Пояс Койпера — это круглая область, состоящая из ледяных тел, расположенная за орбитой Нептуна. Его границы простираются от орбиты Нептуна (30 астрономических единиц) до примерно 50 астрономических единиц от Солнца. В этом регионе находится миллионы объектов, большинство из которых состоят из ледяных летучих веществ.
После обнаружения Плутона в 1930 году учёные предполагали существование других объектов во внешней части Солнечной системы.
Только в 1992 году обнаружили другие объекты в данном регионе. Объекты представляли собой большое поле обломков на окраине Солнечной системы, которое вместе образует Пояс Койпера.
Пояса Койпера многие астрономы теоретизировали о существовании за десятилетия до его открытия. Это огромное и таинственное место, которое мы только начинаем исследовать. Давайте выясним, что же такое пояс Койпера, где он расположен и как был создан?
Определение пояса Койпера
Область ледяных тел, расположенных за орбитой Нептуна, имеет кольцевидную форму и называется поясом Койпера. пояс астероидовВ нём сосредоточены миллионы крошечных частиц, которые сохранились с момента образования Солнечной системы.
Также называют эти ледяные тела транс-нептунскими объектами или объектами пояса Койпера.
Пояс Койпера не следует перепутать с Облаком Оорта, распределяющимся далее от пояса Койпера и окружающей Солнечную систему телами, похожими на кометы.
Расположение и состав
Пояс Койпера занимает пространство между орбитой Нептуна, расположенной примерно в 30 астрономических единицах от Солнца, и отдалением около 50 астрономических единиц.
Он вдвести больше по ширине и от двадцати до двухсот раз массивнее пояса астероидов, находящегося между орбитами Марса и Юпитера.
Пояс Койпера населяют множество карликовых планет, среди которых Плутон, Эрис, Хаумеа и Макемаке. Большинство объектов пояса состоят из ледяных летучих веществ, таких как вода, аммиак и метан.
Несмотря на большое количество лун, возможно появление в этом регионе крупных спутников, подобных Фебе Сатурна и Тритону Нептуна, согласно некоторым исследованиям.
Как он был создан?
Происхождение Пояса Койпера и его сложная структура до конца не изучены, но учёные предполагают, что в нём сохранены остатки ранней Солнечной системы.
Отсутствие Нептуна позволило бы ледяным объектам этого региона объединиться и сформировать планету. Гравитационное воздействие Нептуна нарушило бы этот процесс, мешая ледяным объектам слиться в единое целое.
Согласно модели Ниццы, динамичное развитие Солнечной системы могло привести к формированию пояса Койпера ближе к Солнцу, чем его нынешнее местоположение. Уран и Нептун совершали сложный танец, меняя позиции и перемещаясь наружу в системе.
Из-за удаления от Солнца обе планеты могли унести с собой большинство ледяных объектов пояса Койпера, переместив их из исходных точек в более холодные области Солнечной системы.
Кто открыл пояс Койпера?
Его назвали в честь голландского астронома Джерарда Койпера, хотя последний и не думал о наличии такого объекта. Исследования его же были широко известны среди исследователей, вследствие чего общая идея пояса получил присвоение имени Койпера.
В 1943 году независимый астроном-теоретик Кеннет Эджворт опубликовал статью с гипотезой о том, что материальные объекты за пределами орбиты Нептуна слишком широко распылены для того, чтобы конденсироваться в планеты.
Эти материалы сгущаются в более мелкие тела во внешнем краю Солнечной системы. Иногда эти тела покидают свой район и появляются как случайные гости внутренней части Солнечной системы, которые мы называем комета.
В честь выдающихся трудов Эджворта учёные порой применяют обозначение «Пояс Эджворта-Койпера».
В 1992 году астроном Дэвид Джевитт и его ученица Джейн Луу обнаружили кандидата в КВО 1992 QB1. Это был первый объект пояса Койпера, обнаруженный после Плутона и Харона. Почти полгода спустя была обнаружена вторая подобная запись (181708) 1993 FW.
Астрономы обнаружили более двух тысяч объектов в поясе Койпера, а предполагается, что в этом регионе насчитывается свыше ста тысяч больших тел на расстоянии более ста километров.
