Huvud vetenskap

Kuiper bälte astronomi

Innehållsförteckning:

Kuiper bälte astronomi
Kuiper bälte astronomi

Video: Kuiper bältet 2024, Juni

Video: Kuiper bältet 2024, Juni
Anonim

Kuiper-bälte, även kallad Edgeworth-Kuiper-bälte, platt ring av isiga små kroppar som kretsar kring solen bortom planeten Neptunus bana. Det kallades efter den nederländska amerikanska astronomen Gerard P. Kuiper och omfattar hundratals miljoner objekt - antas vara kvar från bildningen av de yttre planeterna - vars banor ligger nära solsystemets plan. Kuiper-bältet tros vara källan till de flesta av de observerade korta perioderna, särskilt de som kretsar runt solen på mindre än 20 år, och för de isiga Centaur-objekten, som har banor i regionen av jätteplaneterna. (En del av Centaurerna kan representera övergången från Kuiper-bälteobjekt [KBO: er] till kortkometer.) Även om dess existens hade antagits i årtionden förblev Kuiper-bältet oupptäckt fram till 1990-talet, då förutsättningen för stora teleskop och känsliga ljusdetektorer blev tillgänglig.

KBO: s omloppsbana på ett medelavstånd från solen större än det genomsnittliga omloppsavståndet för Neptun (cirka 30 astronomiska enheter [AU]; 4,5 miljarder km [2,8 miljarder mil]). Kuiper-bältets ytterkant är mer dåligt definierad men utesluter nominellt föremål som aldrig går närmare solen än 47,2 AU (7,1 miljarder km), platsen för 2: 1 Neptun-resonans, där ett objekt gör en bana för vartannat Neptunus. Kuiper-bältet innehåller de stora föremålen Eris, Pluto, Makemake, Haumea, Quaoar och många, troligen miljoner, andra mindre kroppar.

Upptäckt av Kuiper-bältet

Den irländska astronomen Kenneth E. Edgeworth spekulerade 1943 att fördelningen av solsystemets små kroppar inte begränsades av det nuvarande avståndet från Pluto. Kuiper utvecklade ett starkare fall 1951. Arbetar utifrån en analys av massfördelningen av kroppar som behövdes för att samlas i planeter under bildandet av solsystemet, Kuiper demonstrerade att en stor kvarvarande mängd små isiga kroppar - inaktiva kometkärnor - måste ligga bortom Neptune. Ett år tidigare hade den holländska astronomen Jan Oort föreslagit existensen av en mycket mer avlägsen sfärisk behållare av isiga kroppar, nu kallad Oort-molnet, från vilket kometer kontinuerligt fylls på. Denna avlägsna källa svarade tillräckligt för kometerna för långvariga kometer - de med perioder som är större än 200 år. Kuiper konstaterade emellertid att kometer med mycket korta perioder (20 år eller mindre), som alla går i samma riktning som alla planeter runt solen och nära solsystemets plan, kräver en närmare, mer utplattad källa. Denna förklaring, som klart åberopades 1988 av den amerikanska astronomen Martin Duncan och medarbetare, blev det bästa argumentet för Kuiper-bältets existens tills dess direkt upptäckt.

1992 upptäckte den amerikanska astronomen David Jewitt och doktorand Jane Luu (15760) 1992 QB 1, som ansågs vara den första KBO. Kroppen är cirka 200–250 km (125–155 miles) i diameter, beräknat utifrån dess ljusstyrka. Den rör sig i en nästan cirkulär bana i planet för planetsystemet på ett avstånd från solen på cirka 44 AU (6,6 miljarder km). Detta är utanför Plutos omloppsbana, som har en genomsnittlig radie på 39,5 AU (5,9 miljarder km). Upptäckten av QB 1 från 1992 uppmärksammade astronomer på möjligheten att upptäcka andra KBO, och inom 20 år hade cirka 1 500 upptäckts.

På grundval av uppskattningar av ljusstyrka närmar sig eller överskrider storleken på de större kända KBO: erna för Plutos största måne, Charon, som har en diameter på 1 208 km (751 miles). En KBO, med namnet Eris, verkar vara två gånger den diametern - dvs. bara något mindre än Pluto själv. På grund av deras läge utanför Neptuns omloppsbana (medelradie 30,1 AU; 4,5 miljarder km) kallas de också trans-Neptunian-objekt (TNO).

Eftersom flera KBO: er som Eris är nästan lika stora som Pluto, från början på 1990-talet, undrade astronomer om Pluto verkligen skulle betraktas som en planet eller som en av de största kropparna i Kuiper-bältet. Beviset visade att Pluto var en KBO som just råkades upptäckas 62 år före 1992 QB 1, och 2006 röstade Internationella astronomiska unionen för att klassificera Pluto och Eris som dvärgplaneter.