1930-ban, a Plútó felfedezése után Frederick Leonard csillagász azt írta, hogy a Nap legtávolabbi bolygója
Ez a fogalom egyesíti az összes található objektumota Neptunuszon túl (35 AU-tól) 50 AU-n belül a naptól. Emlékezzünk vissza, hogy egy csillagászati egység a Föld és a csillagunk közötti távolság. Figyelemre méltó, hogy ezt a régiót Gerard Kuiper holland és amerikai csillagászról nevezték el, bár ő volt az, aki a múlt század 50-es éveiben ragaszkodott ahhoz, hogy a Neptunusz pályájától az Oort-felhőig terjedő régiónak teljesen üresnek kell lennie. A tudós úgy vélte, hogy a Plútó mérete a Földéhez hasonlítható, ezért gravitációs hatásának meg kellett volna tisztítania a teret a pálya mentén az összes aszteroidától.
A Kuiper-öv az aszteroidaövre hasonlíta Föld és a Mars pályája között helyezkedik el, de sokkal nagyobb, szélesebb és masszívabb objektumok figyelhetők meg benne. Köztük legalább négy törpebolygó - Plútó, Haumea, Makemake és Eris. Ezenkívül a Föld közelében lévő sziklás övobjektumokkal ellentétben a Kuiper-öv aszteroidái többnyire megszilárdult gázok.
Kisbolygóöv, Kuiper-öv és Oort-felhő. Kép: Mark Garlick, Science Source
Hogyan sikerült kinyitnod az első tárgyat?
Bár különféle feltételezések a létezésrőlA transz-neptunuszos objektumokat, vagyis a Neptunusz pályáján kívül elhelyezkedő kozmikus testeket a 20. század során, különösen a Plútó (az első ilyen objektum) felfedezése után terjesztették elő. A távoli objektumok létezésének első megerősítését csak 30 évvel ezelőtt szerezték meg.
David Jewitt bolygótudós és Jane Luu csillagászA Massachusetts Institute of Technology a 80-as évek vége óta szokatlan keresésekkel foglalkozott. Arizonában teleszkópokkal véletlenszerű fényképeket készítettek az égbolt foltjairól. A rövid szünetekkel készített felvételek sorozata mutathat valamilyen mozgó tárgyat.
A kísérletek három év után sikeresek voltaka vizsgálat megkezdése után. 1992. augusztus 30-án éjjel a tudósok a Hawaii Egyetem távcsövét használták a Big Islanden. Szokásos technikájukat alkalmazták a távoli tárgyak felkutatására. Óránként egyszer készültek külön képek, majd a tudósok összehasonlították, hogy változott-e valami a képen.
21 körül:14 tudós készítette az első két képet. A képernyőn összehasonlítva egy kis fényfoltot láttak, ami a második képen kissé nyugat felé tolódott. Hogy megbizonyosodjanak arról, hogy ez nem tévedés, és nem véletlenszerű kép a távoli kozmikus sugarakról, a tudósok 23 óráig vártak, és újabb fényképet készítettek. A harmadik képen az új objektum megmarad, és tovább tolódik nyugat felé. Hasonló adatot mutatott a negyedik kép, amely közvetlenül éjfél után készült.
Mozgó tárgy a megfigyelés különböző időpontjaiban. Kép: David Jewitt, UCLA
A további kutatások ezt mutattákAz objektum, amelyet a tudósok QB1-nek neveztek el, csaknem egy hónap alatt haladt át a telihold szélességű égboltján. Az objektum fényessége és lassú sebessége alapján a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a QB1 egy körülbelül 250 km átmérőjű jégből és sziklából álló objektum, amely a Neptunusz pályáján túl halad.
Ez volt az első transz-neptunusz a Plútó után.egy tárgy. Az első sikert újabbak követték: néhány hónap elteltével a tudósoknak sikerült újabb objektumot megnyitniuk. És ahogy a digitális érzékelők érzékenysége javult, a felfedezések egymás után következtek. A mai napig több ezer objektum kering a Kuiper-öv körül.
"New Horizons" és Arrokoth titkai
Új áttörés a Kuiper-öv és a napelem kutatásábanA rendszer a New Horizons kutatási küldetéséhez kapcsolódik. A bolygóközi űrállomást 2006-ban indította útjára a NASA, és már 2015-ben küldte vissza az első képeket a Plútó és a Charon rendszerről (a bolygó holdjáról), valamint sok elképesztően részletes képet a Kuiper-öv objektumáról.
De a legcsodálatosabb felfedezés megtörtént"New Horizons" 2019-ben. A hajó, amely abban a pillanatban körülbelül 1,5 milliárd km-re volt a Plútó pályájától, felfedezett egy szokatlan alakú aszteroidát - Arrokothot. Ez egy kontakt-dupla objektum, amely két részből áll. A nagyobb rész - Ultima - lapos palacsintára hasonlít, amelynek széle egy kisebb tárgyhoz - a gömb alakú Thuléhez - van rögzítve.
