Oppdagelsen og egenskapene til det iskalde, eksterne Kuiper-beltet
Den 'tredje sonen' i solsystemet huser en skattekiste fra sin eldgamle fortid
Pluto er det mest kjente medlemmet av Kuiperbeltet, en region utenfor Neptuns bane. med tillatelse fra NASA/SWRI/APL. NASA/New Horizons/JHU-APL
Det er et stort, uutforsket område av solsystemet der ute som ligger så langt fra solen at det tok et romfartøy omtrent ni år å komme dit. Det kalles Kuiperbeltet, og det dekker rommet som strekker seg utenfor Neptuns bane til en avstand på 50 astronomiske enheter fra solen. (En astronomisk enhet er avstanden mellom Jorden og Solen, eller 150 millioner kilometer).
Noen planetariske forskere omtaler denne befolkede regionen som den 'tredje sonen' i solsystemet. Jo mer de lærer om Kuiperbeltet, jo mer ser det ut til at det er sin egen distinkte region med spesifikke egenskaper som forskerne fortsatt undersøker. De to andre sonene er riket til steinplanetene (Merkur, Venus, Jorden og Mars) og de ytre, iskalde gassgigantene (Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun).
Hvordan Kuiperbeltet ble dannet
En kunstners konsept om stjernens fødsel som ligner på vårt eget. Etter solens fødsel migrerte de iskalde materialene som utgjør Kuiperbeltet til de fjerne delene av Kuiperbeltet, eller ble slynget der etter interaksjoner med planetene mens de dannet seg og migrerte til deres nåværende posisjoner. NASA/JPL-Caltech/R. Skade
Etter hvert som planetene ble dannet, endret deres baner seg over tid. De store gass- og isgigantene Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun dannet seg mye nærmere Solen og migrerte deretter ut til deres nåværende steder. Mens de gjorde, kastet gravitasjonseffektene deres mindre objekter ut til det ytre solsystemet. Disse gjenstandene befolket Kuiperbeltet ogOort Cloud, og plasserer mye av det opprinnelige solsystemets materiale på et sted hvor det kunne bli bevart av de kalde temperaturene.
Når planetariske forskere sier at kometer (for eksempel) er skattekister fra fortiden, er de helt korrekte. Hver kometkjerne, og kanskje mange av Kuiperbeltet-objektene som Pluto og Eris, inneholder materiale som bokstavelig talt er like gammelt som solsystemet og aldri har blitt endret.
Oppdagelsen av Kuiperbeltet
Gerard Kuiper var en av flere forskere som teoretiserte eksistensen av Kuiperbeltet. Det er navngitt til hans ære og kalles ofte også Kuiper-Edgeworth-beltet, til ære for astronomen Ken Edgeworth. NASA
Kuiperbeltet er oppkalt etter planetforskeren Gerard Kuiper, som faktisk ikke oppdaget eller forutså det. I stedet antydet han sterkt at kometer og små planeter kunne ha dannet seg i den kjølige regionen kjent for å eksistere utenfor Neptun. Beltet kalles også ofte Edgeworth-Kuiper-beltet, etter planetforskeren Kenneth Edgeworth. Han teoretiserte også at det kunne være objekter utenfor Neptuns bane som aldri smeltet sammen til planeter. Disse inkluderer små verdener så vel som kometer. Etter hvert som bedre teleskoper ble bygget, har planetariske forskere vært i stand til å oppdage flere dvergplaneter og andre objekter ute i Kuiperbeltet, så oppdagelsen og utforskningen er et pågående prosjekt.
Studerer Kuiperbeltet fra jorden
Kuiper Belte objekt 2000 FV53 er veldig lite og fjernt. Imidlertid var Hubble Space Telescope i stand til å oppdage det fra jordens bane og bruke det som et guideobjekt mens det søkte etter andre KBO-er. NASA og STScI
Gjenstander som utgjør Kuiperbeltet er så fjerne at de ikke kan sees med det blotte øye. De lysere, større, som f.eksPlutoog månen Charon kan oppdages ved hjelp av både bakkebaserte og rombaserte teleskoper. Selv deres synspunkter er imidlertid ikke veldig detaljerte. Detaljerte studier krever at et romfartøy går ut der for å ta nærbilder og registrere data.
Romfartøyet New Horizons
En kunstners idé om hvordan New Horizons så ut da den passerte Pluto i 2015. NASA
De Nye horisonter romfartøy , som feide forbi Pluto i 2015, er det første romfartøyet som aktivt studerer Kuiperbeltet. Målene inkluderer også Ultima Thule, som ligger mye lenger ut fra Pluto. Dette oppdraget har gitt planetforskere en ny titt på noen av de sjeldneste eiendommene i solsystemet. Etter det vil romfartøyet fortsette på en bane som vil ta det ut av solsystemet senere på århundret.
Dvergplanetenes rike
Makemake og dens måne (øverst til høyre) sett av Hubble Space Telescope. Denne kunstnerens konsept viser hvordan overflaten kan være. NASA, ESA, A. Parker og M. Buie (Southwest Research Institute), W. Grundy (Lowell Observatory) og K. Noll (NASA GSFC)
I tillegg til Pluto og Eris, går to andre dvergplaneter i bane rundt solen fra de fjerne delene av Kuiperbeltet: Quaoar, Makemake ( som har sin egen måne ), og Skitten .
Quaoar ble oppdaget i 2002 av astronomer ved bruk av Palomar Observatory i California. Denne fjerne verden er omtrent halvparten så stor som Pluto og ligger omtrent 43 astronomiske enheter unna Solen. (En AU er avstanden mellom Jorden og Solen. Quaoar har blitt observert med Hubble-romteleskopet. Det ser ut til å ha en måne, som heter Weywot. Begge tar 284,5 år å ta en tur rundt solen.
KBOer og TNOer
Dette skjemaet av Kuiperbeltet viser de relative plasseringene til fire av regionens dvergplaneter. Linjen fra det indre solsystemet er banen tatt av New Horizons-oppdraget. NASA/APL/SWRI
Objekter i det skiveformede Kuiperbeltet er kjent som Kuiperbelteobjekter eller KBO-er. Noen blir også referert til som trans-neptunske objekter eller TNOer. Planeten Pluto er den første ekte KBO, og blir noen ganger referert til som kongen av Kuiperbeltet. Kuiperbeltet antas å inneholde hundretusenvis av isete gjenstander som er større enn hundre kilometer på tvers.
Kometer og Kuiperbeltet
Denne regionen er også opprinnelsespunktet for mange kometer som med jevne mellomrom forlater Kuiperbeltet i baner rundt solen. Det kan være nesten en billion av disse kometlegemene. De som drar i bane kalles kortperiodekometer, som betyr at de har baner som varer mindre enn 200 år. Kometer med lengre perioder enn det ser ut til å stamme fraOort-skyen,som er en sfærisk samling av objekter som strekker seg ut omtrent en fjerdedel av veien til nærmeste stjerne.
Ressurser
NASAs oversikt over Kuiperbeltet
Pluto Exploration av New Horizons
Hva vi vet om Kuiper-beltet, Johns Hopkins University