Пояс Койпера – це пончикоподібна область крижаних об’єктів за орбітою Нептуна. Дізнайтеся вси відомі нам факті про нього.
Що таке Пояс Койпера
Пояс Койпера – це пончикоподібна область крижаних об’єктів за орбітою Нептуна. Він є домом для Плутона, більшості відомих карликових планет і деяких комет.
Огляд Поясу Койпера
Пояс Койпера є домом для Плутона та Аррокота. Обидва світи відвідав космічний апарат НАСА “Нові горизонти”. У Поясі Койпера можуть існувати мільйони інших крижаних світів, які залишилися після формування нашої Сонячної системи. Вчені називають ці світи об’єктами поясу Койпера, або транснептуновими об’єктами (ТНО). Транснептунові об’єкти – це об’єкти нашої Сонячної системи, які мають орбіту за межами Нептуна.
Що таке космічний фон чи космічний мікрохвильовий фон?
Як і пояс астероїдів, пояс Койпера – це область залишків ранньої історії Сонячної системи. Як і пояс астероїдів, він також був сформований гігантською планетою, хоча це скоріше товстий диск (як пончик), ніж тонкий пояс.
Пояс Койпера не слід плутати з Хмарою Оорта, яка є набагато віддаленішою областю крижаних, схожих на комети тіл, що оточують Сонячну систему, включаючи Пояс Койпера. Вважається, що і Хмара Оорта, і Пояс Койпера є джерелами комет.
Пояс Койпера є справжнім космічним кордоном – це місце, яке ми все ще тільки починаємо досліджувати, і наше розуміння все ще розвивається.
Цікаві факти про пояс Койпера
Це ВЕЛИЧЕЗНА область космосу за Нептуном.
Пояс Койпера – одна з найбільших структур у нашій Сонячній системі – разом з хмарою Оорта, геліосферою та магнітосферою Юпітера. Його загальна форма нагадує роздутий диск або пончик. Її внутрішній край починається на орбіті Нептуна, приблизно на відстані 30 а.о. від Сонця. (1 астрономічна одиниця – це відстань від Землі до Сонця.) Внутрішня, головна область поясу Койпера закінчується приблизно на відстані 50 а.о. від Сонця.
Зовнішній край основної частини поясу Койпера перекриває друга область, яка називається розсіяним диском і простягається назовні майже до 1 000 а.о., а деякі тіла на орбітах заходять ще далі.
Це дуже далеко. (Але Хмара Оорта простягається ще далі)
Пояс Койпера не слід плутати з Хмарою Оорта, яка є ще більш віддаленою сферичною областю крижаних, кометоподібних тіл, що оточує Сонячну систему, включаючи Пояс Койпера. Але і Хмара Оорта, і Пояс Койпера вважаються джерелами комет.
Він має схожість з головним поясом астероїдів.
Астрономи вважають, що крижані об’єкти поясу Койпера – це залишки від формування Сонячної системи. Подібно до зв’язку між головним поясом астероїдів і Юпітером, це регіон об’єктів, які могли б об’єднатися і сформувати планету, якби там не було Нептуна. Натомість, гравітація Нептуна настільки розбурхала цю область простору, що маленькі крижані об’єкти не змогли об’єднатися у велику планету.
Надмасивна чорна діра: Загадки та Дива Космосу
Ми лише зачепили поверхню того, що там знаходиться.
На сьогоднішній день спостерігачі зареєстрували понад 2 000 об’єктів Поясу Койпера, але вони становлять лише крихітну частку від загальної кількості об’єктів, які, на думку вчених, існують там. За оцінками астрономів, в регіоні Пояса Койпера є сотні тисяч об’єктів шириною щонайменше 60 миль (100 кілометрів) або більше.
Там, ймовірно, було набагато більше матерії.
Кількість матерії в поясі Койпера сьогодні може становити лише невелику частину того, що було там спочатку. Згідно з однією добре обґрунтованою теорією (відомою як Ніццька модель, за назвою міста Ніцца, Франція), зміщення орбіт чотирьох планет-гігантів (Юпітера, Сатурна, Урана і Нептуна) могло призвести до втрати більшої частини первісного матеріалу, який, ймовірно, в 7-10 разів перевищує масу Землі.