Arrokoth. Kép: NASA, Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriuma, Southwest Research Institute, Roman Tkachenko
A bolygóakkréció az egyik hipotézisNaprendszeri objektumok kialakulása - azt sugallja, hogy a bolygók kialakulása egy sor ütközés eredményeként következik be, amelyek során az objektumok összeütköznek és összetapadnak, és egyre nagyobbakká válnak. Ennek a hipotézisnek egyetlen hátránya van: a tömeg növekedésével az ilyen tárgyak saját gravitációt kapnak. Ennek eredményeként a két rész az ütközés előtt túlságosan felgyorsul, és nem tud egyszerűen összekapcsolódni, hanem darabokra törik.
Különösen a kettő ütközésének modellezéseArrokoth egyes részei azt mutatják, hogy ütközésük nem hozhatott létre ilyen szokatlan tárgyat. A tudósok szerint egy másik hipotézis jobban megmagyarázza az aszteroida szokatlan szerkezetét.
Valószínűbb, hogy ennek eredményeként született meg Arrokotha gravitációs instabilitás néven ismert folyamat – állítják a kutatók. Ebben a forgatókönyvben bizonyos körülmények között a gázfelhő, amelynek egy része sűrűbb, gyorsan összeomlik a gravitációs erők hatására.
A kutatók megjegyzik, hogy mivel ez mindvégig így vanmegjelenések, kialakult néhány Kuiper-öv objektum, talán hasonló folyamatok zajlottak le a korai protoplanetáris korongban is, amelyből a Naprendszer összes objektuma kialakult. Figyelemre méltó, hogy ebben az elméletben a bolygók kialakulása több ezer, nem pedig millió évig tart, és ezért a rendszer kialakulásának teljes folyamata sokkal gyorsabban haladhat.
A New Horizons továbbra is mozoga Kuiper-övön keresztül talán a tudósok képesek lesznek azonosítani egy másik tárgyat, amellyel az eszköz megközelítheti. Ez a felfedezés talán ismét megfordítja a Naprendszer szerkezetével és fejlődésével kapcsolatos elképzeléseket.
A Kuiper-öv New Horizons kutatásának művészi illusztrációja. Kép: Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriuma, Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI)
Mozgó gázóriások
A New Horizons bepillantást nyújtottaz egyes Kuiper-öv objektumok közelről, és a földi obszervatóriumi műszerek fejlesztése ezek tömeges figyelembevételére. Például bolygókutatók nemrégiben befejezték a Naprendszer eredetének tanulmányozását a Mauna Keán található Kanada-Franciaország-Hawaii teleszkóp segítségével. Ez ugyanaz a csúcs, amelyről a Kuiper-öv első objektumát felfedezték. A felülvizsgálat során a bolygókutatók 800 eddig ismeretlen objektumot azonosítottak, melynek eredményeként ezek összlétszáma meghaladta a 3 ezret.
A nagyszabású megfigyelések azt mutattákA Kuiper-öv objektumai nem egyenletesen oszlanak el, hanem kis csoportokban koncentrálódnak. Ilyen hatás egy erős gravitációs hatás eredményeként lehetséges.
A kutatók úgy vélik, hogy a felelősségaz ilyen torzulás két gázóriáson – a Neptunuszon és a Szaturnuszon – rejlik. A szimulációk azt mutatták, hogy ha a múltban ezek a bolygók szabálytalanul mozogtak, időről időre közeledtek és távolodtak a Naptól, akkor a nagy tömegű objektumok elhelyezkedésének megváltozásával összefüggő erőteljes gravitációs hullámok befolyásolhatták a Kuiper-övben lévő objektumok elhelyezkedését.
A Kuiper-övről számos tanulmány készült márlehetővé tette számunkra, hogy többet megtudjunk Naprendszerünk múltjáról. A planetológusoknak sikerült megerősíteniük a bolygók kialakulásának egyik hipotézisét, és felfedezték a gázóriások pályájának instabilitását a Naprendszer létezésének korai szakaszában.
Ennek ellenére lehet, hogy még sok lesz.elképesztő felfedezések. Például a New Horizons egy másik szokatlan aszteroidával találkozhat. Ráadásul jövőre egy nagyszabású tanulmánynak kell kezdődnie a Chilében épülő Vera Rubina obszervatórium segítségével. Az obszervatórium teleszkópjai 10 éven keresztül folyamatosan pásztázzák a déli féltekét, hogy megtalálják a legapróbb részleteket is. Ez a tanulmány várhatóan 40 000-re növeli a Kuiper-öv ismert objektumainak számát, és minden bizonnyal sok új felfedezést hoz majd.
Borító: Kuiper-öv. Kép: NASA
Olvass tovább:
A Föld méretű napfolt 2 nap alatt 10-szeresére nő: ránk irányul
A tudósok egy két X-kromoszómával rendelkező ősi ember maradványait találták meg
A testtől a szájig: a tudósok megértették, honnan származnak a fogak