In 1930, na de ontdekking van Pluto, schreef astronoom Frederick Leonard dat de verste planeet van de zon
Dit concept verenigt alle objecten die zich bevindenvoorbij Neptunus (vanaf 35 AU) binnen 50 AU van de zon. Bedenk dat één astronomische eenheid de afstand van de aarde tot onze ster is. Opmerkelijk is dat dit gebied vernoemd is naar de Nederlandse en Amerikaanse astronoom Gerard Kuiper, al was hij het die er in de jaren 50 van de vorige eeuw op stond dat het gebied van de baan van Neptunus tot de Oortwolk absoluut leeg moest zijn. De wetenschapper geloofde dat Pluto qua grootte vergelijkbaar was met de aarde, en daarom zou zijn invloed door de zwaartekracht de ruimte langs de baan van alle asteroïden moeten hebben vrijgemaakt.
De Kuipergordel lijkt op de asteroïdengordelgelegen tussen de banen van de aarde en Mars, maar het is veel groter, breder en er worden meer massieve objecten waargenomen. Waaronder minstens vier dwergplaneten - Pluto, Haumea, Makemake en Eris. Ook zijn Kuipergordel-asteroïden, in tegenstelling tot de rotsachtige gordelobjecten in de buurt van de aarde, meestal gestold gas.
Asteroïdengordel, Kuipergordel en Oortwolk. Afbeelding: Mark Garlick, Science Source
Hoe is het je gelukt om het eerste object te openen?
Hoewel verschillende veronderstellingen over het bestaantrans-Neptuniaanse objecten, dat wil zeggen kosmische lichamen die zich buiten de baan van Neptunus bevinden, werden gedurende de 20e eeuw naar voren gebracht, vooral na de ontdekking van Pluto (het eerste dergelijke object). De eerste bevestiging van het bestaan van verre objecten werd pas 30 jaar geleden verkregen.
Planetaire wetenschapper David Jewitt en astronoom Jane Luu uitMassachusetts Institute of Technology houdt zich sinds eind jaren 80 bezig met ongebruikelijke zoekopdrachten. Ze gebruikten telescopen in Arizona om willekeurige foto's te maken van delen van de lucht. Een reeks opnamen die met korte pauzes zijn gemaakt, kan een soort bewegend object laten zien.
De experimenten waren na drie jaar succesvolna de start van de studie. In de nacht van 30 augustus 1992 gebruikten wetenschappers de telescoop van de Universiteit van Hawaï op het Grote Eiland. Ze gebruikten hun gebruikelijke techniek voor het vinden van verre objecten. Eén keer per uur werden aparte foto's gemaakt, waarna de wetenschappers vergeleken of er iets in het beeld was veranderd.
Rond 21:14 wetenschappers maakten de eerste twee foto's. Toen ze ze op het scherm vergeleken, zagen ze dat een klein lichtvlekje, dat in de tweede afbeelding iets naar het westen is verschoven. Om er zeker van te zijn dat dit geen vergissing is en geen willekeurig beeld van verre kosmische straling, hebben de wetenschappers tot 23.00 uur gewacht en nog een foto gemaakt. In de derde afbeelding is het nieuwe object bewaard gebleven en verder naar het westen verschoven. Soortgelijke gegevens werden getoond door de vierde foto die net na middernacht werd genomen.
Een bewegend object op verschillende tijdstippen van waarneming. Afbeelding: David Jewitt, UCLA
Verder onderzoek heeft tot zover uitgewezenHet object, dat wetenschappers QB1 noemden, deed er bijna een maand over om door een stukje hemel ter breedte van de volle maan te passeren. Op basis van de helderheid en lage snelheid van het object concludeerden wetenschappers dat QB1 een object van ijs en gesteente is met een diameter van ongeveer 250 km en dat zich buiten de baan van Neptunus beweegt.
Het was de eerste trans-Neptuniaan na Pluto.een voorwerp. Het eerste succes werd gevolgd door nieuwe: na een paar maanden slaagden wetenschappers erin een ander object te openen. En naarmate de gevoeligheid van digitale sensoren verbeterde, volgden de ontdekkingen de een na de ander. Tot op heden zijn er enkele duizenden objecten in een baan om de Kuipergordel bekend.
"New Horizons" en de geheimen van Arrokoth
Een nieuwe doorbraak in de studie van de Kuipergordel en de zonne-energieHet systeem is gekoppeld aan de onderzoeksmissie New Horizons. Het interplanetaire ruimtestation werd in 2006 door NASA gelanceerd en stuurde al in 2015 de eerste beelden terug van het Pluto- en Charon-systeem (de maan van de planeet) en vele verbazingwekkend gedetailleerde beelden van de objecten in de Kuipergordel.
Maar de meest verbazingwekkende ontdekking werd gedaan"Nieuwe horizonten" in 2019. Het schip, dat zich op dat moment op een afstand van ongeveer 1,5 miljard km van de baan van Pluto bevond, ontdekte een asteroïde met een ongebruikelijke vorm: Arrokoth. Dit is een contact-dubbelobject dat uit twee delen bestaat. Het grotere deel - Ultima - lijkt op een platte pannenkoek waarvan de rand vastzit aan een kleiner object - de bolvormige Thule.
