Веста находится в поясе койпера

Обновлено: 02.07.2024

ПОЯС КОЙПЕРА

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

За орбитой планеты Нептун,

Где находится царство комет,

Глыбы льда по пространству плывут

Уже многие тысячи лет.

Пояс Койпера – там есть вода,

Мы пока что не знаем когда

Это создано и для чего…

Андрей Червоноградовъ [7]

Цель работы: значение объектов пояса Койпера для развития Солнечной системы

Задачи: 1. Собрать материал о поясе Койпера или ТНО;

2. Сделать подробный анализ полученной информации;

3. Создать познавательный фильм для учащихся.

Объект исследования: литература и другие ресурсы о поясе Койпера или ТНО.

Предмет исследования: научные теории о возникновении пояса Койпера.

Методы: использование Интернет-ресурсов.

Практическая значимость данной работы заключается в том, чтобы собранный материал использовать в учебных целях на уроках физики и во внеклассных занятиях по этому предмету.

1. Открытие пояса Койпера

Кеннет Эджворт в 1949 высказал предположение, что за орбитой Нептуна должен существовать пояс небольших тел, источник комет, но длительное время в этом регионе не было известно ни одного объекта, кроме Плутона (открыт в 1930) и его спутника Харона (открыт в 1978). Предположения о существовании за орбитой Нептуна многочисленных малых ледяных астероидов (неразличимых в телескопы того времени), неоднократно высказывали с 1930 по 1980 и другие астрономы — американцы Леонард и Уиппл, уругваец Фернандес. [5]

В 1951 Джерард Койпер писал, что если в районе орбиты Плутона некогда существовали небольшие тела, то они должны были сместиться в очень отдаленные области, а пространство, непосредственно прилегающее к Плутону, — свободно от космических тел. Несмотря на такой взгляд Койпера, его имя закрепилось за поясом, существование которого он отрицал. Международный астрономический союз рекомендует называть астероиды внешнего пояса просто транснептуновыми объектами, то есть расположенными за орбитой восьмой планеты — Нептуна. Такое обозначение соответствует географии Солнечной системы и никак не связано с какими-либо научными гипотезами прошлых лет. [5]

2. Первые объекты пояса Койпера

Пояс Койпера (иногда также называемый пояс Эджворта - Койпера) - область Солнечной системы от орбиты Нептуна (30 а. е. от Солнца) до расстояния около 55 а. е. от Солнца. Хотя пояс Койпера похож на пояс астероидов, он примерно в 20 раз шире и в 20-200 раз массивнее последнего. Как и пояс астероидов, он состоит в основном из малых тел, то есть материала, оставшегося после формирования Солнечной системы. В отличие от объектов пояса астероидов, которые в основном состоят из горных пород и металлов, объекты пояса Койпера состоят главным образом из летучих веществ (называемых льдами), таких как метан, аммиак и вода, с небольшими примесями органических веществ, то есть близки к кометному веществу. В этой области ближнего космоса находятся по крайней мере три карликовые планеты: Плутон, Хаумеа и Макемаке. Кроме того, считается, что некоторые спутники планет Солнечной системы, такие как спутник Нептуна Тритон и спутник Сатурна Феба, также возникли в этой области. [5]

Первый объект пояса Койпера, расположенный на расстоянии 41 а. е. был открыт в 1992 году. Его назвали 1992QB1. В настоящее время открыто более 400 подобных объектов, размеры которых превышают 200 км, находящихся далеко за орбитой Нептуна и Плутона. По современным оценкам, в поясе Койпера до 35 000 объектов размерами свыше 100 км, а общая численность тел, по расчетам специалистов, оценивается в несколько миллиардов. Следовательно, пояс Койпера имеет полную массу, в сотни раз большую, чем пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Объектов пояса Койпера на расстоянии, превышающем 100 а. е. не найдено. Либо далекие тела имеют более темную поверхность, либо за этой границей находятся только мелкие объекты. Ответить на вопрос, где заканчивается Солнечная система, предстоит в XXI веке. Кроме обычных кометных ядер в поясе Койпера обнаружены объекты, поверхность которых имеет выраженный красный цвет. Красный цвет считают признаком наличия молекул, содержащих углерод и кислород, органические соединения. Могли ли кометы принести на Землю сырье для зарождения жизни? В 2000 году в поясе Койпера обнаружен объект 20-й звездной величины, предварительно названный 2000WR106. По предварительным расчетам он имеет большие размеры (900–1200 км), чем самый крупный астероид Церера, обращающийся между Марсом и Юпитером. Но вне зависимости от этого 2000WR106 является обычным объектом пояса Койпера, а не новой планетой, открытой за орбитой Плутона. Средний радиус его орбиты составляет 43 а. е. Кстати, другой крупный объект пояса Койпера был обнаружен в начале 2000 года. Его радиус оценивается в 600 км. [3]

