Centura Kuiper

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Obiecte cis și trans-neptuniene

Planetele pitice transneptuniene sunt clasificate ca plutoide
Distribuția obiectelor centurii Kuiper descoperite până acum.

Centura Kuiper ( IPA : /ˈkaɪp.ə/ ) sau centura Edgeworth-Kuiper (numită după cei doi astronomi Kenneth Edgeworth și Gerard Peter Kuiper ) este o regiune a sistemului solar care se extinde de pe orbita Neptunului (la o distanță de 30 AU ) până la 50 UA de la Soare. Este o centură formată din corpuri minore ale sistemului solar în afara orbitei planetelor majore, similar cu centura principală de asteroizi, dar de 20 de ori mai mare și de 20 până la 200 de ori mai masivă. [1] În plus, în timp ce centura principală este alcătuită în mare parte din asteroizi de natură stâncoasă, obiectele din centura Kuiper sunt compuse în principal din substanțe volatile înghețate, cum ar fi amoniac , metan și apă [2] .

Peste 1000 de obiecte (obiecte ale centurii Kuiper sau KBO ) au fost descoperite în centură și se crede că pot exista peste 100 000 cu un diametru mai mare de 100 km [3] . Cea mai mare este Pluto și cea mai masivă este planeta pitică Eris , descoperită în 2005, deși unii oameni de știință consideră că Eris face parte mai degrabă din discul difuz decât din centura Kuiper [4] . Din anul 2000 au fost găsite alte obiecte de dimensiuni considerabile: 50.000 Quaoar , descoperite în 2002, jumătate din dimensiunea lui Pluto și mai mari decât Ceres , cel mai mare dintre asteroizii tradiționali. Clasificarea exactă a acestor obiecte nu este clară, deoarece acestea sunt probabil foarte diferite de cele mai interioare asteroizi. Unii sateliți ai planetelor din sistemul solar par să provină din centura Kuiper, cum ar fi Triton , cel mai mare dintre lunile lui Neptun, [5] și luna saturniană Phoebe .

Majoritatea KBO-urilor, așa cum se vede folosind spectroscopia , sunt alcătuite din gheață și au aceeași compoziție chimică ca și cometele și la fel ca în comete este evidentă prezența compușilor organici . Mulți astronomi au crezut că sunt, de fapt, comete periodice cu o perioadă orbitală mai mică de 200 de ani care, nu se apropie niciodată de Soare , nu-și emit cozile . Cu toate acestea, la mijlocul anilor 1990, s-a arătat că centura Kuiper este stabilă dinamic și că adevăratul loc de origine al cometelor se află pe discul difuz, o zonă activă dinamic creată de deplasarea exterioară a lui Neptun acum 4,5 miliarde de ani. [6]

Istorie

Primii astronomi care au sugerat existența acestei centuri au fost în 1930 Frederick C. Leonard și Armin Otto Leuschner , care au sugerat că Pluto era doar unul dintre numeroasele obiecte planetare pe termen lung nedescoperite [7] . Kenneth E. Edgeworth în 1943 a sugerat că spațiul de dincolo de Neptun trebuie să fi fost format din numeroase corpuri mici care nu s-au condensat în planete în timpul formării sistemului solar, deoarece la acea distanță erau prea separate [8] . În 1951 Gerard Kuiper a emis ipoteza că centura era prezentă la momentul formării sistemului solar, dar că acum dispăruse [9] . Conjecturi mai detaliate au fost expuse de Al GW Cameron în 1962, de Fred L. Whipple în 1964 și de Julio Ángel Fernández în 1980. Cingătoarea și obiectele pe care le conținea au fost numite după Kuiper după descoperirea din 1992 QB1 , primul cunoscut obiect.

Nume

Gerard Kuiper.

Astronomii folosesc uneori denumirea alternativă „centura Edgeworth-Kuiper”, iar KBO-urile sunt uneori denumite EKO. Cu toate acestea, Brian Marsden a susținut că nici Edgeworth, nici Kuiper nu ar trebui să fie creditați, deoarece niciunul dintre ei nu a scris nimic comparabil cu ceea ce este observat, acordând mai mult credit lui Fred Whipple. În schimb, David Jewitt afirmă că Fernández merită cel mai mult credit pentru prognoza centurii Kuiper din 1980, publicată în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . [9]

KBO-urile sunt numite uneori în limba engleză „Kuiperoids” , un nume sugerat de Clyde Tombaugh [10] , în timp ce obiectele clasice ale Fascia se numesc Cubewans . Termenul de obiect transneptunian (TNO) este mai puțin controversat și acceptat de diverși astronomi, deși nu este un sinonim exact>: termenul TNO indică toate obiectele care orbitează Soarele dincolo de orbita lui Neptun, nu doar cele din centura Kuiper.

Formare

Originile și structura centurii Kuiper nu au fost complet elucidate și finalizarea unor telescoape cu câmp larg, cum ar fi Pan-STARRS și LSST , ar trebui să permită identificarea altor KBO-uri necunoscute care ar putea oferi o imagine mai clară asupra acestui lucru. zona din cadrul sistemului solar [1] .

Centura Kuiper este formată din planetesimale , fragmente ale discului protoplanetar din jurul Soarelui, care în urmă cu miliarde de ani nu au reușit să fuzioneze complet pentru a forma planete reale, rămânând corpuri mici, cele mai mari având un diametru mai mic de 3 000 km .

