Share to: share facebook share twitter share wa share telegram print page

Пояс Койпера

Пояс Койпера
Названо на честь Джерард Койпер
Батьківське небесне тіло Сонце
CMNS: Пояс Койпера у Вікісховищі
Відомі об'єкти Сонячної системи в проєкції на екліптику. Добре видно пояс Койпера
Більшість відомих об'єктів поясу Койпера мають велику піввісь у діапазоні приблизно між 35 і 48 а. о. (червоні й сині об'єкти на діаграмі). Вважається, що кентаври (показані жовтим) і об'єкти розсіяного диска (сірі) раніше теж розташовувалися в поясі Койпера, але були розсіяні Нептуном всередину і назовні

По́яс Ко́йпера (англ. Kuiper belt) — область Сонячної системи за орбітою Нептуна (30 а. о. від Сонця) приблизно до відстані 58 і більше а. о.[1][2] Хоча пояс Койпера схожий на пояс астероїдів, він приблизно у 20 разів ширший і у 20–200 разів масивніший від останнього.

Як і пояс астероїдів, він складається переважно з малих тіл, тобто матеріалу, що залишився після формування Сонячної системи. На відміну від об'єктів поясу астероїдів, які складаються здебільшого з гірських порід і металів, об'єкти поясу Койпера (ОПК) складаються переважно з летких речовин (званих льодами), як-от метан, аміак і вода. У цій області ближнього космосу є принаймні три карликові планети: Плутон, Гаумеа і Макемаке. Крім того, вважається, що деякі супутники планет Сонячної системи, як-от супутник Нептуна Тритон і супутник Сатурна Феба, також виникли в цій області[3][4].

Відтоді, як 1992 року пояс був відкритий, кількість відомих ОПК перевищила тисячу, і передбачається, що ще понад 70 000  ОПК із діаметром понад 100 км поки що не виявлені[5]. Раніше вважалося, що пояс Койпера — головне джерело короткоперіодичних комет (тобто комет з орбітальними періодами менше ніж 200 років). Проте спостереження, проведені з середини 1990-х років, показали, що пояс Койпера динамічно стабільний, і що справжнє джерело цих комет — розсіяний диск, динамічно активна область, створена спрямованим назовні рухом Нептуна 4,5 мільярда років тому[6]; об'єкти розсіяного диска, як-от Ерида, схожі на ОПК, але йдуть по своїх орбітах дуже далеко від Сонця (до 100 а. о.).

Плутон — найбільший відомий об'єкт поясу Койпера. Спочатку він вважався планетою, але у 2006 році був перекласифікований як карликова планета. За складом Плутон нагадує інші об'єкти поясу Койпера, а його період обертання дає змогу віднести його до підгрупи ОПК під назвою «плутино». На честь Плутона підгрупу з чотирьох відомих на цей час карликових планет, які обертаються за орбітою Нептуна, називають «плутоїдами».

Пояс Койпера не слід плутати з гіпотетичною хмарою Оорта, яка розташована в тисячу разів далі. Об'єкти поясу Койпера, як і об'єкти розсіяного диска і хмари Оорта, відносять до транснептунових об'єктів (ТНО)[7].

На початку жовтня 2023 року група астрономів із Канади оголосила про виявлення за межами пояса Койпера 12 нових космічних тіл, що вказує на існування другого пояса Койпера, а значить — регіону Сонячної системи, про який раніше не було відомо. Згідно з публікацією в Live Science, науковці знайшли 12 нових великих об'єктів на відстані в приблизно 60 а. о. від Сонця[8].

Історія

Телескопи на вулкані Мауна-Кеа, за допомогою яких був виявлений пояс Койпера

Різноманітні гіпотези про існування численних невеликих тіл за орбітою Нептуна висловлювали багато дослідників.

1951 року Джерард Койпер висловив припущення, що пояс невеликих тіл за орбітою Нептуна мав існувати в минулому, але наразі його розсіяно Плутоном, і простір, що безпосередньо прилягає до цієї планети, практично порожній[9]. Тривалий час у цій області не було відомо жодного об'єкта, окрім Плутона (відкритого 1930 року) та його супутника Харона (відкрито 1978 року). Тому за цією ділянкою простору міцно закріпилася назва «пояс Койпера».

У серпні 1992 року Девід Джуїтт та Джейн Лу з Гарвард-Смітсоніанського центру астрофізики відкрили перший після Плутона транснептуновий об'єкт — (15760) 1992 QB1, який 31 січня 2018 року отримав назву Альбіон[10]. У березні 1993 року було знайдено друге небесне тіло, до 1996 року їх було вже 32.