Очередной крупный астероид в поясе Койпера был открыт в июле 2001 года на расстоянии 42–49 а. е. от Солнца. Он получил наименование 2001KX76. Этот астероид совершает три оборота вокруг Солнца за время, в течение которого Нептун обращается вокруг Солнца четыре раза. Предполагают, что размеры небесного тела составляют 1270 км; в этом случае, он превышает размеры Цереры и спутника Плутона Харона.

Открытия таких крупных объектов пояса Койпера лишний раз подтверждает, что Плутон – не девятая планета Солнечной системы, а лишь крупнейший объект пояса Койпера. К середине 2016 годачисло найденных объектов составило 2000 (Рисунок 1). [3]

Рисунок 1. Пояс Койпера / NASA

3. Объекты пояса Койпера и миграция планет

Было сделано много удивительных открытий, касающихся пояса Койпера (Рисунок 2). Например, обнаружили, что есть разные виды объектов пояса Койпера. Им дали разные названия: классические, резонансные, рассеянные и обособленные. Они динамически отличаются друг от друга — в основном по причинам, связанным с гравитационным контролем Нептуна, который является довольно массивной планетой (в 16 раз массивнее Земли) и находится не так далеко от некоторых объектов пояса Койпера. Нептун накладывает динамическую структуру на пояс Койпера из-за своего гравитационного влияния. Доказали, что Плутон — это просто один из больших объектов пояса Койпера, определили распределение размеров и масс в поясе Койпера и поняли, что это только верхушка айсберга, т.к. 100 000 объектов пояса Койпера были неизвестными. [1]

Несмотря на то, что объектов пояса Койпера, очень много, их масса довольно мала и равна только 10% от массы Земли. Это было загадкой: как формируются эти тела, если у них такая маленькая масса? Очень мало материала распространено по большому объему пояса Койпера. Эти тела растут очень медленно. Модели малой массы пояса Койпера стали горячей темой. Они были основаны на идее, что пояс Койпера был гораздо более массивным, когда начал формироваться, — в 20 или 40 раз массивнее Земли. Но большая часть массы была потеряна. [1]

Рисунок 2. Пояс Койпера.

4. Состав пояса Койпера

В Поясе Койпера обнаружено более тысячи объектов, и теоретически существует ещё 100 000 объектов диаметром более 100 км. Учитывая их малый размер и крайнюю удалённость от Земли, очень трудно определить химический состав объектов Пояса Койпера.

Однако спектрографические исследования, проведённые для этого региона с момента его обнаружения, как правило, указывают на то, что его объекты в основном состоят из льда: смеси лёгких гидрокарбонатов (таких как метан), аммиака и водяного льда - состав, который они делят с кометами. Первоначальные исследования также подтвердили широкий спектр цветов среди объектов Пояса Койпера, от нейтрального серого до тёмно-красного.

Это говорит о том, что их поверхности состоят их широкого спектра соединений, от грязных льдов до гидрокарбонатов. В 1996 году Роберт Браун и его коллеги получил спектроскопические данные по объекту Пояса Койпера 1993 SC, раскрывая, что состав его поверхности похож на состав Плутона, а также спутника Нептуна Тритон, которые имеют большие количества метрового льда. [1]

Рисунок 3. Иллюстрация сравнения восьми самых крупных объектов Пояса Койпера. Предоставлено: NASA/Lexicon.

Водяной лёд был обнаружен на нескольких объектах Пояса Койпера, в том числе на 1996 TO₆₆, 38628 Huya и 20000 Varuna. В 2004 году Майк Браун и его коллеги определили существование кристаллического водяного льда и гидрата аммиака на самом большом из известных объектов Пояса Койпера, 50000 Quaoar (Квавар). Оба этих вещества распались бы за время, равное возрасту нашей Солнечной системы, предполагая, что Quaoar недавно обновил поверхность либо в результате тектонической активности, либо столкновений с метеоритами.