Simulările pe computer au arătat că centura Kuiper a fost puternic influențată de Jupiter și Neptun, sugerând în plus că nici Uranus și Neptun nu s-au format în pozițiile lor actuale, deoarece nu exista suficientă materie în acea zonă a spațiului pentru a se putea forma planete gigantice, sugerând în schimb că s-au format mult mai aproape de Jupiter. În curând, apropierea de mai masivul Jupiter și Saturn a provocat migrația lui Uranus și Neptun către exteriorul sistemului solar, datorită împrăștierii gravitaționale cauzate de cele două cele mai masive planete, ale căror orbite s-au deplasat până la punctul de a fi în rezonanță 2: 1 dintre ei. Deplasarea lui Neptun în exterior a provocat haos și împrăștierea multor obiecte în centura Kuiper [11] [12] . Se crede că populația primordială din Centura Kuiper a fost redusă cu 99% din cauza interacțiunilor gravitaționale primordiale, deplasând orbitele obiectelor rămase mici spre exterior.

Cu toate acestea, modelul de la Nisa , cel mai popular model din comunitatea științifică cu privire la dinamica sistemului solar, nu reușește încă să explice distribuția obiectelor în centura Kuiper [13], deoarece prezice excentricități mai mari decât cele observate pe o parte a KBO-uri cunoscute, în special ale obiectelor „ populației reci ”, care s-ar fi format în aceeași zonă în care se găsesc în prezent, spre deosebire de populația fierbinte, au migrat în exterior datorită interacțiunilor cu giganții gazoși [14] .

Potrivit unui studiu realizat în 2012 de Rodney Gomes, în centură ar trebui să existe și obiecte de masă considerabilă, comparabile cu Marte sau Pământ, pentru a explica orbitele alungite ale unor KBO [15] . Deși unii astronomi l-au susținut pe Gomes, alții precum planetogiul Harold Levison au îndoieli serioase cu privire la ipoteza lui Gomes și posibilitatea ca un corp mai mic decât Neptun să influențeze orbitele obiectelor din Centura Kuiper [16] .

Structura

Inclusiv regiunile sale periferice, centura Kuiper se extinde de la aproximativ 30 la 55 UA de la Soare, cu toate acestea, uneori se consideră că se extinde numai în partea spațiului în care obiectele sunt în rezonanță orbitală 2: 3 cu Neptun, adică la 39,5 UA și până la 48 UA, unde obiectele au o rezonanță 1: 2 cu planeta uriașă [17] . Centura Kuiper este destul de groasă; principala concentrație de obiecte se extinde până la zece grade din planul ecliptic, deși obiectele sunt prezente și mult mai departe de ecliptic. Prin urmare, forma centurii Kuiper este mai asemănătoare cu cea a unui taur sau a unei gogoși, mai degrabă decât a unei centuri [18] [19] .

Prezența lui Neptun are un efect profund asupra structurii centurii Kuiper datorită rezonanțelor orbitale. Pe o perioadă de timp comparabilă cu vârsta sistemului solar, gravitația lui Neptun destabilizează orbitele obiectelor care ajung să fie în anumite regiuni, trimițându-le în sistemul solar interior sau împingându-le spre discul difuz sau spre interstelar spațiu . Influența gravitațională a lui Neptun provoacă lacune pronunțate în structura actuală a centurii, similar cu golurile Kirkwood din centura de asteroizi. În regiunea cuprinsă între 40 și 42 UA, de exemplu, niciun obiect nu poate menține o orbită stabilă în decursul timpului de miliarde de ani, astfel încât obiectele observate în acea regiune au migrat în mod evident în ultimii ani [12] .

KBO-uri clasice

Orbitele și rezonanțele diferitelor grupuri de obiecte ale centurii Kuiper.

Între cele două zone cu rezonanță diferită cu Neptun (2: 3 și 1: 2), la aproximativ 42-48 UA de Soare, influența gravitațională a Neptunului este neglijabilă, iar obiectele își pot menține orbita neschimbată în timp. Această regiune este cunoscută sub numele de centura clasică Kuiper , iar membrii acesteia cuprind aproximativ două treimi din KBO observate până în prezent [20] [21] . (15760) 1992 QB1 , primul KBO modern descoperit, Pluto și Charon în afară, este considerat prototipul acestui grup și din acesta derivă termenul Cubewani , un termen care indică KBO-urile clasice și care este traducerea fonetică a acronimului englez " QB1-os "( cubewanos ). Conform unei linii directoare IAU, numele care urmează să fie dat KBO-urilor clasice este cel al ființelor mitologice asociate creației [22] .

Centura clasică Kuiper pare să fie compusă din două populații diferite. Primul, cunoscut sub numele de populația „rece dinamic”, este compus din obiecte cu orbite foarte asemănătoare cu cele ale planetelor, adică aproape circulare, cu o excentricitate orbitală mai mică de 0,1 și înclinații orbitale care nu depășesc 10 °. A doua, populația „fierbinte dinamic”, are orbite mult mai înclinate decât ecliptica, până la 30 °. Cele două populații au fost numite în acest fel nu pentru o diferență de temperatură, ci pentru analogia cu particulele unui gaz, care își măresc viteza relativă cu temperatura [23] . Cele două populații au nu numai orbite diferite, ci și culori diferite; populația rece este decisiv mai roșie decât cea caldă. Dacă culoarea reflectă compoziții diferite, ar indica faptul că acestea s-au format în diferite regiuni. Se crede că populația fierbinte s-a format lângă Jupiter și a fost evacuată de mișcările și interacțiunile gravitaționale ale giganților gazoși. Mai mult, se crede că populația rece s-a format mai mult sau mai puțin în poziția actuală, deși ar fi putut fi aruncată spre exterior mai târziu, în timpul migrației lui Neptun [1] [24] .

