Kuiper belt
-
История и гипотезы
- После открытия Плутона в 1930 году, многие астрономы предположили существование транс-нептунианских объектов.
- В 1951 году Герхард Купер предположил существование диска из остатков солнечной туманности.
- В последующие десятилетия гипотезы о существовании пояса Купера принимали различные формы.
-
Открытие и классификация
- В 1992 году был открыт первый объект пояса Купера, Альбион.
- С тех пор количество известных объектов пояса Купера увеличилось до тысяч.
- В 2006 году Плутон был переклассифицирован как карликовая планета.
-
Состав и свойства
- Объекты пояса Купера состоят в основном из замерзших летучих веществ, таких как метан, аммиак и вода.
- Большинство объектов пояса Купера имеют орбиты, близкие к 30-50 астрономическим единицам от Солнца.
-
Динамическая стабильность и происхождение комет
- Исследования показали, что пояс Купера динамически стабилен и не является основным источником комет.
- Кометы, такие как Эрида, имеют экстремально эксцентричные орбиты и могут находиться на расстоянии до 100 астрономических единиц от Солнца.
-
Различия с облаком Оорта
- Пояс Купера отличается от облака Оорта, которое считается в тысячу раз более далеким и сферическим.
- Объекты пояса Купера, облака Оорта и рассеянные объекты вместе называются транс-нептунианскими объектами (ТНО).
-
Значение и исследования
- Пояс Купера и Нептун могут служить маркером границы Солнечной системы.
- Исследования продолжаются для лучшего понимания природы и происхождения объектов пояса Купера.
-
Открытие пояса Койпера
- В 1987 году астроном Дэвид Джуитт начал поиски объектов за орбитой Плутона.
- В 1992 году Джуитт и его коллега Джейн Луу обнаружили первый объект пояса Койпера, 1992 QB1.
- К 2018 году было найдено более 2000 объектов пояса Койпера.
-
Структура пояса Койпера
- Пояс Койпера простирается от 30 до 55 астрономических единиц.
- Основное тело пояса находится между 39.5 и 48 астрономическими единицами.
- Пояс Койпера имеет форму тора или пончика.
-
Влияние Нептуна
- Нептун оказывает значительное влияние на структуру пояса Койпера из-за орбитальных резонансов.
- В поясе Койпера есть разрывы, аналогичные разрывам в поясе астероидов.
-
Классический пояс Койпера
- Между 42 и 48 астрономическими единицами находится классический пояс Койпера.
- Классический пояс состоит из двух популяций: динамически холодной и динамически горячей.
- Динамически холодная популяция имеет орбиты, близкие к круговым, и низкую эксцентричность.
- Динамически горячая популяция имеет орбиты с высоким наклоном и эксцентричностью.
-
Орбитальные резонансы
- Объекты в поясе Койпера могут находиться в резонансах с Нептуном.
- 2:3 резонанс (39.4 астрономических единиц) населен около 200 объектами, включая Плутон.
- 1:2 резонанс (47.7 астрономических единиц) менее населен.
-
Резонансы и троянцы Нептуна
- Нептун имеет несколько троянских объектов в точках Лагранжа.
- Троянцы находятся в резонансе 1:1 с Нептуном и имеют стабильные орбиты.
- Отсутствие объектов с большими полуосями ниже 39 а.е. объясняется миграцией Нептуна.
-
Утес Койпера
- Резонанс 1:2 на 47,8 а.е. является границей пояса Койпера.
- Объекты обнаружены в резонансе 2:5 на 55 а.е., но предсказания не подтвердились.
- Утес Койпера — резкое уменьшение объектов за пределами 50 а.е., причина неизвестна.
-
Происхождение пояса Койпера
- Пояс Койпера состоит из планетезималей, не объединившихся в планеты.
- Плутон и Харон имеют небольшие кратеры, что указывает на их образование из крупных тел.
- Пояс Койпера находился под влиянием Юпитера и Нептуна, которые смещали орбиты планет.
-
Модели и модификации
- Модель Ниццы воспроизводит многие характеристики пояса Койпера, но не учитывает некоторые особенности.
- Модифицированная модель Ниццы предполагает миграцию ледяных гигантов и их столкновения.
- Нептун сталкивается с ледяным гигантом, что приводит к смещению его орбиты и сохранению холодного пояса.
-
Композиция объектов пояса Койпера
- Объекты пояса Койпера состоят из горных пород и льдов, таких как вода, метан и аммиак.
- Температура пояса составляет около 50 К, что удерживает многие соединения в твердом состоянии.