7 интересных фактов о поясе Койпера
Многие объекты пояса Койпера сопровождаются спутниками.
Многие объекты пояса Койпера либо обладают спутниками, либо представляют собой двойные системы. Спутники — существенно меньшие тела, вращающиеся вокруг больших объектов. Объект в этом регионе может иметь несколько спутников. Квавар, Хаумеа, Эрис и Плутон — это все объекты пояса Койпера с лунами.
Двойные объекты — это пары объектов, схожие по массе или размеру, вращающиеся вокруг общего центра масс, расположенного между ними.
2. Они гораздо менее массивны, чем Земля.
К Despite огромной протяжённости пояса Койпера, масса его меньше двух процентов от массы Земли.
Это выходит за рамки обычных моделей, согласно которым пояс Койпера должен быть в тридцать раз массивнее Земли. Причинами отсутствия примерно 99% ожидаемой массы пока никто не объяснил.
Некоторые исследователи считают, что объекты пояса Койпера вследствие частых столкновений со временем превращаются в пыль. Вследствие этого пояс Койпера может исчезнуть в отдаленном будущем.
3. Это источник комет
Пояс Койпера — регион, откуда рождаются кометы. Столкновения объектов в этом поясе порождают более мелкие частицы, которые под воздействием гравитации Нептуна могут быть выброшены на орбиты, направляющие их к Солнцу.
Гравитация Юпитера удерживает фрагменты на коротких орбитах, протяженностью двадцать лет и менее. Такие объекты называются кометами семейства Юпитера.
Несмотря на то что большинство из них в конечном итоге становятся бездействующими, астрономы обнаружили некоторые околоземные астероиды, напоминающие сгоревшие кометы. Наблюдения указывают на начало этих комет в Поясе Койпера или Облаке Оорта.
Более полувека астрономы пребывали в неведении относительно открытия пояса Койпера.
Первым объектом пояса Койпера стал открытый в 1930 году Плутон. Тогда у исследователей не было представления о расположении небесных тел во внешней области Солнечной системы. Несмотря на странную наклонность орбиты Плутона, его считали одинокой планетой.
Открытие второго объекта в поясе Койпера в 1992 году показало, что Плутон не одинокий объект: в этом регионе миллионы маленьких ледяных тел вращаются вокруг Солнца.
Пятерка самых массивных тел пояса Койпера.
Пять самых крупных объектов пояса Койпера с учётом размера.
- ПлутонЭто самая крупная известная ледяная карликовая планета, которая протягивается на 1188 километров.
- ЭридаС размером в 1163 километра это самая массивна и вторая по величине известная карликовая планета в нашей Солнечной системе.
- ХаумеаКарликовая планета размером 780 км – самая быстровращающаяся из известных, у нее есть кольцо.
- МакемакеВероятно, карликовая планета с собственным спутником, S/2015 (136472) 1, протяженностью 715 км.
- КваварОбъект длиной 555 километров — потенциальная карликовая планета с рассчитанной плотностью 2,2 грамма на кубический сантиметр.
Первый созданный человеком объект в поясе Койпера.
В 1983 году «Пионер 10» стал первым космическим кораблем, вышедшим за пределы орбиты Нептуна. В то время Койперский пояс еще не был обнаружен, поэтому зонд не исследовал ледяные объекты в этом регионе.
Космический зонд «Новые горизонты» НАСА стал первым межпланетным аппаратом, предназначенным для пролёта и исследования объекта(ов) в поясе Койпера в течение следующего десятилетия с момента запуска (2006 года).
В июле 2015 года космический аппарат пролетел над Плутоном и его спутниками, собирая сведения об атмосфере и поверхностях. В 2019 году аппарат совершил близкий полет к объекту под названием 486958 Аррокот в поясе Койпера.
Предположительная планета могла бы прояснить происхождение некоторых тел пояса Койпера.
В 2015 году исследователи из Калифорнийского технологического института нашли математические доказательства, указывающие на то, что «Планета X» может находиться за Плутоном. Ее еще не заметили, но расчеты предполагают ее существование.
Гравитация этой неизвестной планеты могла объяснить необычные орбиты как минимум пяти маленьких ледяных объектов в поясе Койпера. Открытие их перевернуло бы наше представление о развитии Солнечной системы.