KBO-uri rezonante

Distribuirea obiectelor în centura Kuiper: în cubewanos albastru, în plutinos roșii și obiecte gri în discul împrăștiat (SDO). Sunt indicate înclinația orbitală și axa semi-majoră, în timp ce cercurile reprezintă dimensiunile relative ale obiectelor.

Când perioada orbitală a unui obiect este un raport întreg întreg (cu număr întreg mic) al perioadei orbitale a lui Neptun obiectul este sincronizat cu planeta și se află în rezonanță orbitală . Dacă un obiect face două orbite în jurul Soarelui în același timp în care Neptun face trei, atunci obiectul este în rezonanță 2: 3 cu Neptun. Caracteristica acestor obiecte este de a avea o axă semi-majoră de aproximativ 39,4 UA și sunt cunoscute aproximativ 200 de acest tip, inclusiv Pluto și lunile sale, prototip al membrilor acestei clase cunoscute sub numele de plutini [25] . Plutinii au excentricități orbitale ridicate, sugerând că nu au originea în pozițiile lor actuale, ci au fost aruncați către sistemul solar exterior prin migrarea lui Neptun [26] . Liniile directoare IAU dictează faptul că toți Plutinii trebuie, la fel ca Pluto, să fie numiți după zeități asociate cu lumea interlopă [22] .

Zona de rezonanță orbitală 1: 2, ale cărei obiecte completează o orbită în timp ce Neptun face două și au jumătăți de ax mai mari de ~ 47,7 UA, este puțin populată [27] . Membrii acestei clase sunt cunoscuți sub numele de twotini . Există și alte rezonanțe, cu raporturi 3: 4, 3: 5, 4: 7 și 2: 5. Neptun posedă, de asemenea, o serie de asteroizi troieni care ocupă punctele sale lagrangiene L4 și L5 ; acestea sunt adesea în rezonanță 1: 1 cu Neptun și au în general orbite stabile.

Nu există obiecte cu arbori de transmisie mai mari de 39 UA, fenomen care nu poate fi explicat prin rezonanțe actuale. Presupunerea comun acceptată este că zona a fost traversată de unele rezonanțe orbitale [ rezonanțele nu sunt obiecte, cum pot traversa o zonă a spațiului? ] instabil în timpul migrației lui Neptun și că toate obiectele din el au fost scoase din el.

Faleza Kuiper

Histograma numărului de obiecte ale centurii Kuiper în raport cu axa lor semi-majoră.

Distribuția obiectelor în funcție de distanța de la Soare arată o întrerupere bruscă la 48 UA, unde sunt prezenți cei doi. Dincolo, la distanța de 55 UA, există câteva obiecte cu rezonanță 2: 5. Estimările masei primordiale necesare pentru a forma Uranus și Neptun, precum și corpuri mari, cum ar fi Pluto, au sugerat că numărul obiectelor mari ar trebui să crească cu un factor de două peste 50 UA, astfel observându-se prezența redusă a obiectelor dincolo de această distanță precisă. , cunoscut sub numele de „Faleza Kuiper”, a fost un rezultat neașteptat, iar cauza nu este încă cunoscută în acest moment [26] .

O posibilă explicație este că materialul prezent la acea distanță era prea rar sau prea răspândit pentru a se forma obiecte mari. Potrivit unor astronomi, precum Alan Stern și Patryk Lykawka, cauza ar putea fi interacțiunea gravitațională a unui obiect cu o masă planetară încă necunoscută, dimensiunea lui Marte sau a Pământului. O ipoteză similară a fost sugerată în 2012 de astronomul brazilian Rodney Gomes, care pe lângă prezicerea unui obiect de dimensiunea lui Marte la 53 UA, adaugă că planeta necunoscută ar putea fi de dimensiunea lui Neptun și situată la 1500 UA de Soare [15] . În timp ce unii oameni de știință au susținut aceste studii cu prudență, alții au respins ipoteza în termeni incerti [16] [28] .

Compoziţie

Spectrele infraroșii ale lui Eris și Pluto: liniile de absorbție ale metanului sunt vizibile în ambele.

Obiectele centurii Kuiper sunt în esență alcătuite din înghețuri, compuse în general dintr-un amestec de hidrocarburi ușoare precum metan , amoniac și gheață de apă [29] [30] , o compoziție similară cu cea a cometelor, cu o densitate mai mică de 1 g cm - 3 . temperatura centurii este de doar 50 K [31] , astfel încât mai mulți compuși care ar fi gazoși dacă ar fi mai aproape de Soare rămân solizi.

Datorită dimensiunilor mici și distanței mari de Pământ, compoziția chimică a KBO-urilor este foarte dificil de determinat. Principala metodă prin care astronomii determină compoziția unui obiect ceresc este prin spectroscopie . Când lumina unui obiect este împărțită în componentele sale, se formează o imagine similară cu cea a unui curcubeu . Diferite substanțe absorb lumina la diferite lungimi de undă și atunci când este observat un anumit obiect, apar linii întunecate, numite linii de absorbție , unice pentru fiecare element sau compus ; aceasta permite astronomilor să determine compoziția chimică a obiectului.

