образование

Колан на Койпер

Октомври 2020

Колан на Койпер


Плутон вече не е последният аванпост на Слънчевата система, а по-скоро портата към пояса на Койпер. Коланът на Койпер е съставен от леви части от образуването на Слънчевата система, по-голяма и студена версия на астероидния пояс.

Трудно е да си представим колко голям и далечен е пояса на Койпер, но можете да щракнете тук, за да видите диаграма на Слънчевата система, която да мащабирате. За да се включи поясът на Куйпер, „Слънцето“ обхваща орбитите на Марс, Венера и Земя, а нито Марс, нито астероидният пояс са показани.

Нептун, чиято орбита е вътрешната граница на пояса на Койпер, е на около 4,5 милиарда км (2,8 милиарда мили) от Слънцето. Астрономите предпочитат да говорят за тези големи разстояния в астрономическите единици (AU), където 1 AU е разстоянието от Земята до Слънцето. Тъй като Нептун е на 30 AU от Слънцето, той е тридесет пъти по-отдалечен от Слънцето, отколкото ние. След това коланът се простира поне още 20 AU.

Обектите извън орбитата на Нептун се наричат ​​транснептунови обекти (ТНО). Тези в пояса на Койпер също са обекти на пояса на Койпер (KBOs). Три KBO вече са определени като планети джуджета: Плутон, Хаумея (как МОЖЕ ах) и Макемаке (МАХ кей МАХ кай). Тези три планети джуджета са необичайно големи за пояса на Койпер, но все още са по-малки от нашата Луна.

Основните материали на пояса на Койпер са различни "ледени летливи" и скала. Ледените летливи вещества са вещества като вода, амоняк и метан, които са течности или газове на Земята, но замразени във външната Слънчева система.

Изчислено е, че има поне 70 000 КБО на 100 км или повече и милиони по-малки. Въпреки че поясът на Куйпер е голям и съдържанието му е много, КБО са малки, широко разположени и с ниска плътност. Ако можете да ги съберете всички, за да направите един обект, ще ви трябват поне още девет пояса на Койпер за обект с масата на Земята.

Първият обект, открит отвъд Плутон и Харон, е известен като QB1 от 1992 г. След пет години търсене, английският астроном Дейвид Джиит и американският астроном, роден от Виетнам Джейн Луу, го откриват през август 1992 г. Датата на това откритие често се посочва като дата на откриване на пояса на Койпер.

Астрономите обсъждаха съществуването на такъв регион в продължение на много десетилетия. Всъщност, скоро след откритието на Плутон през 1930 г. американският астроном Фредерик К. Леонард (1896-1960 г.) предполага, че Плутон може да не е нова планета, а първата от нов клас обекти. През 1943 г. ирландският астроном Кенет Еджъърт (1880-1972) пише, че външният участък на Слънчевата система трябва да съдържа голям брой малки тела, а също така смята, че това ще бъде източник на комети.

Интересно е, че холандско-американският астроном Джерард Куйпер (1905-1973) през 1951 г. независимо предложи диск от малки ледени тела да остане от формирането на Слънчевата система. Въпреки заключението си, че дискът вече не съществува, той е кръстен на него, въпреки че е наричан и поясът на Edgeworth-Kuiper.

Плутон и Харон, разбира се, са транснептунови обекти. За двадесет години от своята 248-годишна орбита те са по-близо до Слънцето, отколкото Нептун, но те пътуват далеч отвъд това през остатъка от орбитата. Плутон беше първото открито KBO, но бяха необходими шест десетилетия, за да се потвърди, че не е уникален. От 1992 г. насам са открити над 1300 транснептунови обекти.

Около две трети от обектите, наблюдавани в пояса на Койпер, са между 42-48 АС. Този регион е известен като класическия колан на Койпер. Далеч от влиянието на гравитацията на Нептун, обектите тук имат стабилни орбити. Изглежда има две различни популации, които се различават по цвят и орбитални характеристики.

Първият тип имат орбити като планети - почти кръгли и близки до еклиптиката (равнината на Слънчевата система). Те вероятно са се образували там, където са сега. Вторият тип имат повече удължени орбити, които са наклонени под ъгъл спрямо еклиптиката. Те вероятно са се образували по-близо до Слънцето, движейки се навън, когато Уран и Нептун го направиха.

Коланът на Койпер изглежда е отзад отвъд. Толкова е далеч от нас, че Слънцето просто ще изглежда като особено ярка звезда. И все пак има още. Още по-далеч от пояса на Койпер е разпръснатият диск - той разтяга още 50 AU. Разпръснатите дискови обекти имат много удължени орбити, пресичащи равнината на Слънчевата система под стръмни ъгли.

Ерис беше открит в разпръснатия диск през 2005 г. Тъй като изглеждаше по-голям от Плутон, това най-накрая тласна Международния астрономически съюз към определянето на планета. На тази диаграма можете да видите орбитите на Плутон и Ерис. Орбитата на Ерис е под ъгъл над четиридесет градуса спрямо еклиптиката. Белите точки представляват класически KBO.

Разпръснатите дискови обекти често се приближават достатъчно близо, за да бъдат засегнати от гравитацията на Нептун, така че орбитите им са нестабилни. Някои комети за краткосрочен период също идват от диска, но повечето произхождат от облака на Оорт.Астрономите смятат, че облакът Оорт заобикаля Слънчевата система, започвайки от може би 10 000 AU и се простира до 100 000 AU или повече.

НАСА Нови хоризонти сонда е посетила Плутон и е на път за друг обект на пояса на Койпер.

Препратки:
(1) „Поясът на Койпер от много цветове“ //www.nasa.gov/topics/solarsystem/sunearthsystem/main/kuiper-colors.html
(2) „Литограф на пояса на Куйпер и облата на Оорт“ //www.nasa.gov/audience/foreducators/topnav/materials/listbytype/Kuiper_Belt_Lithograph.html
(3) „Видове транснептунови обекти“ //planetary.org/explore/topics/trans_neptunian_objects/facts.html (достъп до 2011-07-24)

SUPER-VILLAIN-BOWL! - TOON SANDWICH (Октомври 2020)



Тагове Статия: Пояс на Койпер, астрономия, пояс на Койпер, Плутон, астероиден пояс, Нептун, TNO, KBO, Haumea, Макемаке, планети джуджета, ледени летливи, Джуит и Луу, QB1, Фредерик Леонард, Еджъърт, Джерард Куйпер, транснептунски, класически KBOs, две популации, разпръснат диск, SDO, Eris, Oort Cloud, New Horizons, Mona Evans