Помимо Плутона в поясе Койпера есть и много других объектов, достойных упоминания. Квавар, Макемаке, Хаумеа, Орк и Эрида - это самые крупные ледяные тела в поясе. Некоторые из них имеют свои собственные спутники. Все они чрезвычайно далеки от нас, но очень многие из них в пределах досягаемости (Рисунок 3). [6]

5. Категории объектов пояса

В мае 2008 года уже насчитывалось 1077 объектов, находящихся в транснептуновом поясе. Все они подразделяются на несколько категорий:

Их орбиты отличается тем, что они находятся под небольшим наклоном и имеют ярко выраженную круглую форму. Также они никак не связаны с обращением и движением более крупных тел - планет. Данные объекты также принято называть "кьюбивано". К 2004 их насчитывалось уже 524.

Это название говорит само за себя. Такие тела образуют орбитальные резонанс с Нептуном. Объекты с резонансным соотношением 2:3 причисляют к плутино. На 2005 было известно 150 тел, которые можно было бы отнести к группе плутино и еще около 20 иных резонансных объектов. Предположительно объекты плутино в поясе Койпера составляют 10-20% от общего количества тел его пространства.

Предположительно в основной состав тел, находящихся в поясе Койпера, входит лед и небольшие фрагменты органических соединений. Это делает их схожими по элементому составу с веществом, из которого обычно состоят кометы.

Суммарная масса тел, обращающихся в пределах пояса Койпера, не в одну сотню раз превосходит суммарную массу астероидного пояса, но предположительно уступает общему массовому показателю тел облака Оорта. Ученые также сумели озвучить приблизительное число объектов, постоянно находящихся в поясе Койпера. Число тел, поперечник которых достигает 1000 км здесь находится около 1000; с поперечником более 100 км - 7000; и более 45 000 с поперечником 50 км. [5]

6. Исследование

Рисунок 4. Карликовая планета Плутон. Предоставлено: NASA.

Огромный и малоисследованный Пояс Койпера является источником многих комет и считается отправной точкой всех короткопериодических комет (то есть с орбитальными периодами до 200 лет). Наиболее известные из них - комета Галлея, которая была активной в последние 16 000 - 200 000 лет. [1]

7. Внешняя граница пояса Койпера

8. Орбитальный резонанс

Это открытие сделала Рену Малхотраиз Аризоны в 1990-х годах вскоре после открытия пояса Койпера. Наблюдение за первыми резонансными объектами привело к появлению этой прекрасной модели. Но вопрос в том, как затянуть эти объекты в резонанс. Если просто разбросать объекты пояса Койпера, немногие из них войдут в такой резонанс. Рену объяснила и это, опираясь на работы Фернандеза и Уинга Ипа, в которых говорилось, что планеты мигрируют. Радиусы орбит планет не всегда были такими, как сейчас: Нептун, к примеру, сначала был ближе к Солнцу, а затем двигался по направлению от него.

Рисунок 7. Объект пояса Койпера. NASA. Художественное воспроизведение.

9. Влияние на Солнечную систему

Пояс Койпера сильно повлиял на понимание происхождения и динамики Солнечной системы. До этого Солнечная система была похожа на часы: набор планет, вращающихся вокруг Солнца непринужденно, стабильно, предсказуемо и даже скучно. После обнаружения пояса Койпера, а особенно резонансных объектов, из-за которых мигрируют планеты, появились необыкновенные возможности. Если планеты уносились туда, где они находятся сейчас, они, возможно, прошли через резонансы друг друга. Если это так, то они сотрясли Солнечную систему, и произошли разные хаотичные процессы. В некоторых моделях потеря 99,9% объектов пояса Койпера могла произойти в результате сильного сотрясения Солнечной системы, которое случилось в результате взаимодействий между Юпитером и Сатурном, которое произошло в результате миграции планет.