Inițial a fost imposibil să se analizeze în detaliu KBO-urile și a fost posibilă doar detectarea culorii și a celor mai simple elemente prezente în ele [32] . Cu toate acestea, datele timpurii au arătat o gamă largă de culori printre KBO-urile observate, de la gri neutru la roșu intens, sugerând că suprafețele lor au fost formate dintr-o gamă largă de compuși, variind de la gheață murdară la hidrocarburi [33] . Această diversitate a fost oarecum surprinzătoare, deoarece KBO-urile erau de așteptat să fie uniform întunecate, pierzând majoritatea elementelor volatile din cauza bombardării razelor cosmice . Au fost propuse mai multe soluții pentru această diversitate, inclusiv remodelarea suprafeței din cauza impacturilor sau a evacuării gazelor interne. Cu toate acestea, analizele spectroscopice efectuate de Jewitt și Luu în 2001 asupra obiectelor din centura Kuiper au arătat că variația culorii era prea extremă pentru a fi ușor de explicat prin impacturi aleatorii [34] .

În ciuda dificultății analizei spectrale datorită strălucirii lor reduse, Robert H. Brown și colab. în 1996 a indicat faptul că, prin analize efectuate pe obiectul SC 1993, compoziția suprafeței KBO-urilor a fost în general similară cu cea a lui Pluto și Triton, luna lui Neptun, ambele având cantități mari de gheață metanică [35] .

Gheața de apă a fost detectată în mai multe KBO-uri, inclusiv 1996 TO 66 [36] , 38628 Huya și 20000 Varuna [37] . În 2004, Mike Brown și colab. a determinat existența apei de gheață cristalină și a hidratului de amoniac pe unul dintre cele mai mari KBO-uri cunoscute, 50.000 Quaoar . Ambele substanțe ar fi fost distruse pe parcursul vieții lungi a sistemului solar, sugerând că Quaoar a fost recent remodelat de activitatea tectonică internă sau de impactul meteoritului.

Dimensiuni

Mărimea celor opt obiecte majore trans-neptuniene în comparație cu cea a Pământului.

În ciuda extinderii sale largi, masa totală a centurii Kuiper este relativ scăzută, între 1/25 și 1/10 din masa Pământului [38] , cu unele estimări care ajung să se calculeze egale doar cu o treizecime din cea a pământul [39] . Cu toate acestea, modelele de formare a sistemului solar prezic o masă totală a centurii Kuiper egală cu 30 de mase terestre [1] ; această teorie poate fi greu dezavuată, deoarece numai cu această masă lipsă s-ar fi putut forma KBO-uri cu un diametru mai mare de 100 km. Dacă densitatea centurii Kuiper ar fi fost întotdeauna atât de scăzută, obiectele mari nu s-ar fi putut forma [1] . Mai mult, excentricitatea și înclinația orbitelor actuale ar face impactul mai degrabă „violent”, cu distrugerea consecventă a obiectelor, mai degrabă decât o creștere a acestora. Se pare că membrii centurii Kuiper s-au format mai aproape de Soare sau că un mecanism necunoscut a dispersat masa originală. Influența actuală a lui Neptun este prea slabă pentru a explica un posibil efect de „aspirator”, deși modelul Nice sugerează că ar fi putut fi cauza eliminării în masă în trecut. Întrebarea rămâne deschisă în rândul comunității științifice: o teorie propusă prevede un scenariu în care o stea trecătoare rupe cele mai mici obiecte în praf și apoi este lovită și distrusă de radiația solară [12] .

Este dificil de estimat diametrul obiectelor centurii Kuiper și, așa cum a prezis modelul, doar câteva obiecte au dimensiuni relativ mari. Pentru cei ale căror elemente orbitale sunt cunoscute, de exemplu Pluto și Caron, este posibil să se cunoască cu precizie diametrele prin ocultările stelelor [40] .

Pentru alte KBO-uri mari, diametrul poate fi estimat din măsurători termice în infraroșu . Dacă un corp are un albedo ridicat , este probabil rece, deci nu produce multă radiație infraroșie; dimpotrivă, un corp cu albedo redus produce mai multe radiații infraroșii. Obiectele centurii Kuiper sunt atât de departe de Soare încât sunt foarte reci și produc radiații cu lungimi de undă cuprinse între 60 și 160 micrometri . Această radiație este absorbită de atmosfera Pământului și, prin urmare, astronomii trebuie să observe radiația reziduală în infraroșul îndepărtat, iar diametrul estimat este afectat de o mare incertitudine. În plus, radiația emisă este foarte slabă și numai cele mai mari corpuri pot fi observate cu această metodă [41] .

