V roce 1930, po objevu Pluta, astronom Frederick Leonard napsal, že nejvzdálenější planeta Slunce
Tento koncept spojuje všechny umístěné objektyza Neptunem (od 35 AU) do 50 AU ze slunce. Připomeňme, že jedna astronomická jednotka je vzdálenost Země od naší hvězdy. Je pozoruhodné, že tato oblast byla pojmenována po holandském a americkém astronomovi Gerardu Kuiperovi, ačkoli to byl on, kdo v 50. letech minulého století trval na tom, že oblast od oběžné dráhy Neptunu po Oortův oblak by měla být absolutně prázdná. Vědec se domníval, že Pluto je velikostí srovnatelné se Zemí, a proto měl jeho gravitační vliv vyčistit prostor podél oběžné dráhy od všech asteroidů.
Kuiperův pás připomíná pás asteroidůnachází se mezi drahami Země a Marsu, ale je mnohem větší, jsou v něm pozorovány širší a hmotnější objekty. Včetně minimálně čtyř trpasličích planet – Pluto, Haumea, Makemake a Eris. Na rozdíl od objektů ve skalnatém pásu poblíž Země jsou asteroidy Kuiperova pásu většinou ztuhlým plynem.
Pás asteroidů, Kuiperův pás a Oortův oblak. Obrázek: Mark Garlick, Science Source
Jak se vám podařilo otevřít první objekt?
I když různé domněnky o existencitransneptunské objekty, tedy kosmická tělesa nacházející se mimo oběžnou dráhu Neptunu, byly předkládány v průběhu 20. století, zejména po objevu Pluta (prvního takového objektu). První potvrzení o existenci vzdálených objektů bylo získáno teprve před 30 lety.
Planetární vědec David Jewitt a astronomka Jane Luu zMassachusetts Institute of Technology se od konce 80. let zabýval neobvyklým vyhledáváním. Použili dalekohledy v Arizoně k pořízení náhodných fotografií skvrn na obloze. Série snímků pořízených s krátkými přestávkami by mohla zobrazovat nějaký pohybující se objekt.
Pokusy byly úspěšné po třech letechpo zahájení studia. V noci 30. srpna 1992 vědci použili dalekohled University of Hawaii na Velkém ostrově. Použili svou obvyklou techniku pro hledání vzdálených předmětů. Samostatné snímky byly pořizovány jednou za hodinu, poté vědci porovnávali, zda se na snímku něco změnilo.
Kolem 21:První dva snímky pořídilo 14 vědců. Když je porovnali na obrazovce, viděli malou skvrnu světla, která se na druhém obrázku mírně posunula na západ. Aby se vědci ujistili, že nejde o omyl a ne o náhodný snímek vzdáleného kosmického záření, počkali do 23:00 a pořídili další fotografii. Na třetím snímku je nový objekt zachován a posunut dále na západ. Podobné údaje ukázal i čtvrtý snímek pořízený těsně po půlnoci.
Pohybující se objekt v různých časech pozorování. Obrázek: David Jewitt, UCLA
Další výzkum ukázal, že dalekoObjektu, který vědci pojmenovali QB1, trvalo téměř měsíc, než prošel oblastí oblohy o šířce Měsíce v úplňku. Na základě jasnosti a nízké rychlosti objektu došli vědci k závěru, že QB1 je objekt z ledu a horniny o průměru asi 250 km, který se pohybuje za oběžnou dráhou Neptunu.
Byl to první transneptun po Plutu.objekt. Po prvním úspěchu následovaly nové: po pár měsících se vědcům podařilo otevřít další objekt. A jak se citlivost digitálních senzorů zlepšovala, objevy šly jeden za druhým. K dnešnímu dni je známo několik tisíc objektů, které obíhají Kuiperův pás.
"New Horizons" a tajemství Arrokoth
Nový průlom ve studiu Kuiperova pásu a SlunceSystém je spojen s výzkumnou misí New Horizons. Meziplanetární vesmírnou stanici vypustila NASA v roce 2006 a již v roce 2015 poslala zpět první snímky soustavy Pluto a Charon (měsíc planety) a mnoho úžasně detailních snímků objektů Kuiperova pásu.
Ale došlo k nejúžasnějšímu objevu„New Horizons“ v roce 2019. Loď, která se v tu chvíli nacházela ve vzdálenosti asi 1,5 miliardy km od oběžné dráhy Pluta, objevila asteroid neobvyklého tvaru – Arrokoth. Jedná se o kontaktní dvojitý objekt, který se skládá ze dvou částí. Větší část - Ultima - připomíná plochou placku, jejíž okraj je připevněn k menšímu předmětu - kulovitému Thule.
