עיקרי מדע

אסטרונומיה של חגורת קויפר

תוכן עניינים:

אסטרונומיה של חגורת קויפר
אסטרונומיה של חגורת קויפר

וידאו: חגורת קויפר פלוטו ניו הורייזנס ארכיון 2015 2024, יוני

וידאו: חגורת קויפר פלוטו ניו הורייזנס ארכיון 2015 2024, יוני
Anonim

חגורת קויפר, המכונה גם חגורת אדווורת '-קויפרטבעת שטוחה של גופים קטנים וקפואים המסתובבים סביב השמש מעבר למסלול של כוכב הלכת נפטון. הוא נקרא על שם האסטרונום ההולנדי אמריקני ג'רארד פ. קיפר, והוא מכיל מאות מיליוני חפצים - המשוערים כשאריות מהיווצרות כוכבי הלכת החיצוניים - שהמסלול שלהם שוכן קרוב למישור מערכת השמש. חגורת קויפר נחשבת למקורם של מרבית כוכבי השביט לתקופה קצרה שנצפתה, ובמיוחד אלה שמקיפים את השמש תוך פחות מ 20 שנה, ולחפצי הקנטאור הקפואים, שיש להם מסלול באזור כוכבי הלכת הענקיים. (חלק מהקנטאורים עשויים לייצג את המעבר מאובייקטים של חגורת קויפר [KBOs] לכוכבי שביט לתקופה קצרה.) אף כי ההערכה על קיומה במשך עשרות שנים, חגורת קויפר נותרה ללא גילוי עד שנות ה -90 של המאה הקודמת, כאשר הטלסקופים הגדולים המוקדמים וגלאי אור רגישים. הפך לזמין.

KBOs מסלול במרחק ממוצע מהשמש גדול מהמרחק האורביטאלי הממוצע של נפטון (כ -30 יחידות אסטרונומיות [AU]; 4.5 מיליארד ק"מ [2.8 מיליארד מיילים]). הקצה החיצוני של חגורת קויפר מוגדר בצורה גרועה יותר, אך לא כולל חפצים שאינם מתקרבים לשמש יותר מ- 47.2 AU (7.1 מיליארד ק"מ), המיקום של התהודה הנפטונית 2: 1, שם עושה אובייקט מסלול אחד לכל שניים של נפטון. חגורת קויפר מכילה את החפצים הגדולים אריס, פלוטו, מקמקה, האומאה, קוואואר, ורבים, ככל הנראה מיליונים, של גופים קטנים יותר.

גילוי חגורת קויפר

האסטרונום האירי קנת א. אדווגורת 'העלה השערה בשנת 1943 כי חלוקת הגופות הקטנות של מערכת השמש אינה מוגבלת על ידי המרחק הנוכחי של פלוטו. קויפר פיתח מקרה חזק יותר בשנת 1951. בעבודה מתוך ניתוח התפלגות ההמונים של גופים הדרושים להצטברות לכוכבי לכת במהלך היווצרות מערכת השמש, קיפר הדגים כי כמות שארית גדולה של גופים קטנים וקפואים - גרעיני שביט לא פעילים - חייבת להישאר מעבר נפטון. שנה קודם לכן הציע האסטרונום ההולנדי ג'אן אוורט את קיומו של מאגר כדורי מרוחק בהרבה של גופים קפואים, שנקרא כיום ענן אוורט, ממנו ממלאים שוב ושוב שביטים. מקור מרוחק זה היווה מספיק את מקורם של שביטים לתקופה ארוכה - כאלה עם תקופות שגדולות יותר מ -200 שנה. עם זאת, קיפר ציין כי שביטים עם תקופות קצרות מאוד (20 שנה ומטה), שכולם מסלול באותו כיוון כמו כל כוכבי הלכת סביב השמש וקרובים למישור מערכת השמש, מחייבים מקור קרוב יותר ושטוח יותר.. הסבר זה, אשר הוחזר בבירור בשנת 1988 על ידי האסטרונום האמריקני מרטין דאנקן ועמיתים לעבודה, הפך לטיעון הטוב ביותר לקיומו של חגורת קויפר עד לאיתורו הישיר.

בשנת 1992 גילו האסטרונום האמריקני דייוויד ג'ואיט והסטודנט לתואר שני ג'יין לו (15760) 1992 QB 1 שנחשבה ל- KBO הראשון. קוטרו של הגוף בערך 200–250 ק"מ (125–155 מיילים), לפי הערכות מבהירותו. הוא נע במסלול כמעט מעגלי במטוס המערכת הפלנטרית במרחק מהשמש של בערך 44 AU (6.6 מיליארד ק"מ). זה מחוץ למסלולו של פלוטו, שיש לו רדיוס ממוצע של 39.5 AU (5.9 מיליארד ק"מ). התגלית של QB 1 בשנת 1992 התריעה לאסטרונומים על כדאיות גילוי קבצי KBO אחרים, ותוך 20 שנה התגלו כ -1,500.

על בסיס הערכות הבהירות מתקרבים הגדלים של קבצי ה- KBO הגדולים והידועים יותר לירח הגדול ביותר של פלוטו, שרון, שקוטרו 1,208 ק"מ (751 מייל). נראה כי KBO אחד, שקיבל את השם אריס, קוטר כפול מזה - כלומר, רק מעט קטן יותר מאשר פלוטו עצמו. בגלל מיקומם מחוץ למסלולו של נפטון (רדיוס ממוצע 30.1 AU; 4.5 מיליארד ק"מ [2.8 מיליארד מיילים]), הם נקראים גם עצמים טרנס-נפטוניים (TNO).

מכיוון שמספר KBO כמו אריס גדול כמעט כמו פלוטו, החל משנות התשעים, אסטרונומים תהו אם באמת צריך להיחשב פלוטו ככוכב לכת או כאחד הגופים הגדולים בחגורת קויפר. ראיות העלו כי פלוטו היה KBO שבדיוק התגלה 62 שנים לפני QB 1 ב -1992, ובשנת 2006 הצביע האיחוד האסטרונומי הבינלאומי לסווג את פלוטו ואריס ככוכבי לכת ננסים.