Понимание того, что структура пояса Койпера зависит от миграции планет, изменило направление исследований Солнечной системы. Особенности, которые не были ожидаемы и которые никто не предсказывал, оказались удивительно важными для понимания нашего места в этой системе. Влияние пояса Койпера на изучение Солнечной системы и эволюции ее формирования было огромным. Наше понимание происхождения архитектуры Солнечной системы сильно отличается от того, что мы думали раньше. И теперь мы понимаем, что Солнечная система работает далеко не как часы. [1]

10. Пояс Койпера и облако Оорта

Кометы обычно не очень большие (около километра в диаметре), и они теряют массу (она уходит в хвост). Мы можем посчитать, как долго комета может терять массу по нашим меркам. И это происходит не очень долго — около 10 000 лет. Ядро кометы не может быть того же возраста, что и Солнечная система, которой уже 4,5 миллиардов лет. Скорее всего, они недавно появились в Солнечной системе. Другими словами, они только появляются в Солнечной системе где-то недалеко от Земли и, как только они появляются, начинают испаряться. Вопрос в том, откуда они берутся.

Есть два ответа на этот вопрос. Первый был сформулирован в 1950-х годах голландским астрономом Яном Оортом. Он выяснил, что долгопериодические кометы (те, чьи орбиты старше 200 лет) имеют эллиптическую орбиту очень большого размера, которая распространяется рандомно. Примерно равное количество приходит из разных сторон: из северного полушария, из южного, из сферического и изотропного источника. Сферический источник называют облаком Оорта (Рисунок 5). Оно выглядит как большой пчелиный рой, окружающий Солнечную систему. Он огромный, в 50 000 или 70 000 раз больше расстояния между Солнцем и Землей. Это источник долгопериодических комет. Мы не наблюдаем за объектами в облаке Оорта, потому что они слишком тусклые для наших телескопов. Все, что мы знаем об облаке Оорта, включая сведения о его существовании, было получено из комет, которые выбились из облака Оорта гравитацией пролетающих мимо звезд. [6]

Рисунок 8. Комета ISON проходит мимо Венеры. Комета прилетела из облака Оорта / NASA, Marshall Space Flight Center, Ноябрь 2013

С другой стороны, короткопериодические кометы (с периодом меньше 200 лет) имеют относительно малую и круглую орбиту (Рисунок 8). Они распределены не рандомно, а, напротив, совмещены с плоскостью орбит Солнечной системы. Вопрос тот же: откуда они берутся? Оорт говорил, что они приходят из облака Оорта, но Юпитер смог поймать их и переломить их орбиты так, чтобы они сформировали диск. Эта идея принималась с 1950-х до 1980-х годов. Но оказалось, что Юпитеру сложно схватывать достаточно долгопериодических комет из облака Оорта и делать их короткопериодическими.

Пояс Койпера, который мы знаем, поставляет Солнечной системе короткопериодические системы. И так как пояс гораздо ближе (50 астрономических единиц вместо 50 000 астрономических единиц облака Оорта), мы можем наблюдать за ним, а не просто за предметами, которые залетели в околоземное пространство. Это еще одна причина, по которой пояс Койпера так нашумел среди астрономов. [1]

11. Будущие направления исследований

Обнаружение пояса Койпера дало нам лучшее понимание того, как устроена Солнечная система, не смотря на то, что все еще не можем видеть далекие ее части. Не можем наблюдать за облаком Оорта, потому что оно слишком далеко и объекты недостаточно яркие. Даже внешние части пояса Койпера не так просто найти. Предполагается, что пояс Койпера смешивается с облаком Оорта, и хотелось бы знать, где и как это происходит. Хотелось бы измерить орбитальную структуру пояса, тогда появится возможность более детально поговорить о происхождении и эволюции Солнечной системы. Например, резонансный захват работает по-разному, если планеты мигрируют медленно и плавно и если они мигрируют быстро и в прыгающем режиме. Измерения орбит объектов пояса Койпера потенциально могут рассказать, как мигрировал Нептун.

12. Заключение

Открытие пояса Койпера сильно повлияло на понимание происхождения и динамики Солнечной системы. До этого Солнечная система была похожа на часы: набор планет, вращающихся вокруг Солнца непринужденно, стабильно, предсказуемо. После обнаружения пояса Койпера, а особенно резонансных объектов, из-за которых мигрируют планеты, появились необыкновенные возможности доказательства того, что планеты, возможно, прошли через резонансы друг друга. А если это так, то они сотрясли Солнечную систему, в результате чего произошла потеря 99,9% объектов пояса Койпера. Нечто подобное случилось в результате взаимодействий между Юпитером и Сатурном, которое произошло в результате миграции планет. Влияние пояса Койпера на изучение Солнечной системы и эволюции ее формирования было огромным, т.к. изменилось понимание происхождения архитектуры Солнечной системы. Как только появится возможность увидеть далекие ее части, измерить орбитальную структуру пояса, так появится возможность более детально поговорить о происхождении и эволюции Солнечной системы.