Arrokoth. Obrázek: NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Southwest Research Institute, Roman Tkachenko
Planetární akrece je jednou z hypotézFormace objektů sluneční soustavy – naznačuje, že k formování planet dochází v důsledku řady kolizí, při kterých se objekty srážejí a slepují dohromady, čímž se stávají většími a většími. Tato hypotéza má pouze jednu nevýhodu: jak hmota roste, takové objekty získávají svou vlastní gravitaci. V důsledku toho obě části před srážkou příliš aktivně zrychlují a nemohou se jednoduše spojit, ale jsou rozbity na kusy.
Zejména modelování srážky dvoučásti Arrokoth ukazuje, že jejich srážka nemohla vytvořit tak neobvyklý objekt. Vědci naznačují, že neobvyklou strukturu asteroidu lépe vysvětluje jiná hypotéza.
Je pravděpodobnější, že se jako výsledek narodil Arrokothproces známý jako gravitační nestabilita, říkají vědci. V tomto scénáři se za určitých podmínek oblak plynu, jehož část je hustší, rychle zhroutí vlivem gravitačních sil.
Výzkumníci poznamenávají, že od té doby je tomu takZdá se, že se vytvořily některé objekty Kuiperova pásu, možná k podobným procesům došlo v raném protoplanetárním disku, ze kterého byly vytvořeny všechny objekty sluneční soustavy. Je pozoruhodné, že formování planet v této teorii trvá tisíce, nikoli miliony let, a proto by celý proces formování systému mohl probíhat mnohem rychleji.
New Horizons se stále pohybujípřes Kuiperův pás se snad vědcům podaří identifikovat další objekt, se kterým se zařízení může přiblížit. Tento objev možná opět změní představy o struktuře a vývoji sluneční soustavy.
Umělecká ilustrace průzkumu Kuiperova pásu New Horizons. Obrázek: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI)
Pohybující se plynní obři
New Horizons poskytla zábleskzblízka jednotlivé objekty Kuiperova pásu a vývoj pozemních observatoří, které je umožní hromadně zvážit. Planetární vědci například nedávno dokončili studii o původu sluneční soustavy pomocí kanadsko-francouzsko-havajského dalekohledu umístěného na Mauna Kea. Jedná se o stejný vrchol, ze kterého byl objeven první objekt Kuiperova pásu. Během přezkumu planetární vědci identifikovali 800 dříve neznámých objektů, v důsledku čehož jejich celkový počet přesáhl 3 tisíce.
To odhalilo rozsáhlé pozorováníObjekty Kuiperova pásu nejsou rozmístěny rovnoměrně, ale jsou soustředěny v malých skupinách. Takový účinek je možný v důsledku silného gravitačního účinku.
Vědci se domnívají, že odpovědnost zatakové zkreslení leží na dvou plynných obrech – Neptunu a Saturnu. Simulace ukázaly, že pokud se v minulosti tyto planety pohybovaly nevyzpytatelně, čas od času se přibližovaly a vzdalovaly od Slunce, silné gravitační vlny spojené se změnou umístění masivních objektů mohly ovlivnit umístění objektů v Kuiperově pásu.
Již byly provedeny četné studie Kuiperova pásunám umožnila dozvědět se více o minulosti naší sluneční soustavy. Planetologům se podařilo potvrdit jednu z hypotéz o vzniku planet a objevili nestabilitu oběžné dráhy plynných obrů v raných fázích existence Sluneční soustavy.
Navzdory tomu jich může přijít mnohem více.úžasné objevy. Například New Horizons může narazit na další neobvyklý asteroid. A kromě toho by příští rok měla začít rozsáhlá studie s pomocí budované observatoře Vera Rubina v Chile. Po dobu 10 let budou teleskopy observatoře nepřetržitě skenovat jižní polokouli, aby našly ty nejmenší detaily. Očekává se, že tato studie zvýší počet známých objektů Kuiperova pásu na 40 000 a jistě přinese mnoho nových objevů.
Obal: Kuiperův pás. Obrázek: NASA
Přečtěte si více:
Sluneční skvrna velikosti Země naroste 10krát za 2 dny: je namířena na nás
Vědci našli pozůstatky starověkého muže se dvěma X chromozomy
Od těla k ústům: vědci pochopili, odkud se zuby vzaly