Astronomija Kuiperovog pojasa

Kuiperov pojas, također nazvan Edgeworth-Kuiper pojas, ravni prsten od ledenih malih tijela koja se okreću oko Sunca izvan orbite planeta Neptuna. Ime je dobio po nizozemskom američkom astronomu Gerardu P. Kuiperu i obuhvaća stotine milijuna objekata - za koje se pretpostavlja da ostaju od stvaranja vanjskih planeta - čija se orbita nalazi blizu ravnine Sunčevog sustava. Smatra se da je Kuiperov pojas izvor većine promatranih kometa kratkog razdoblja, posebno onih koji orbitiraju oko Sunca u manje od 20 godina, te za ledene objekte Kentaura koji imaju orbite u regiji divovskih planeta. (Neki od Kentaura mogu predstavljati prijelaz s Kuiperovih pojaseva na pojaseve (KBO) na kratkotrajne komete.) Iako se njegovo postojanje pretpostavljalo desetljećima, Kuiperov pojas ostao je neotkriven do devedesetih godina prošlog vijeka, kada su bili neophodni veliki teleskopi i detektori osjetljive svjetlosti. postala dostupna.

KBO orbite na srednjoj udaljenosti od Sunca većoj od srednje orbitalne udaljenosti Neptuna (oko 30 astronomskih jedinica [AU]; 4,5 milijardi km [2,8 milijardi milja]). Vanjski rub Kuiperovog pojasa lošije je definiran, ali nominalno isključuje objekte koji se nikada ne približavaju Suncu od 47,2 AU (7,1 milijardi km [4,4 milijarde milja]), mjesto rezonancije Neptuna 2: 1, gdje objekt pravi jedna orbita za svaka dva Neptunova. Kuiperov pojas sadrži velike predmete Eris, Pluton, Makemake, Haumea, Quaoar i mnoga druga, vjerojatno milijune, drugih manjih tijela.

Otkriće pojasa Kuiper

Irski astronom Kenneth E. Edgeworth 1943. godine nagađao je da raspodjela malih tijela Sunčevog sustava nije ograničena sadašnjom udaljenostom Plutona. Kuiper je razvio jači slučaj 1951. godine. Analizirajući masovnu raspodjelu tijela koja su potrebna za dodavanje planeta tijekom formiranja Sunčevog sustava, Kuiper je pokazao da velika zaostala količina malih ledenih tijela - neaktivna jezgra komete - mora biti iznad Neptun. Godinu dana ranije nizozemski astronom Jan Oort predložio je postojanje mnogo udaljenijeg sfernog rezervoara ledenih tijela, koji se danas naziva oblak Oort, iz kojeg se kometi neprestano nadopunjuju. Ovaj daleki izvor adekvatno je objasnio porijeklo kometa dugog razdoblja - onih koji imaju razdoblja veća od 200 godina. Kuiper je, međutim, napomenuo da komete s vrlo kratkim razdobljima (20 ili manje godina), koje sve orbituju u istom smjeru kao i sve planete oko Sunca i blizu ravnine Sunčevog sustava, zahtijevaju bliži, više spljošten izvor, Ovo objašnjenje, koje je američki astronom Martin Duncan i suradnici jasno ponovio 1988. godine, postalo je najbolji argument za postojanje Kuiperovog pojasa do njegove izravne detekcije.

Godine 1992. američki astronom David Jewitt i studentica poslijediplomske studije Jane Luu otkrili su (15760) 1992. QB ₁, koji se smatrao prvim KBO-om. Tijelo je promjera oko 200–250 km (125–155 milja) procijenjeno na njegovu svjetlinu. Kreće se u gotovo kružnoj orbiti u ravnini planetarnog sustava na udaljenosti od Sunca od oko 44 AU (6,6 milijardi km [4,1 milijardi milja]). To je izvan orbite Plutona, čiji je srednji polumjer od 39,5 AU (5,9 milijardi km [3,7 milijardi milja]). Otkriće 1992. godine QB ₁ upozorilo je astronoma na izvedivost otkrivanja ostalih KBO-a, a u roku od 20 godina otkriveno je oko 1500.

Na temelju procjena svjetline, veličine poznatih KBO-a približavaju se ili premašuju veličinu najvećeg mjeseca Plutona, Charona, koji ima promjer od 1 208 km (751 milju). Čini se da je jedan KBO, nazvan Eris, dvostruko veći od promjera, tj. Samo manji od samog Plutona. Zbog njihovog položaja izvan Neptunove orbite (srednji polumjer 30,1 AU; 4,5 milijardi km [2,8 milijardi milja]), oni se nazivaju i trans-Neptunovim objektima (TNO).

Budući da je nekoliko KBO-a poput Erisa gotovo toliko veliko kao Pluton, početkom 1990-ih, astronomi su se pitali treba li Plutona zaista smatrati planetom ili jednim od najvećih tijela u Kuiperovom pojasu. Dokazani su dokazi da je Pluton bio KBO, a upravo je to otkriveno 62 godine prije QB ₁ 1992. godine, a 2006. godine Međunarodna astronomska unija izglasala je klasifikaciju Plutona i Erisa kao patuljastih planeta.