Как многие из вас знают, Плутон еще совсем недавно считался полноценной планетой Солнечной Системы. Однако открытие в начале XXI века нескольких транснептуновых объектов резко пошатнуло статус Плутона, превратив его во всего лишь карликовую планету. Так что же именно находится за этим далеким ледяным миром и есть ли там что-то по-настоящему интересное?

Плутон — самый крупный объект пояса Койпера

Что такое пояс Койпера?

Когда-то давным давно, когда Солнечная система только закончила свое формирование, вокруг нашей звезды остался вращаться лишний строительный материал, который так никуда и не пригодился. Эта свалка космического мусора постепенно образовала известный многим пояс астероидов и так называемый пояс Койпера, который был назван в честь американского астронома, открывшего спутники Урана и Нептуна. По сути, пояс Койпера представляет собой расширенный пояс астероидов, который массивнее последнего аж в 200 раз. Кроме того, объекты пояса Койпера состоят преимущественно из воды, аммиака и метана, в то время как объекты из пояса астероидов содержат в себе высокую долю углеродистых соединений, а также являются весьма богатыми на полезные ископаемые.

В области пояса Койпера расположены несколько известных человечеству карликовых планет, среди которых наиболее ярко выделяются уже известный нам Плутон, а также Эрида, Хаумеа и Макемаке.

Где находится Эрида?

Когда в 2006 году XXVI Ассамблея Международного астрономического союза классифицировала термин “планета” как объект, удовлетворяющий сразу нескольким ключевым условиям, считавшийся до этого события полноценной планетой, Плутон сразу же лишился своего почетного звания именно из-за открытия нового транснептунового объекта, который назвали Эридой. Так, согласно постулатам конференции, планетой может считаться объект, который не просто вращается вокруг Солнца и имеет форму шара, но и имеет вокруг себя определенное пространство, полностью свободное от других тел. Из-за того, что и Плутон, и Эрида находятся в поясе Койпера и не способны расчистить свои окрестности от других транснептуновых объектов, специалисты, не долго думая над названием, просто именовали все расположенные внутри пояса планетоиды как карликовые планеты.

Эрида — карликовая планета, чье открытие лишило Плутон его планетного статуса

Из-за того, что все транснептуновые карликовые планеты находятся на гигантском расстоянии от Солнца, точно определить размеры этих маленьких миров очень и очень трудно. Вместе с этим считается, что Эрида лишь немногим меньше небезызвестного Плутона, чей диаметр составляет приблизительные 2374 километра.

Одним из самых странных объектов пояса Койпера можно по праву считать яйцеобразную карликовую планету Хаумеа, которая была обнаружена в 2004 году. Хаумеа уникальна не только своей довольно эксцентричной формой, но и наличием колец и сразу двух спутников, вращающихся вокруг карликовой планеты.

Хаумеа — самая эксцентричная планета-карлик Солнечной системы

Другим крупнейшим объектом пояса Койпера считается карликовая планета Макемаке, которую долгое время называли “Пасхальным кроликом” из-за того, что этот необычный объект был открыт спустя всего лишь пару дней после празднования Пасхи. Однако согласно правилам Международного астрономического союза, все более-менее крупные объекты пояса Койпера должны быть названы именем, тем или иным образом связанным с сотворением мира. Так, бывший “Пасхальный кролик” быстро превратился в Макемаке — верховного бога человечества из религии жителей острова Пасхи.

Макемаке или “Пасхальный кролик”

Что такое облако Оорта?

Если углубиться в самые удаленные от Солнца уголки нашей звездной системы, то на самом ее краю мы сможем увидеть необычную область, сплошь усеянную кометами. Несмотря на то, что существование гипотетического облака до сих пор не было официально подтверждено, огромное количество косвенных фактов так или иначе указывают на его существование. Считается, что облако Оорта располагается на расстоянии, которое составляет приблизительно 1 световой год или ¼ часть от расстояния до ближайшей к Солнцу звезде — Проксиме Центавра, а на самой его границе может находиться планета-гигант размером с Сатурн, которую некоторые ученые уже успели окрестить как Тюхе — в честь богини удачи из древнегреческой мифологии.