До 2005 року стало відомо понад 800 об'єктів поясу Койпера. Міжнародний астрономічний союз рекомендує називати відповідні об'єкти транснептуновими, що відповідає їхньому розташуванню в Сонячній системі та не пов'язано з науковими гіпотезами минулого[9].

Властивості

Верхню межу поясу обрано не довільно — за нею спостерігається значне зменшення кількості видимих об'єктів. Причина цього невідома; можливо, простір «вичищається» об'єктом приблизно земної маси.

Об'єкти поясу Койпера поділяються на такі категорії[джерело?]:

  • Класичні об'єкти мають приблизно кругові орбіти з невеликим нахилом, не пов'язані з рухом інших планет (зокрема, із рухом Нептуна). Такі об'єкти інколи називають «к'юбівано» за назвою першого представника 1992 QB1 (його позначення англійською вимовляється як «к'ю бі ван»).
  • Резонансні об'єкти утворюють орбітальний резонанс з Нептуном 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 або 4:7. Об'єкти з резонансом 2:3 називають плутино за назвою найвідомішого представника — Плутона.
  • Об'єкти розсіяного диска мають великий ексцентриситет орбіти і в афелії можуть віддалятися від Сонця на кількасот астрономічних одиниць.

Вважається, що об'єкти поясу Койпера складаються переважно із затверділих метану, аміаку та води з невеликими домішками органічних речовин, тобто, подібні до кометної речовини. Цим вони відрізняються від астероїдів, які складаються переважно з нелетких мінеральних речовин. Об'єкти в поясі Койпера рухаються здебільшого в площині орбіт планет, на відміну від об'єктів хмари Оорта, які, як припускається, мають сферичний розподіл навколо Сонячної системи.

Загальна маса поясу Койпера в сотні разів перевищує масу поясу астероїдів. За різними оцінками, у поясі має бути від 35 тис.[11] до 70 тис.[12] тіл із діаметром понад 100 км, у той час, як у головному поясі астероїдів таких налічується не більше ніж 200[11]. Утім, вважається, що маса об'єктів хмари Оорта має бути ще більшою[джерело?].

Об'єкти поясу Койпера з діаметром понад 500 км[13]

ЗемляДизноміяЕридаХаронПлутонМакемакеХаумеа2007 OR10КваварСеднаОрк
Порівняльні розміри найбільших ТНО і Землі.
Зображення об'єктів — посилання на статті.
Номер Назва Екваторіальний
діаметр (км) 		Велика піввісь
а. о.		 Перигелій,
а. о.		 Афелій
а. о. 		Відкритий Примітки
134340 Плутон 2370 39,48 29,6 49,3 1930 Плутино[2 1]
136199 Ерида 2326 ± 12 67,71 37,81 97,61 2005 Розсіяний диск
136472 Макемаке 1454 45,64 38,71 52,57 2005  
136108 Гаумеа 1393 43,34 35,16 51,52 2005  
225088 Гунгун 1280 67,21 33,62 100,79 2007 Резонанс 3:10
(134340) Pluto I Харон 1212 ± 3,0 39,48 29,6 49,3 1978 [2 1]
50000 Квавар 1026 43,4 41,9 44,9 2002 К'юбівано
90377 Седна 995 ± 80 502 76,0 928 2003 Розсіяний диск[2 2]
19308 1996 TO66 900 43,136 37,913 48,360 1996 К'юбівано?
90482 Орк 875 39,45 30,8 48,1 2004 Плутино
120347 Салація 870 42,14 37,77 46,5 2004 К'юбівано?
84522 2002 TC302 867 55,74 39,15 72,33 2002 резонанс 2:5
  2013 FY27 850 59,1 35,7 82,6 2013 Розсіяний диск
120178 2003 OP32 838 43,28 38,6 47,96 2003 К'юбівано?
307261 2002 MS4 797 41,93 36,0 47,9 2002  
208996 2003 AZ84 770 39,4 32,3 46,5 2003 Плутино
20000 Варуна 757 43,07 40,9 45,3 2002 К'юбівано?
55565 2002 AW197 752 47,47 41,3 53,7 2002 К'юбівано?
278361 2007 JJ43 730 47,82 40,28 55,37 2007  
174567 Варда 705 45,94 39,62 52,26 2003 К'юбівано?
24835 1995 SM55 702 41,653 37,4 45,9 1995 К'юбівано?
  2010 KZ39 697 45,0 42,5 47,6 2010 К'юбівано?
90568 2004 GV9 680 41,934 38,68 45,19 2004 К'юбівано?
145452 2005 RN43 679 41,6 40,6 42,5 2005 К'юбівано?
55637 2002 UX25 667 42,56 36,5 48,7 2002 К'юбівано?
  2012 VP113 666 264 80,5 449 2012 Розсіяний диск
  2008 ST291 636 98,6 42,50 154,8 2008 Розсіяний диск
  2010 RF43 666 49,62 37,01 61,82 2010  
84922 2003 VS2 624 39,266 36,427 42,104 2003 Плутино
  2010 FX86 607 46,69 43,92 49,46 2010 К'юбівано?
  2014 UM33 607 45,8 35,2 56,4 2014 зовнішні частини
  2006 QH181 607 67,45 38,25 96,65 2006 Розсіяний диск
  2010 RE64 607 63,1 37,1 89,1 2010 Розсіяний диск
19521 Хаос 600 45,82 41,06 50,58 1998 К'юбівано
  2007 UK126 590 74,394 37,625 111,143 2007 Розсіяний диск
  2004 XR190 580 57,035 52,317 61,752 2004 Розсіяний диск
145451 2005 RM43 580 89,8 35,1 145 2005 Розсіяний диск
120348 2004 TY364 554 38,74 36,21 41,27 2004  
  2002 XV93 549 39,33 34,51 44,15 2002 Плутино
28978 Іксіон 535 39,49 30,0 49,1 2001 Плутино
  2010 VK201 529 43,28 38,62 47,94 2010 К'юбівано?
  2008 OG19 529 66,131 38,577 93,686 2008 Розсіяний диск
15874 1996 TL66 515 84,2 35,01 133,48 1996 Розсіяний диск
  2014 FC69 515 73,491 40,111 106,872 2014 Розсіяний диск
  2007 JH43 505 39,565 38,576 40,554 2007 Плутино?
  1. ↑ а б Плутон і Харон утворюють подвійну систему
  2. ↑ Багато дослідників вважають Седну об'єктом хмари Оорта, а не поясу Койпера.