Cele mai mari KBO-uri cunoscute sunt [42] :

Număr Nume Diametru
ecuatorial
( km )
Albedo Distanţă
in medie
de la Soare ( UA )
Data
din
descoperire
Descoperitor Metoda utilizată
pentru măsură
de diametru
134340 Pluton 2306 ± 20 0,575 39.4 1930 Clyde Tombaugh ocultarea
136472 Makemake 1800 ± 200 0,8 ± 0,2 45,7 2005 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz albedo estimat
136108 Haumea ~ 1500 ~ 0,6 43.3 2005 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz albedo estimat
90482 Orcus ~ 1500 ~ 0,1 estimat 39.4 2004 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz albedo estimat
50000 Quaoar 1260 ± 190 0,10 ± 0,03 43,25 2002 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz dimensiunea discului
134340 Pluto I Caron 1207 ± 3 0,4 39.4 1978 James Christy ocultarea
28978 Ixion 1065 ± 165 0,25-0,50 39.39 2001 Sondaj ecliptic profund termic
55636 2002 TX 300 ~ 965 > 0,19 43,19 2002 NEAT albedo estimat
55637 2002 UX 25 ~ 910 0,08? 42,71 2002 Spacewatch albedo estimat
20000 Varuna 600 ± 150 0,12-0,30 43,23 2000 RS McMillan termic
55565 2002 AW 197 700 ± 50 0.14-0.20 47,52 2002 Brown, E. Helin, S.Pravdo, K. Lawrence termic

Obiecte de disc răspândite

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Disc difuz și Centaur (astronomie) .
Eris , cel mai mare obiect de disc difuz cunoscut și satelitul său Disnomia .

Discul difuz este o regiune slab populată, a cărei parte interioară se suprapune centurii Kuiper și care se extinde până la 100 UA de la Soare și dincolo. Obiectele se deplasează pe orbite foarte eliptice și adesea foarte înclinate față de ecliptică . Majoritatea modelelorde formare a sistemului solar arată că atât KBO-urile, cât și obiectele de disc au făcut parte dintr-o centură de comete primordiale și că interacțiunile gravitaționale ulterioare, în special cu Neptun, au trimis aceste obiecte către exterior, unele pe orbite stabile (KBO) și altele pe orbite instabile, formând discul difuz [6] . Datorită instabilității orbitelor, se crede că discul difuz este punctul de origine al multor comete de scurtă durată . Orbitele lor instabile aduc ocazional obiecte de gheață în sistemul solar interior care devin mai întâi centauri , apoi comete de scurtă durată [6] .

Potrivit Minor Planet Center , care catalogează oficial toate obiectele trans-neptuniene , un KBO este un obiect care orbitează exclusiv în Centura Kuiper, indiferent de originea și compoziția sa. Obiectele găsite în afara intervalului sunt clasificate ca obiecte cu disc difuz ( SDO ) [43] . Cu toate acestea, în unele cercuri științifice termenul „obiect al centurii Kuiper” a devenit sinonim cu orice corp înghețat din sistemul solar exterior care făcea parte din acea clasă inițială de obiecte dincolo de orbita lui Neptun, chiar dacă orbita sa din istoria sistemului solar a fost întotdeauna dincolo de Centura Kuiper [44] . Eris, despre care se știe că este mai masiv decât Pluto, este adesea denumit KBO, dar este tehnic un SDO [43] . Un consens între astronomi cu privire la definiția precisă a centurii Kuiper nu a fost încă atins.

Centaurii înșiși, care nu sunt în mod normal considerați ca făcând parte din centura Kuiper, se crede că provin din discul difuz și că, spre deosebire de celelalte situate pe disc, au migrat mai degrabă către interiorul sistemului solar decât spre exterior; același Minor Planet Center le clasifică împreună cu SDO-urile ca obiecte de disc [43] .

Planete hipotetice ale centurii Kuiper

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Planeta X.

Pe baza calculelor astronomice ale lui Percival Lowell privind perturbările orbitale ale lui Neptun în zona de dincolo de Neptun, unii cred că există o planetă ipotetică , numită Planeta X. În realitate, aceste perturbații, dacă ar fi reale, ar trebui să fie cauzate de o masă mult mai mare decât cea a lui Pluto . Mai târziu, calcule mai precise au arătat că aceste perturbații erau doar aparente și atribuibile unei cunoștințe imprecise a masei lui Neptun. Pluto a fost descoperit întâmplător în 1930 de Clyde Tombaugh .

Sonda WISE a NASA a scanat întregul cer din domeniul infraroșu între 2010 și 2011 fără a găsi dovezi ale prezenței planetelor de dimensiuni Saturn pe raza 10 000 UA de la Soare. Mai mult, nici o planetă mai mare decât Jupiter nu pare să existe la o distanță de 26 000 UA. Probabil că nu există planete gigantice și nici stele mici în sistemul solar exterior [45] [46] .

La 20 iunie 2017, un studiu realizat de Universitatea din Arizona susține că a analizat perturbații particulare din centura Kuiper comparabile cu cele produse de un corp de masă egal cu cel al Pământului sau al lui Marte [47] .

Explorare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: New Horizons .
Imagine artistică a unui obiect din centura Kuiper, posibilă țintă a sondei New Horizons . [48]

La 19 ianuarie 2006, New Horizons, prima sondă spațială care va explora centura Kuiper, a fost lansată. Misiunea este condusă de Alan Stern de la Southwest Research Institute. Sonda a ajuns în vecinătatea Pluton pe 14 iulie 2015 și, cu excepția evenimentelor neprevăzute, va studia ulterior un alt KBO. Un KBO cu un diametru cuprins între 40 și 90 km și alb sau gri va fi ales spre deosebire de Pluto, care este roșiatic [49] . John Spencer, astronom al echipei misiunii New Horizons, spune că nu a fost încă aleasă nicio țintă pentru o întâlnire cu un obiect din centură după apropierea de Pluto, deoarece datele din sondajul Pan-STARRS sunt în așteptare, care vor garanta cea mai largă gamă posibilă opțiuni [50] . Proiectul Pan-STARRS, parțial operațional din mai 2010 [51] , monitorizează întregul cer cu patru camere digitale de 1,4 gigapixeli pentru a detecta orice obiecte în mișcare, de la obiecte apropiate de Pământ până la KBO-uri [52] . Pentru a accelera procesul de detectare, echipa New Horizons a lansat o campanie care permite cetățenilor să participe la căutarea KBO-urilor adecvate [53] [54] .