Облако Оорта — граница Солнечной системы

А вам нравится данная статья? Если да, приглашаю вас присоединиться к нашему официальному каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира астрономии и популярных естественных наук.

Несмотря на то, что существование Тюхе до сих пор официально не подтверждено, как, собственно, и существование самого Облака Оорта, достоверно известно, что большинство известных человечеству комет действительно приходят из глубин нашей Солнечной системы. Так, известная многим комета Галлея, не раз фигурировавшая в исторической хронике человечества, также произошла именно в Облаке Оорта, проделав по-настоящему колоссальный путь для того, чтобы навсегда прославиться и стать одной из самых известных человечеству комет. Что же, кажется, ей это удалось.

Известные объекты пояса Койпера, по данным Центра малых планет. Объекты основного пояса показаны зелёным, рассеянного диска — оранжевым. Четыре внешних планеты имеют голубой цвет. Троянские астероиды Нептуна показаны жёлтым, Юпитера — розовым. Рассеянные объекты между Солнцем и поясом Койпера известны как кентавры. Масштаб показан в астрономических единицах. Пробел в нижней части рисунка вызван нахождением в этой области полосы Млечного пути, скрывающей тусклые объекты

Большинство известных объектов пояса Койпера имеют большую полуось в диапазоне примерно между 35 и 48 а.е. (красные и синие объекты на диаграмме). Считается, что кентавры (показаны жёлтым) и объекты рассеянного диска (серые) ранее тоже располагались в поясе Койпера, но были рассеяны Нептуном внутрь и наружу

С тех пор, как в 1992 году пояс был открыт [6] , число известных ОПК превысило тысячу, и предполагается, что ещё более 70 000 ОПК с диаметром более 100 км пока не обнаружены [7] . Ранее считалось, что пояс Койпера — главный источник короткопериодических комет с орбитальными периодами менее 200 лет. Однако наблюдения, проводимые с середины 1990-х годов, показали, что пояс Койпера динамически стабилен и что настоящий источник этих комет — рассеянный диск, динамически активная область, созданная направленным вовне движением Нептуна 4,5 миллиарда лет назад [8] ; объекты рассеянного диска, такие как Эрида, похожи на ОПК, но уходят по своим орбитам очень далеко от Солнца (до 100 а. е.).

Пояс Койпера не следует путать с гипотетическим облаком Оорта, которое расположено в тысячи раз дальше. Объекты пояса Койпера, как и объекты рассеянного диска и облака Оорта, относят к транснептуновым объектам (ТНО) [9] .

Содержание

История

После открытия Плутона многие учёные полагали, что он не единственный в своём роде объект. Различные предположения по поводу области космоса, ныне известной как пояс Койпера, выдвигались в течение нескольких десятков лет, однако первое прямое доказательство его существования было получено только в 1992 году. Так как гипотезы о природе пояса Койпера, предшествовавшие его открытию, были весьма многочисленны и разнообразны, то трудно сказать, кто именно первым выдвинул подобную гипотезу.

Гипотезы

Первым астрономом, выдвинувшим предположение о существовании транснептуновой популяции, был [10]

В 1951 году, в статье для журнала Астрофизика, Плутона близки к размерам Земли и потому Плутон рассеял эти тела к облаку Оорта или вообще из Солнечной системы. Если бы гипотеза Койпера оказалась верной, то пояс Койпера не находился бы там, где мы его сейчас наблюдаем [13] .

Открытие

Телескопы на вулкане Мауна-Кеа, при помощи которых был обнаружен пояс Койпера

Категории объектов пояса

На 26 мая 2008 года известно 1077 объектов транснептунового пояса, которые делятся на следующие категории:

Резонансные объекты : образуют плутино в честь самого известного представителя — Плутона. На 2005 год известно около 150 плутино и 22 других резонансных объекта. Предполагается, что плутино составляют от 10 до 20 % общей численности объектов пояса Койпера, и, таким образом, общее число плутино диаметром более 100 км составляет более 30 000 [31] . : имеют большой эксцентриситет орбиты и могут в афелии удаляться от Солнца на несколько сотен астрономических единиц. Их известно около 100, общее число считается примерно равным 10 000 [32] . Во многих публикациях объекты рассеянного диска рассматриваются как отдельное семейство транснептуновых объектов, не входящее в пояс Койпера.