Див. також

Примітки

  1. ↑ New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter Observes Higher than Expected Fluxes Approaching 60 au. // Alex Doner, Mihály Horányi, Fran Bagenal, Pontus Brandt at al. Published 2024 January 25 • © 2024. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. The Astrophysical Journal Letters, Volume 961, Number 2
  2. ↑ Зонд New Horizons розширив межі поясу Койпера. // Автор: Марина Качура. 21.02.2024
  3. ↑ Johnson, Torrence V.; and Lunine, Jonathan I.; Saturn's moon Phoebe as a captured body from the outer Solar System, Nature, Vol. 435, pp. 69-71
  4. ↑ Craig B. Agnor & Douglas P. Hamilton (2006). Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter (PDF). Nature. Архів оригіналу (PDF) за 21 червня 2007. Процитовано 20 червня 2006.
  5. ↑ David Jewitt. Kuiper Belt Page. Архів оригіналу за 4 липня 2012. Процитовано 15 жовтня 2007.
  6. ↑ Harold F. Levison, Luke Donnes (2007). Comet Populations and Cometary Dynamics. У Lucy Ann Adams McFadden, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson (ред.). Encyclopedia of the Solar System (вид. 2nd). Amsterdam; Boston: Academic Press. с. 575–588. ISBN 0120885891.
  7. ↑ Gérard FAURE (2004). DESCRIPTION OF THE SYSTEM OF ASTEROIDS AS OF MAY 20, 2004. Архів оригіналу за 29 травня 2007. Процитовано 1 червня 2007. {{cite web}}: Проігноровано невідомий параметр |Archivedate= (можливо, |archivedate=?) (довідка)
  8. ↑ Potential discovery of a dozen objects beyond Pluto could reveal a new section of the solar system we never knew about. // By Harry Baker published October 6, 2023
  9. ↑ а б Георгий Бурба (февраль 2006). Ледяные сателлиты Солнца. Вокруг света (2785). Архів оригіналу за 28 червня 2006. Процитовано 9 травня 2006.(рос.)
  10. ↑ IAU Minor Planet Center. www.minorplanetcenter.net. Процитовано 10 жовтня 2023.
  11. ↑ а б Пояс Койпера // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 220. — ISBN 966-613-263-X.
  12. ↑ David Jewitt. Kuiper Belt Page. Архів оригіналу за 4 липня 2012. Процитовано 17 грудня 2012.
  13. ↑ http://www.johnstonsarchive.net/

Посилання
Kembali kehalaman sebelumnya