La 15 octombrie 2014, NASA a anunțat că a identificat mai multe KBO-uri care ar putea fi ținta New Horizons [48] .

Curele extrasolare Kuiper

Discuri de resturi în jurul stelelor HD 139664 și HD 53143 , preluate de Camera avansată pentru sondaje Hubble a telescopului spațial Hubble .

Până în 2006, astronomii au rezolvat discurile circumstelare în jurul a nouă stele despre care se crede că sunt comparabile cu centura Kuiper a sistemului solar. Esse possono dividersi in due categorie: fasce estese, con raggi di oltre 50 UA, e cinture strette come la nostra fascia di Kuiper, con raggi compresi tra 20 e 30 UA e dai contorni più netti. Il 15-20 % delle stelle osservate di tipo solare mostra un eccesso nell'infrarosso che sembra indicare la presenza di massicce strutture paragonabili alla Fascia di Kuiper. La maggior parte dei dischi di detriti attorno ad altre stelle è abbastanza giovani, ma il Telescopio spaziale Hubble nel 2006 riprese l'immagine di strutture con almeno 300 milioni di anni che si pensa siano in configurazioni stabili attorno alle stelle [55] .

La giovane stella bianca Fomalhaut è provvista di almeno due dischi circumstellari; il più interno è paragonabile alla Fascia principale del sistema solare, ma la più esterna ed estesa, situata appena al di là del pianeta scoperto nel 2008 alla distanza di circa 150 UA, pare costituita in prevalenza da oggetti ghiacciati ed è quindi paragonabile alla Fascia di Kuiper del nostro sistema solare [56] . Come Fomalhaut anche Vega mostra due tipi diversi di strutture attorno a sé, una più interna e calda e probabilmente formata da corpi rocciosi e una più fredda paragonabile alla Fascia di Kuiper solare, anche se dimensioni maggiori [57] .