Arrokoth. Afbeelding: NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Southwest Research Institute, Roman Tkachenko
Planetaire aanwas is een van de hypothesenVorming van objecten in het zonnestelsel - suggereert dat de vorming van planeten plaatsvindt als gevolg van een reeks botsingen waarbij objecten botsen en aan elkaar plakken, en groter en groter worden. Deze hypothese heeft slechts één nadeel: naarmate de massa groeit, krijgen dergelijke objecten hun eigen zwaartekracht. Hierdoor accelereren de twee delen te actief voor de botsing en kunnen ze niet zomaar op elkaar aansluiten, maar worden ze in delen gebroken.
In het bijzonder het modelleren van de botsing van tweedelen van Arrokoth laten zien dat hun botsing niet zo'n ongewoon object had kunnen opleveren. Wetenschappers suggereren dat een andere hypothese de ongebruikelijke structuur van de asteroïde beter verklaart.
Het is waarschijnlijker dat Arrokoth als gevolg daarvan werd geboreneen proces dat bekend staat als zwaartekrachtinstabiliteit, zeggen de onderzoekers. In dit scenario stort de gaswolk, waarvan een deel een grotere dichtheid heeft, onder bepaalde omstandigheden snel in onder invloed van zwaartekrachten.
De onderzoekers merken op dat, aangezien dit overal het geval is,schijn, sommige objecten in de Kuipergordel vormden, misschien vonden vergelijkbare processen plaats in de vroege protoplanetaire schijf, waaruit alle objecten van het zonnestelsel werden gevormd. Het is opmerkelijk dat de vorming van planeten in deze theorie duizenden, niet miljoenen jaren duurt, en daarom zou het hele proces van systeemvorming veel sneller kunnen verlopen.
New Horizons blijft in bewegingdoor de Kuipergordel kunnen wetenschappers misschien een ander object identificeren waarmee het apparaat kan naderen. Deze ontdekking zal misschien opnieuw de ideeën over de structuur en evolutie van het zonnestelsel veranderen.
Artistieke illustratie van de New Horizons-verkenning van de Kuipergordel. Afbeelding: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI)
Bewegende gasreuzen
New Horizons gaf een glimp vanindividuele Kuipergordelobjecten van dichtbij, en de ontwikkeling van observatoriuminstrumenten op de grond om ze massaal te bekijken. Planetaire wetenschappers hebben bijvoorbeeld onlangs een studie afgerond naar de oorsprong van het zonnestelsel met behulp van de Canada-Frankrijk-Hawaï-telescoop op Mauna Kea. Dit is dezelfde piek van waaruit het eerste Kuipergordelobject werd ontdekt. Tijdens de beoordeling identificeerden planetaire wetenschappers 800 voorheen onbekende objecten, waardoor hun totale aantal de 3.000 overschreed.
Grootschalige observatie onthulde dat:Kuipergordelobjecten zijn niet gelijkmatig verdeeld, maar zijn geconcentreerd in kleine groepen. Een dergelijk effect is mogelijk als gevolg van een krachtig zwaartekrachteffect.
Onderzoekers zijn van mening dat de verantwoordelijkheid voorzo'n vervorming ligt op twee gasreuzen - Neptunus en Saturnus. De simulaties toonden aan dat als deze planeten in het verleden grillig bewogen en van tijd tot tijd de zon naderden en terugweken, krachtige zwaartekrachtsgolven geassocieerd met een verandering in de locatie van massieve objecten de locatie van objecten in de Kuipergordel zouden kunnen beïnvloeden.
Talloze studies van de Kuipergordel hebben alwaardoor we meer te weten kwamen over het verleden van ons zonnestelsel. Planetologen konden een van de hypothesen over de vorming van planeten bevestigen en ontdekten de instabiliteit van de baan van gasreuzen in de vroege stadia van het bestaan van het zonnestelsel.
Ondanks dat kunnen er nog veel meer volgen.verbazingwekkende ontdekkingen. New Horizons kan bijvoorbeeld een andere ongewone asteroïde tegenkomen. En bovendien moet volgend jaar een grootschalig onderzoek beginnen met de hulp van het in aanbouw zijnde Vera Rubina-observatorium in Chili. Tien jaar lang scannen de telescopen van het observatorium continu het zuidelijk halfrond om de kleinste details te vinden. Dit onderzoek zal naar verwachting het aantal bekende Kuipergordelobjecten verhogen tot 40.000 en zal zeker veel nieuwe ontdekkingen opleveren.
Bekleding: Kuipergordel. Afbeelding: NASA
Lees verder:
Zonnevlek ter grootte van de aarde groeit 10 keer in 2 dagen: hij is op ons gericht
Wetenschappers hebben de overblijfselen gevonden van een oude man met twee X-chromosomen
Van het lichaam naar de mond: wetenschappers hebben begrepen waar de tanden vandaan kwamen