sześć lat pracując nad najgłębszym badaniem słabych obiektów na skraju Układu Słonecznego, po zaproponowaniu istnienia planety X, małej planety karłowatej poza plutonem, w 2014 roku.
do tej pory Sheppard i Trujillo znaleźli 62 odległe obiekty, które stanowią około 80 procent wszystkich znajdujących się na krawędzi systemu. W zeszłym roku dwie odkryte planety karłowate 2015 TG387, zwane „Goblinem”, i najbardziej odległy KBO, jaki kiedykolwiek zgłoszono, 2018 VG18, nazywany ” FarOut.,”W lutym 2019 Sheppard nieoficjalnie ogłosił odkrycie jeszcze bardziej odległego obiektu, nieformalnie znanego jako” FarFarOut.”
„te odległe obiekty są jak okruszki chleba prowadzące nas na planetę X” „Im więcej z nich możemy znaleźć, tym lepiej możemy zrozumieć zewnętrzny układ słoneczny i możliwą planetę, która naszym zdaniem kształtuje ich orbity — odkrycie, które na nowo zdefiniowałoby naszą wiedzę o ewolucji Układu Słonecznego.,”
wizyta z nowych horyzontów
ze względu na swoje niewielkie rozmiary i odległe położenie obiekty Pasa Kuipera stanowią wyzwanie do dostrzeżenia z ziemi. Pomiary w podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Spitzera NASA pomogły zmniejszyć rozmiary największych obiektów.
aby lepiej dostrzec te odległe pozostałości po narodzinach układu słonecznego, NASA rozpoczęła misję New Horizons. Sonda dotarła do Plutona w 2015 roku i kontynuowała badania w celu zbadania wielu Kbo. Na Jan., 1, 2019 Nowe Horyzonty przeleciał przez obiekt Pasa Kuipera o nazwie 2014 MU69.
pierwsze zdjęcia MU69 sugerowały konfigurację przypominającą bałwana, z dwiema okrągłymi kulkami sklejonymi ze sobą. Obrazy te zdawały się potwierdzać ideę akrecji kamyków — teorii formowania się Planet, która sugeruje, że małe skaliste i lodowe ciała w Układzie Słonecznym są powoli przyciągane przez grawitację.
Ich powstanie pozostaje tajemnicą.,
„nowe obrazy tworzą naukowe zagadki o tym, jak taki obiekt może w ogóle powstać” – powiedział Alan Stern, główny badacz New Horizons. Nigdy nie widzieliśmy czegoś takiego orbitującego wokół Słońca.”
MU69 może nie być ostatnim obiektem odwiedzanym przez New Horizons. Zespół powiedział już, że statek kosmiczny ma wystarczająco dużo paliwa, aby latać przez inny KBO. NASA musiałaby zatwierdzić przedłużoną misję, ale odwiedzenie innego obiektu pomogłoby naukowcom uzyskać szersze zrozumienie Pasa Kuipera.