Сьогодні Пояс Койпера повільно руйнується. Об’єкти в ньому час від часу зіштовхуються, причому фрагменти зіткнень утворюють менші КО (деякі з них можуть стати кометами), а також пил, який видувається із Сонячної системи сонячним вітром. Загальна маса всього матеріалу в Поясі Койпера на сьогодні, за оцінками, не перевищує приблизно 10 відсотків маси Землі.
Багато об’єктів Поясу Койпера мають супутники.
Досить велика кількість обєктів поясу Койпера мають супутники – тобто значно менші тіла, що обертаються навколо них – або є бінарними об’єктами. Бінарні об’єкти – це пари об’єктів, відносно схожих за розміром або масою, які обертаються навколо точки (спільного центру мас), що лежить між ними.
Деякі бінарні об’єкти насправді торкаються один одного, створюючи щось на кшталт арахісу, так звані контактні бінарні об’єкти. Плутон, Еріда, Хаумеа і Кваоар – це об’єкти поясу Койпера, які мають супутники.
Комета Галлея: Факти про найвідомішу комету в історії
Це одне з місць, звідки походять комети.
Пояс Койпера є джерелом комет, оскільки він дуже повільно руйнується. Уламки, що утворюються при зіткненні обєктів, можуть виштовхуватися гравітацією Нептуна на орбіти, які спрямовують їх до Сонця, де гравітація Юпітера ще більше заганяє їх у короткі петлі, що тривають 20 років або менше.
Такі комети називаються кометами з коротким періодом Юпітера. Враховуючи їхні часті подорожі у внутрішню Сонячну систему, більшість з них, як правило, досить швидко вичерпують свій летючий лід і зрештою стають сплячими, або мертвими, кометами з малою або нульовою активністю, яку можна було б виявити.
Дослідники виявили, що деякі навколоземні астероїди насправді є вигорілими кометами, і більшість з них мали б почати свій шлях у поясі Койпера. (Іншим джерелом комет є Хмара Оорта, де зароджується більшість довгоперіодичних комет на сильно нахилених орбітах).
Насправді Койпер не відкрив його.
Пояс Койпера названий на честь астронома Герарда Койпера, який у 1951 році опублікував наукову статтю, що містила припущення про об’єкти за межами Плутона.
Робота Койпера насправді не передбачила популяції об’єктів, які ми спостерігаємо в регіоні, названому на його честь, або, що особливо важливо, їхні стосунки з Нептуном. (Орбіта Нептуна, а не Плутона, визначає внутрішній край поясу; і саме гравітація Нептуна значною мірою сформувала цей пояс).
Але Койпер і його ідеї були настільки відомими серед астрономів, що загальну ідею поясу почали приписувати йому.
Довгий час астрономи не усвідомлювали, що вони його відкрили.
Плутон був першим об’єктом поясу Койпера, який відкрили в 1930 році, в той час, коли астрономи ще не мали підстав очікувати на велику кількість крижаних світів за Нептуном. На той час вчені ще не сформували уявлення про зовнішню Сонячну систему, яке б дозволило припустити, що Плутон може мати велику компанію.
Тож, незважаючи на його дивну еліптичну та нахилену орбіту, на той час мало сенс вважати Плутон самотньою планетою. Минуло ще 62 роки, перш ніж у 1992 році було знайдено другий КБО, який нарешті привів до визнання того, що Плутон далеко не самотній.
Вперше ми полетіли туди в 1983 році.
Першим космічним апаратом, який потрапив у район поясу Койпера, був космічний апарат НАСА “Піонер-10”, коли він перетнув простір за межами орбіти Нептуна у 1983 році. Але цей космічний апарат не відвідав жодного з крижаних світів у регіоні – жоден, окрім Плутона, ще не був відкритий. (Вояджер-2 відвідав супутник Нептуна Тритон у 1989 році, а Кассіні – супутник Сатурна Фібі у 2004 році – обидва можуть бути світами з поясу Койпера, які втекли з нього).
Першим космічним апаратом, який дійсно відвідав об’єкт у поясі Койпера, був “Нові горизонти” НАСА, який пролетів повз Плутон та його супутники у липні 2015 року. Пізніше, 1 січня 2019 року, “Нові горизонти” пролетів повз другий об’єкт Койпера, Аррокот. Зображення від зустрічі показали дуже червонуватий дволопатевий об’єкт, схожий на частково сплюснутого сніговика. Дивна форма об’єкта – не схожа на жодну з коли-небудь бачених – стала найбільшою несподіванкою під час прольоту.
Джерело: https://science.nasa.gov/