-
Плотность и состав объектов пояса Койпера
- Плотность объектов пояса Койпера варьируется от менее 0,4 до 2,6 г/см³.
- Объекты с наименьшей плотностью состоят из льда и обладают значительной пористостью.
- Самые плотные объекты состоят из горных пород, покрытых тонкой коркой льда.
- Плотность снижается для небольших объектов и повышается для крупных.
-
Цвет и состав объектов пояса Койпера
- Первоначально КБО были определены только по цвету, который варьировался от нейтрально-серого до темно-красного.
- Солнечное излучение химически изменило метан на поверхности КБО, образовав толины.
- Макемаке содержит углеводороды, полученные в результате радиационной обработки метана.
-
Распределение по массе и размерам
- Общая масса пояса Койпера составляет (1,97±0,30)×10-2 массы Земли.
- Динамически горячая популяция составляет 1% от массы Земли, динамически холодная — 0,03%.
- Распределение объектов по размерам подчиняется степенным законам, с разными наклонами для горячих и холодных объектов.
-
Самые маленькие объекты пояса Койпера
- Объекты радиусом менее 1 км были обнаружены при затмении звезд.
- Первые сообщения об этих объектах поступили в 2009 и 2012 годах.
- Наблюдения с помощью New Horizons показали более высокие потоки пыли, чем ожидалось.
-
Рассеянный диск
- Рассеянный диск — малонаселенная область, пересекающаяся с поясом Койпера.
- Рассеянные дискообразные объекты имеют эллиптические орбиты и часто сильно наклонены к эклиптике.
- Рассеянный диск считается источником многих короткопериодических комет.
-
Классификация объектов за пределами пояса Койпера
- Объекты, обнаруженные за пределами пояса Койпера, классифицируются как рассеянные объекты.
- Термин «объект пояса Койпера» стал синонимом ледяной малой планеты за пределами Солнечной системы.
- Эрида, более массивная, чем Плутон, часто называется KBO, но технически это SDO.
-
Кентавры и ОСО
- Кентавры и ОСО также считаются рассеянными объектами, но разбросаны внутрь, а не наружу.
- Центр малых планет группирует кентавров и ОСО как разрозненные объекты.
-
Тритон и его происхождение
- Тритон, спутник Нептуна, считается захваченным объектом.
- Тритон был полностью сформированным телом, а не частью двойной системы.
- Тритон на 14% больше Плутона и имеет схожий состав.
-
Крупнейшие ОИКБ
- С 2000 года открыто несколько КБО диаметром от 500 до 1500 км.
- Кваоар, Макемаке и Хаумеа являются крупнейшими КБО.
-
Плутон и его переклассификация
- Открытие крупных скоплений на орбитах, сходных с орбитой Плутона, привело к переклассификации Плутона в карликовую планету.
- Плутон разделяет орбиту с другими крупными объектами и не очистил окрестности своей орбиты.
-
Спутники и двойные объекты
- У шести крупнейших КБО есть спутники, у двух из них их больше одного.
- В поясе Койпера много двойных объектов, включая двойную систему Плутон-Харон.
-
Исследование пояса Койпера
- В 2006 году запущен космический аппарат New Horizons для исследования пояса Койпера.
- New Horizons обнаружил три потенциальные цели, включая 2014 MU69 (Аррокот).
- В 2019 году New Horizons успешно пролетел мимо Аррокота, подтвердив его двойную систему.
-
Будущие миссии
- Планируются миссии для изучения крупных КБО, таких как Макемаке и Хаумеа.
- Рассматриваются миссии для исследования межзвездной среды и межзвездных поясов Койпера.
-
Изображения пояса Койпера
- Левое изображение показывает широкий пояс сверху
- Правое изображение показывает узкий пояс сбоку
-
Компьютерное моделирование
- Моделирование пыли в поясе Койпера
- Пояс Койпера мог напоминать узкие кольца вокруг молодых галактик
-
Связанные темы
- Пояс астероидов
- Список возможных карликовых планет
- Список транснептуновых объектов
- Девятая планета
-
Дополнительные ресурсы
- Записи
- Рекомендации
- Внешние ссылки
- Название пояса
- Список короткопериодических комет по семействам
- Профиль пояса Койпера от НАСА
- Электронный информационный бюллетень Пояса Койпера
- Страница Роберта Джонстона в TNO
- Центр малой планеты: График внешней части Солнечной системы
- Список ТНО
- Астрономия
- Звезды
- Космический полет
- Космическое пространство
- Солнечная система