Hoved vitenskap

Kuiper belte astronomi

Innholdsfortegnelse:

Kuiper belte astronomi
Kuiper belte astronomi

Video: Pluto, Comets, Asteroids, and the Kuiper Belt 2024, Kan

Video: Pluto, Comets, Asteroids, and the Kuiper Belt 2024, Kan
Anonim

Kuiper belte, også kalt Edgeworth-Kuiper belte, flat ring av isete små kropper som kretser rundt solen utenfor planeten Neptuns bane. Den ble oppkalt etter den nederlandske amerikanske astronomen Gerard P. Kuiper og består av hundrevis av millioner gjenstander - antatt å være rester fra dannelsen av de ytre planetene - hvis baner ligger nær solsystemets plan. Kuiperbeltet antas å være kilden til de fleste av de observerte kometer med kort periode, særlig de som går i bane rundt solen på mindre enn 20 år, og for de iskalde Centaur-objektene, som har bane i området med gigantplaneter. (Noen av Centaurene kan representere overgangen fra Kuiper-belteobjekter [KBO-er] til kometer med kort tid.) Selv om eksistensen var antatt i flere tiår, forble Kuiper-beltet uoppdaget frem til 1990-tallet, da forutsetningen for store teleskoper og følsomme lysdetektorer ble tilgjengelig.

KBOs går i en gjennomsnittsavstand fra sola større enn den gjennomsnittlige orbitale avstanden til Neptune (omtrent 30 astronomiske enheter [AU]; 4,5 milliarder km [2,8 milliarder mil]). Ytterkanten av Kuiper-beltet er mer dårlig definert, men ekskluderer nominelt gjenstander som aldri kommer nærmere solen enn 47,2 AU (7,1 milliarder km), stedet for 2: 1 Neptun-resonansen, der en gjenstand gjør en bane for hver to av Neptuns. Kuiperbeltet inneholder de store gjenstandene Eris, Pluto, Makemake, Haumea, Quaoar, og mange, sannsynligvis millioner, av andre mindre kropper.

Oppdagelse av Kuiper-beltet

Den irske astronomen Kenneth E. Edgeworth spekulerte i 1943 at fordelingen av solsystemets små kropper ikke var avgrenset av den nåværende avstanden til Pluto. Kuiper utviklet en sterkere sak i 1951. Arbeidet med en analyse av massedistribusjonen av legemer som trengtes for å samle seg i planeter under dannelsen av solsystemet, demonstrerte Kuiper at en stor gjenværende mengde små iskalde kropper - inaktive kometkerner - må ligge utenfor Neptun. Et år tidligere hadde den nederlandske astronomen Jan Oort foreslått eksistensen av et mye mer fjernt sfærisk reservoar av isete kropper, nå kalt Oort-skyen, hvorfra kometer kontinuerlig fylles opp. Denne fjerne kilden sto for tilstrekkelig for opprinnelsen til kometer med lang tid - de som hadde perioder over 200 år. Kuiper bemerket imidlertid at kometer med svært korte perioder (20 år eller mindre), som alle går i bane i samme retning som alle planetene rundt solen og i nærheten av solsystemets plan, krever en nærmere, mer utflatet kilde. Denne forklaringen, tydelig omarbeidet i 1988 av den amerikanske astronomen Martin Duncan og kolleger, ble det beste argumentet for eksistensen av Kuiper-beltet inntil det ble direkte oppdaget.

I 1992 oppdaget den amerikanske astronomen David Jewitt og doktorgradsstudent Jane Luu (15760) 1992 QB 1, som ble ansett som den første KBO. Kroppen er omtrent 200–250 km (125–155 miles) i diameter, beregnet ut fra lysstyrken. Den beveger seg i en nesten sirkulær bane i planet til planetsystemet i en avstand fra sola på omtrent 44 AU (6,6 milliarder km). Dette er utenfor banen til Pluto, som har en gjennomsnittlig radius på 39,5 AU (5,9 milliarder km). Funnet av QB 1 i 1992 advarte astronomer om muligheten for å oppdage andre KBO-er, og innen 20 år hadde rundt 1500 blitt oppdaget.

På bakgrunn av lysstyrkeestimater nærmer eller overstiger størrelsene på de større kjente KBO-ene større enn Plutos største måne, Charon, som har en diameter på 1 208 km (751 miles). En KBO, gitt navnet Eris, ser ut til å være dobbelt så stor - dvs. bare litt mindre enn Pluto selv. På grunn av deres beliggenhet utenfor Neptuns bane (gjennomsnittlig radius 30,1 AU; 4,5 milliarder km), kalles de også trans-Neptuniske objekter (TNO).

Fordi flere KBO-er som Eris er nesten like store som Pluto, fra begynnelsen av 1990-tallet, lurte astronomer på om Pluto virkelig burde betraktes som en planet eller som en av de største kroppene i Kuiper-beltet. Det ble vist bevis på at Pluto var en KBO som tilfeldigvis ble oppdaget 62 år før 1992 QB 1, og i 2006 stemte International Astronomical Union for å klassifisere Pluto og Eris som dvergplaneter.