Note

  1. ^ a b c d e Audrey Delsanti, David Jewitt, The Solar System Beyond The Planets ( PDF ), su ifa.hawaii.edu , Institute for Astronomy, University of Hawaii. URL consultato il 4 novembre 2014 (archiviato dall' url originale il 25 settembre 2007) .
  2. ^ Fran Howard, Kuiper Belt , ABDO, 2010, p. 8, ISBN 1-61714-327-8 .
  3. ^ ( EN ) New Horizons , su pluto.jhuapl.edu , NASA . URL consultato il 5 novembre 2014 .
  4. ^ La distinzione tra fascia di Kuiper e disco diffuso non è chiara nella letteratura: alcuni le considerano due zone distinte, altri pensano invece che il disco diffuso faccia parte della fascia.
  5. ^ Craig B. Agnor & Douglas P. Hamilton, Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter ( PDF ), in Nature , vol. 411, 2006, pp. 192-194 (archiviato dall' url originale il 21 giugno 2007) .
  6. ^ a b c Harold F. Levison, Luke Donnes, Comet Populations and Cometary Dynamics , in Lucy Ann Adams McFadden, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson (a cura di), Encyclopedia of the Solar System , 2ª ed., Amsterdam; Boston, Academic Press, 2007, pp. 575–588, ISBN 0-12-088589-1 .
  7. ^ John K. Davies et al. , The Early Development of Ideas Concerning the Transneptunian Region ( PDF ), su arm.ac.uk , Università dell'Arizona, 2008. URL consultato il 5 novembre 2014 (archiviato dall' url originale il 20 febbraio 2015) .
  8. ^ John Davies, Beyond Pluto: Exploring the outer limits of the solar system , Cambridge University Press, 2001.
  9. ^ a b Why "Kuiper Belt" , su www2.ess.ucla.edu , Università delle Hawaii. URL consultato il 5 novembre 2014 .
  10. ^ ( EN ) Alan Boyle, The Case for Pluto: How a Little Planet Made a Big Difference , John Wiley & Sons, 2009, p. 74, ISBN 0-470-54190-3 .
  11. ^ K. Hansen, Orbital shuffle for early solar system , su Geotimes , 7 giugno 2005. URL consultato il 26 agosto 2007 .
  12. ^ a b c K. Tsiganis, R. Gomes, A. Morbidelli e HF Levison, Origin of the orbital architecture of the giant planets of the Solar System , in Nature , vol. 435, n. 7041, 2005, pp. 459–461, Bibcode : 2005Natur.435..459T , DOI : 10.1038/nature03539 , PMID 15917800 .
  13. ^ R. Malhotra, Nonlinear Resonances in the Solar System , in Physica D , vol. 77, 1994, p. 289, Bibcode : 1994PhyD...77..289M , DOI : 10.1016/0167-2789(94)90141-4 , arXiv : chao-dyn/9406004 .
  14. ^ A. Morbidelli, Origin and dynamical evolution of comets and their reservoirs , su arxiv.org , 2006.
  15. ^ a b New planet found in our Solar System? , su news.nationalgeographic.com , National Geographic, 2012. URL consultato il 21 maggio 2012 .
  16. ^ a b ( EN ) Astronomer insists there is a Planet X four times the size of Earth lurking at the edge of our solar system , su dailymail.co.uk , Daily Mail , 23 maggio 2012. URL consultato il 7 novembre 2014 .
  17. ^ MC De Sanctis, MT Capria, A. Coradini, Thermal Evolution and Differentiation of Edgeworth-Kuiper Belt Objects ( PDF ), vol. 121, n. 5, The Astronomical Journal , 2001, pp. 2792–2799, DOI : 10.1086/320385 .
  18. ^ Discovering the Edge of the Solar System , su American Scientists.org , 2003. URL consultato il 23 giugno 2007 (archiviato dall' url originale il 5 marzo 2008) .
  19. ^ Michael E. Brown, Margaret Pan, The Plane of the Kuiper Belt , in The Astronomical Journal , vol. 127, n. 4, 2004, pp. 2418–2423, Bibcode : 2004AJ....127.2418B , DOI : 10.1086/382515 .
  20. ^ J. Lunine, The Kuiper Belt ( PDF ), su gsmt.noao.edu , 2003. URL consultato il 23 giugno 2007 .
  21. ^ D. Jewitt, Classical Kuiper Belt Objects (CKBOs) , su www2.ess.ucla.edu , febbraio 2000. URL consultato il 23 giugno 2007 (archiviato dall' url originale il 9 giugno 2007) .
  22. ^ a b Minor Planet , su iau.org , IAU. URL consultato l'11 novembre 2014 .
  23. ^ HF Levison, A. Morbidelli, The formation of the Kuiper belt by the outward transport of bodies during Neptune's migration , in Nature , vol. 426, n. 6965, 2003, pp. 419–421, Bibcode : 2003Natur.426..419L , DOI : 10.1038/nature02120 , PMID 14647375 .
  24. ^ A. Morbidelli, Origin and Dynamical Evolution of Comets and their Reservoirs ( PDF ), 2005. arΧiv : 0512256
  25. ^ List Of Transneptunian Objects , su minorplanetcenter.org , Minor Planet Center. URL consultato l'11 novembre 2014 .
  26. ^ a b Chiang, AB Jordan, RL Millis, MW Buie, LH Wasserman, JL Elliot, SD Kern, DE Trilling e KJ Meech, Resonance Occupation in the Kuiper Belt: Case Examples of the 5:2 and Trojan Resonances , in The Astronomical Journal , vol. 126, n. 1, 2003, pp. 430–443, Bibcode : 2003AJ....126..430C , DOI : 10.1086/375207 , arXiv : astro-ph/0301458 .
  27. ^ Wm. Robert Johnston, Trans-Neptunian Objects , su johnstonsarchive.net , 2007. URL consultato il 23 giugno 2007 .
  28. ^ Govert Schilling, The mystery of Planet X , New Scientist, 2008.
  29. ^ Stephen C. Tegler, Kuiper Belt Objects: Physical Studies , in Lucy-Ann McFadden et al. (a cura di), Encyclopedia of the Solar System , 2007, pp. 605–620.
  30. ^ K. Altwegg, H. Balsiger e J. Geiss, Composition of the Volatile Material in Halley's Coma from In Situ Measurements , in Space Science Reviews , vol. 90, 1999, p. 3, Bibcode : 1999SSRv...90....3A , DOI : 10.1023/A:1005256607402 .
  31. ^ David C. Jewitt & Jane Luu, Crystalline water ice on the Kuiper belt object (50000) Quaoar ( PDF ), su www2.ess.ucla.edu , 2004. URL consultato il 21 giugno 2007 (archiviato dall' url originale il 21 giugno 2007) .
  32. ^ Dave Jewitt, Surfaces of Kuiper Belt Objects , su University of Hawaii , 2004. URL consultato il 21 giugno 2007 (archiviato dall' url originale il 9 giugno 2007) .
  33. ^ David Jewitt e Jane Luu, Optical-Infrared Spectral Diversity in the Kuiper Belt , in The Astronomical Journal , vol. 115, n. 4, 1998, p. 1667, Bibcode : 1998AJ....115.1667J , DOI : 10.1086/300299 .
  34. ^ David C. Jewitt e Jane X. Luu, Colors and Spectra of Kuiper Belt Objects , in The Astronomical Journal , vol. 122, n. 4, 2001, p. 2099, Bibcode : 2001AJ....122.2099J , DOI : 10.1086/323304 , arXiv : astro-ph/0107277 .
  35. ^ RH Brown, DP Cruikshank, Y Pendleton e GJ Veeder, Surface Composition of Kuiper Belt Object 1993SC , in Science , vol. 276, n. 5314, 1997, pp. 937–9, Bibcode : 1997Sci...276..937B , DOI : 10.1126/science.276.5314.937 , PMID 9163038 .
  36. ^ Michael E. Brown, Geoffrey A. Blake e Jacqueline E. Kessler, Near-Infrared Spectroscopy of the Bright Kuiper Belt Object 2000 EB173 , in The Astrophysical Journal , vol. 543, n. 2, 2000, pp. L163, Bibcode : 2000ApJ...543L.163B , DOI : 10.1086/317277 .
  37. ^ Licandro, Oliva e Di MArtino, NICS-TNG infrared spectroscopy of trans-neptunian objects 2000 EB173 and 2000 WR106 , in Astronomy and Astrophysics , vol. 373, n. 3, 2001, pp. L29, Bibcode : 2001A&A...373L..29L , DOI : 10.1051/0004-6361:20010758 , arXiv : astro-ph/0105434 .
  38. ^ Brett Gladman e et al, The structure of the Kuiper belt , in Astronomical Journal , vol. 122, n. 2, agosto 2001, pp. 1051–1066, Bibcode : 2001AJ....122.1051G , DOI : 10.1086/322080 .
  39. ^ Lorenzo Iorio, Dynamical determination of the mass of the Kuiper Belt from motions of the inner planets of the Solar system , in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 375, n. 4, 2007, pp. 1311–1314, Bibcode : 2007MNRAS.tmp...24I , DOI : 10.1111/j.1365-2966.2006.11384.x .
  40. ^ Un oggetto transnettuniano molto chiaro , su focus.it , Focus .it, giugno 2010. URL consultato il 10 dicembre 2014 .
  41. ^ Ariel Moullet, Size and albedo distributionin the Kuiper Belt ( PDF ), su asd.gsfc.nasa.gov , Far-IR community. URL consultato il 14 dicembre 2014 .
  42. ^ Nella lista non compare Eris, perché, nonostante fosse stato inizialmente incluso tra gli oggetti della fascia di Kuiper, è in realtà un oggetto del disco diffuso (SDO)
  43. ^ a b c List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects , su IAU: Minor Planet Center . URL consultato il 27 ottobre 2010 .
  44. ^ David Jewitt, The 1000 km Scale KBOs , su University of Hawaii , 2005. URL consultato il 16 luglio 2006 .
  45. ^ NASA's WISE Survey Finds Thousands of New Stars, But No 'Planet X' | NASA
  46. ^ Where's Planet X? NASA Space Telescope Discovers Thousands of New Stars, But No 'Nemesis , su space.com , Space.com . URL consultato il 7 novembre 2014 .
  47. ^ UA Scientists and the Curious Case of the Warped Kuiper Belt , su uanews.arizona.edu .
  48. ^ a b Dwayne Brown e Ray Villard, RELEASE 14-281 NASA's Hubble Telescope Finds Potential Kuiper Belt Targets for New Horizons Pluto Mission , su NASA , 15 ottobre 2014. URL consultato il 16 ottobre 2014 .
  49. ^ New Horizons mission timeline , su NASA . URL consultato il 19 marzo 2011 .
  50. ^ Cal Fussman, The Man Who Finds Planets , su Discover magazine , 2006. URL consultato il 13 agosto 2007 (archiviato dall' url originale il 3 ottobre 2012) .
  51. ^ Institute for Astronomy, University of Hawai, PS1 goes Operational and begins Science Mission, May 2010 , su pan-starrs.ifa.hawaii.edu , 2010. URL consultato il 30 agosto 2010 .
  52. ^ Pan-Starrs: University of Hawaii , su pan-starrs.ifa.hawaii.edu , 2005. URL consultato il 13 agosto 2007 .
  53. ^ Ice Hunters web site , su icehunters.org , Zooniverse.Org . URL consultato l'8 luglio 2011 (archiviato dall' url originale il 21 luglio 2012) .
  54. ^ Citizen Scientists: Discover a New Horizons Flyby Target , su solarsystem.nasa.gov , NASA , 21 giugno 2011. URL consultato il 23 agosto 2011 (archiviato dall' url originale il 25 novembre 2011) .
  55. ^ Dusty Planetary Disks Around Two Nearby Stars Resemble Our Kuiper Belt , su hubblesite.org . URL consultato il 7 novembre 2014 .
  56. ^ B. Acke et al. , Herschel images of Fomalhaut. An extrasolar Kuiper Belt at the height of its dynamical activity ( PDF ), in Astronomy & Astrophysics , aprile 2012. arΧiv : 1204.5037
  57. ^ Una cintura speciale per Vega , su media.inaf.it , INAF . URL consultato il 7 novembre 2014 .

Altri progetti

Collegamenti esterni

V · D · M
L'asteroide 4 Vesta
Pianeti nani CererePlutoidi : Plutone ( ) · Haumea ( ) · Makemake ( ) · Eris ( )
Raggruppamenti asteroidali VulcanoidiNEA ( Apollo · Aten · Amor ) • Fascia principale • Planetosecanti ( Mercurio · Venere · Terra · Marte · Giove · Saturno · Urano · Nettuno ) • Troiani ( della Terra · di Marte · di Giove · di Nettuno ) • CentauriTNO ( Fascia di KuiperPlutini · Cubewani · Twotini – · Disco diffuso ) • Gruppi e famiglie ( Famiglie collisionali )
Classi spettrali Tholen : B · F · G · C · S · X · M · E · P · A · D · T · Q · R · VSMASS : C · B · S · A · Q · R · K · L · X · T · D · Ld · O · V
Altro Asteroidi principaliLista completaSatelliti asteroidaliAsteroidi binariFamiglie asteroidali
Controllo di autorità VIAF ( EN ) 247837532 · LCCN ( EN ) sh00004935 · GND ( DE ) 4621129-9
Sistema solare Portale Sistema solare : accedi alle voci di Wikipedia sugli oggetti del Sistema solare