Предполагается, что объекты пояса Койпера состоят из льда с небольшими примесями пояса астероидов, однако, как предполагается, существенно уступает массе облака Оорта. Считается, что в поясе Койпера имеется несколько тысяч тел диаметром более 1000 км, около 7000 с диаметром более 100 км и как минимум 450 000 тел диаметром более 50 км [33] .

Внешняя граница пояса Койпера

Сдвигал ли Нептун пояс Койпера?

1. В поясе Койпера недостача?

2. Нептун не сдвигал пояс Койпера

Астрономы полагают, что наша Солнечная система выглядела совсем иначе, чем теперь, в первые миллионы лет своего существования. По мере ее эволюции орбиты планет претерпевали значительные изменения — Нептун сместился на периферию системы, тогда как Юпитер придвинулся немного ближе к Солнцу. Как менялись орбиты Сатурна и Урана, ученым понятно в меньшей степени, хотя большинство полагает, что эти планеты все-таки, подобно Нептуну, тоже увеличили радиусы своих орбит.

При этом движение Нептуна должно было оказать влияние на местоположение пояса Койпера, находящегося в настоящее время за его орбитой относительно Солнца.

Алекс Паркер (Alex Parker) и его научный руководитель Джон Кавелаарс (John Kavelaars) проводили моделирование движения объектов в этом поясе, многие (около трети) из которых достаточно крупны и имеют более 100 километров в поперечнике. Более всего ученых интересовали так называемые двойные системы — тела, одно из которых вращается вокруг другого по мере того, как оба совершают обороты вокруг Солнца.

В своей модельной работе ученые показали, что двойные системы в поясе Койпера вращаются на очень широких орбитах с медленной скоростью, что было бы невозможно в том случае, если пояс был когда-либо в прошлом смещен на свою нынешнюю позицию в результате движения планеты Нептун.

Интерес астрономов к поясу Койпера вызван тем, что образующие его тела представляют собой осколки материи, сформировавшей в прошлом все планеты солнечной системы.

3. Образование двойных объектов в поясе Койпера в результате обмена (Kuiper-belt Binary Formation through Exchange Reactions)

«Пояс Койпера и основной Пояс астероидов образовались из одного и того же протопланетного облака, но последние наблюдения транснептуновых объектов (TNO) [указали на следующие] различия:

1. Доля двойных в поясе Койпера на порядок выше.

2. Отношение масс большинства двойных объектов пояса Койпера близко к 1.

«Интенсивные исследования и целенаправленный мониторинг пояса Койпера поставили ученых перед очередной загадкой…

Однако среди них чрезвычайно мало относительно небольших – менее 70 км в поперечнике – малых тел. Их доля, по некоторым ранее сделанным оценкам, примерно в 25 раз меньше теоретически предсказываемой. Объяснить это несовершенством инструментов трудно – современные телескопы позволяют увидеть такие тела. Так, на телескопе Хаббла было проведено исследование объектов вплоть до 28,5 звездной величины.

Дефицит малых тел в поясе Койпера остается.

Группа под руководством Чарльза Алкока (Charles Alcock) разработала для поиска сверхмалых объектов пояса Койпера методику, позволяющую обнаруживать объекты пояса Койпера по однократному затемнению ими звезд.

Вспышки в поясе Койпера

[ Комментарий Федора Дергачева :

Кроме них, в поясе должны существовать также древние энергетические установки, способные генерировать мощнейшие разряды, разрушающие объекты, представляющие опасность для внутренних планет. Уничтожение опасных объектов исполинскими разрядами вполне может вызывать вспышки, различимые с Земли.

Важно проанализировать, в каких известных астрономам телах пояса Койпера находятся гипотетические энергетические установки Предтеч. Это большая работа, требующая усилий профессионалов. Более того – я выдвигаю предложение о создании Исследовательского центра по изучению артефактов Солнечной системы…

Теперь – размышления более общего плана.

На эту тему

Читайте также: