Облако койпера. Что такое пояс койпера

Рисунок астероида из пояса Койпера

Когда мы смотрим в чёрное небо, то понимаем, что светящиеся точки бесконечно малы по сравнению с тёмной пустотой. Чаще любуемся звёздами, реже наблюдаем планеты, но они не единственные жители космоса. В этой кажущейся пустоте находятся целые миры, скопления, огромные семьи небесных тел.

Пояс Койпера - ледяной мир на окраине Солнечной системы. Это пространство, состоящее из малых объектов. Многие из них меньше нашей подружки — Луны. Пояс расширяется за орбитой Нептуна и выглядит, как пончик: толстенький и круглый.

Учёные считают Пояс Койпера родным домом комет. Там рождаются короткопериодические кометы. Они проходят по орбите менее, чем за 200 лет.

Количество жителей ледяного семейства неизвестно. Предполагаются сотни тысяч объектов и триллион комет. На данный момент подтверждено существование 1300.

Карликовые планеты, принадлежащие Поясу Койпера, обладают тоненькими атмосферами, которые разрушаются, по мере отдаления планеты от Солнца. У некоторых из них есть крошечные спутницы - луны. Особенные из них, больше Плутона. Из-за этого факта Плутон лишили статуса планеты. Совершенно понятно, что в ледяном мире жизни быть не может.

В 2015 году учёные надеются узнать много нового о поясе Койпера от космической миссии «Новые горизонты», которая приближается к Плутону.

Его открыли, потому что очень этого хотели

Астрономы только предполагали наличие объектов за Плутоном. Споры велись весь двадцатый век. В 1943 г. Кеннет Эджворт выдвинул гипотезу, что кометы, посещающие Солнечную систему, это небесные тела, проживающие за её внешней границей. По неизвестным причинам они покидают привычные места и путешествуют ближе к Солнцу. Своё имя Пояс Койпера получил от Джерарда Койпера. Астроном говорил о возможности наличия диска из множества ледяных тел, но считал влияние Плутона достаточно сильным. Предполагал, что Плутон рассеял тела к далёкому облаку Оорта.

По мере того, как учёные обнаруживали на орбитах Урана, Сатурна, Нептуна ледяные планетоиды, гипотеза об огромном скоплении таких тел крепла и ждала своего подтверждения. Доказательство нашли Девид Джуит и Джейн Лу. Пять лет фотографировали и изучали кажущуюся пустоту. В августе 1992 года они увидели первый объект пояса Койпера, затем, через шесть месяцев, второй объект. Сейчас, в ходе исследования известных тел, продолжают открывать всё новые и новые объекты.

Жители Пояса Койпера

Астрономы называют тела в этой области - объект пояса Койпера, сокращённо ОПК. Исследования ОПК основываются на параметрах отражающей поверхности. Так определяют размер. По составу ОПК содержат, в замороженном состоянии, углекислый лёд, азот, метан, аммиак, метанол, возможно воду. Точное количество обитателей пояса неизвестно. При открытии нового объекта, учёные классифицируют его, как планету или астероид. На это уходят годы, потому что видимость ограничена, сведения минимальны и чаще, приходится основываться на предположениях.

Хаумеа

Хаумеа со спутниками

Наиболее необычным ОПК является Хаумеа. Предполагают, что она образовалась от сильнейшего удара в результате столкновения. Сейчас Хаумеа и её две маленькие луны, Хииака и Намака, кружатся с поразительной скоростью - один оборот вокруг оси за четыре часа. За счёт такого стремительного вращения Хаумеа похожа на мяч для регби.

Планета Седна названа в честь ледяной эскимоской богини. Период её вращения 10500 лет. Она отдаляется от Солнца в самую холодную область системы. Седну не всегда причисляют к ОПК, потому что она путешествует значительно дальше, но открыта благодаря изучению Пояса Койпера.

Эрида и Дисномия

Карликовая планета Эрида меньше Плутона на 10%. Она совершает оборот вокруг Солнца за 560 лет. Имеет спутницу - луну Дисномию.

Плутон

Плутон самый известный ОПК. Долгое время его считали ледяным изгнанником на окраине системы. Сейчас, он член многочисленного семейства карликовых планет. Им дали название «плутинос», за наличие схожих характеристик.

Харон

Харон ближайший спутник Плутона. Они настолько влияют друг на друга, что учёные дали им определение «двойной планеты». Атмосферы планет связаны между собой. Однако, они отличаются по своему составу. Харон покрыт водяным льдом, а Плутон - азотным.

Квавар один из крупнейших объектов. Его диаметр около 1300 км. Планета состоит из камня и водяного льда.

На её поверхности 220 гр. мороза. Имеет спутник - Вейвот, 100 км в диаметре.

Макемаке совершает свой круг вокруг Солнца за 306 лет. Поверхность покрыта метановым снегом и льдом. Имеет временную атмосферу из азота, которую уносит планетарный ветер при удалении от Солнца.

Для учёных-астрономов Пояс Койпера - это неисчерпаемый источник сюрпризов. Они открывают, сравнивают, спорят и определяют всё новые планеты и астероиды. Для изучения используется самая современная техника. Эта область Солнечной системы ещё не раз удивит впечатляющими открытиями.

July 1st, 2015

Многовековой поиск границ Солнечной системы уже неоднократно перекраивал стройную картину мироздания, заставляя ученых предлагать все новые гипотезы относительно того, почему у Солнца так много спутников и планет. Сначала астрономы обнаружили, что помимо крупных планет в Солнечной системе есть тысячи мелких космических тел. Они образуют пояс астероидов, расположенный внутри орбиты Юпитера. 3атем были открыты Плутон, Седна, Орк, Кваоар, Варуна и множество других объектов, обращающихся вокруг Солнца на расстояниях, в десятки и сотни раз больших чем Юпитер. Так называемый пояс Койпера, в котором находятся упомянутые выше небесные тела, обнаруженный в конце XX века, разрушил сложившуюся систему взглядов, в результате ряд астрономов предложили даже лишить Плутон статуса планеты. Помните, недавно мы с вами обсуждали спор про

Давайте вспомним историю этих открытий …

Планеты – это небесные тела, которые вращаются вокруг Солнца, имеют достаточный вес и размер, шаровидную форму, и способны очищать свою орбиту от мелких космических тел. В 2006 году члены международного астрономического союза решили, что в Солнечной системе находится восемь планет: Венера, Меркурий, Земля, Юпитер, Марс, Сатурн, Нептун и Уран.

В противовес этому понятию существует термин «карликовая планета», под которым понимают небесное тело, которое так же вращается вокруг Солнца, имеет вес и форму для того, чтобы принять форму шара, но не способно очищать свою орбиту и не является спутником.

Ученые, после проведенных исследований, пришли к выводу, что в древности, на ранних этапах существования Солнечной системы, в ней существовали планеты-карлики. Первые объекты системы были сформированы немногим боле 4,5 миллиардов лет назад из газопылевого облака. Затем, на протяжении трех первых миллионов лет небольшие объекты вращались вокруг Солнца, сталкиваясь между собой и разрушаясь. Останки этих объектов в наши дни представлены в виде древних астероидов.

Международная команда ученых-исследователей, используя сверхчувствительный магнитометр, провела изучение образцов древних метеоритов. Ученые установили происхождение магнитного поля этих объектов: как оказалось, оно возникло вследствие намагничивания в боле мощном поле. Из всего этого можно сделать вывод о том, что первые тела Солнечной системы, под внешней оболочкой имели металлическое горячее ядро, потому как именно жидкий металл в движении создает магнитное поле планеты.

Первые объекты в диаметре достигали примерно 160 километров. Таким образом, чтобы возникло магнитное поле, достаточное для намагничивания минералов внешнего слоя, металл должен был двигаться достаточно стремительно. То есть, получается, что древние планеты Солнечной системы гораздо больше походили на современные планеты, нежели это считалось ранее.

Кроме Плутона, в Солнечной системе находится еще немало мелких планеток-карликов, которые называют астероидами, или малыми планетами.

Самая значительная из этих небольших планет – Церера, в диаметре составляет 770 километров. По размерам она меньше Луны на столько же, насколько Луна меньше планеты Земля.

Церера была открыта 1 января 1801 года. Астроном из Италии Джузеппе Пиацци обнаружил звезду, которая вела себя странно. В ходе исследований он обнаружил, что звезда эта медленно передвигается по отношению к другим звездам. Астроном пришел к выводу о том, что он открыл новую планету. Немного позже немецкий астроном и математик Карл Гаусс просчитал орбиту Цереры. Выяснилось, что она находится между орбитами Юпитера и Марса, как раз в том месте, где должна была находиться еще одна планета. Конечно, это была большая победа, ведь ученым, наконец, удалось отыскать давно предсказанную планету.

Спустя год, в 1802 году, ученые удивились еще больше, когда примерно в том же месте астроном из Германии Генрих Ольберс открыл планету Палладу. Через два года была обнаружена еще одна планета – Юнона, а в 1807 году – Веста. Затем, на протяжении сорока лет ученым не удавалось найти новые космические объекты, и только в 1845 году была обнаружена планета Астрея, а в 1847 году – Геба, Ирида и Флора. К концу столетия ученые обнаружили примерно четыре сотни малых планет.

В 1920 году ученые обнаружили астероид Гидальго, который двигается через орбиту Юпитера и проходит сравнительно близко к орбите Сатурна. Это астероид примечателен и тем, что единственный из всех известных планет имеет очень вытянутую орбиту, которая наклонена к плоскости орбиты Земли под углом 43 градуса. Название эта малая планета получила в честь известного героя революции Мексики Гидальго-и-Кастилья, который умер в 1811 году.

В 1936 году зона карликовых планет пополнилась новыми объектами. Тогда был обнаружен астероид Адонис. Особенность этой малой планеты заключалась в том, что она отходит от Солнца в самой удаленной точке на расстояние Юпитера, а в самой близкой точке подходит к орбите Меркурия.

В 1949 году был открыт и Икар, малая планета, которая удалена от Солнца в максимальной точке на расстояние, равное двум радиусам земной орбиты. Минимальное удаление планеты равно одной пятой расстояния от нашей планеты до Солнца. Примечательно, что ни одна из известных планет не приближается к Солнцу на столь близкое расстояние. Собственно говоря, отсюда и название (вспомните легенду об Икаре).

Согласно подсчетам ученых, в настоящее время в Солнечной системе находится порядка 40-50 тысяч малых планет. Но из всего этого множества лишь небольшую часть можно исследовать при помощи астрономических инструментов.

Если говорить о размерах малых планет, то они достаточно разнообразны. Планет, примерно равных по размеру с Палладой или Церерой (в диаметре они достигают примерно 490 километров), немного. Примерно семьдесят планет имеют диаметр около 100 километров. Большинство карликов достигают в размерах 20-40 километров в поперечнике, но есть и такие, которые имеют диаметр около 2-3 километров. Несмотря на то, что еще далеко не все астероиды обнаружены и исследованы, уже сейчас можно говорить о том, что общая их масса составляет примерно одну тысячную долю массы Земли. Но это только пока, ведь, как полагают ученые, в настоящее время открыто не более пяти процентов общего количества астероидов, которые доступны для исследования современной аппаратурой.

Конечно, можно предположить, что физические особенности астероидов примерно одинаковы, но на самом деле ученые сталкиваются с большим разнообразием. В частности, в ходе исследования отражательной способности астероидов было обнаружено, что Паллада и Церера отражают свет подобно земным горным породам, Юнона – подобно светлым породам, а Веста отражает свет как белые облака. Это очень интересно, ведь астероиды настолько малы, что не способны удержать атмосферу возле себя. Таким образом, астероиды лишены атмосферы и отражательная способность зависит непосредственно от материалов, из которых состоит поверхность этих планет. И еще – в некоторых случаях наблюдается колебание блеска, что может указывать на то, что эти планеты имеют неправильную форму и вращаются вокруг своей оси.

К концу прошлого столетия астрономы открыли около 20 тысяч малых планет или астероидов. Всего же, читают астрономы, в космосе существует порядка миллиона астероидов, размер которых превышает один километр, и которые могут представлять интерес для науки.

Три вида планет

Великое планетографическое открытие - обнаружение внешнего пояса астероидов, расположенного за орбитой Нептуна, - существенно изменило представление о Солнечной системе. В масштабах нашей планеты такому событию соответствовало бы открытие неизвестного ранее материка. Возник новый взгляд на структуру планетной системы, которая до этого представлялась не вполне стройной, поскольку в ней имелась «странная» планета - самая дальняя, девятая по счету от Солнца, - Плутон. Она не вписывалась в закономерное чередование восьми предыдущих планет. Четыре ближайшие к Солнцу планеты (Меркурий, Венера, Земля и Марс) относятся к так называемому земному типу - они сравнительно небольшие, но «тяжелые», сложены преимущественно из каменных пород, а у некоторых имеется даже железное ядро. Следующие четыре планеты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) называются планетами-гигантами - они очень большие, в несколько раз крупнее Земли, и «легкие», состоящие главным образом из газов. Еще дальше находится Плутон, не похожий на планеты первой и второй групп. Он существенно меньше Луны и состоит преимущественно изо льда. Отличается Плутон и характером движения: если первые восемь планет перемещаются вокруг Солнца по почти круговым орбитам, расположенным в одной плоскости, то у этой планеты орбита очень вытянутая и сильно наклонена.

Так и был бы Плутон «изгоем» Солнечной системы, если бы в последние пять лет ему не подобралась достойная компания: совершенно новый, третий, тип планетных тел - ледяные планетоиды. В результате он стал всего лишь одним из объектов внешнего пояса астероидов. Таким образом, внутренний, или главный, пояс астероидов, расположенный между Марсом и Юпитером, перестал быть уникальным образованием и у него появился «ледяной брат», так называемый пояс Койпера. Такая структура Солнечной системы неплохо согласуется с современными представлениями о формировании планет из протопланетного облака вещества. В наиболее жаркой области близ Солнца остались тугоплавкие материалы - металлы и каменные породы, из которых образовались планеты земного типа. Газы улетучились в более прохладную, удаленную область, где и сконденсировались в планеты-гиганты. Часть газов, которые оказались на самом краю, в наиболее холодной области, превратилась в лед, сформировав множество крошечных планетоидов, поскольку вещества на окраине протопланетного облака оказалось мало. Кроме планет из этого облака образовались кометы, чьи траектории пронизывают все три области, а также спутники, обращающиеся вокруг планет, космическая пыль и мелкие камни - обломки астероидов, бороздящие безвоздушное пространство и иногда падающие на Землю в виде метеоритов.

Ледяной пояс

В 1930 году, когда открыли Плутон, границей Солнечной системы стали считать орбиту этой планеты, поскольку за ее пределы улетают лишь бродяги-кометы. Полагали, что Плутон несет свою пограничную службу в полном одиночестве. Так думали до 1992 года, когда за орбитой Плутона, но не слишком далеко от нее, обнаружили астероид 1992 QB1. Это событие стало началом последующих открытий. Создание новых мощных телескопов на Земле и запуск нескольких космических способствовали выявлению на окраинах Солнечной системы множества малых объектов, которые ранее не удавалось рассмотреть. «Ударной пятилеткой» стал период с 1999 по 2003 год, в течение которого было обнаружено около 800 неизвестных ранее астероидов. Стало очевидно, что у Плутона имеется огромная семья, состоящая из тысяч небольших небесных тел.

Внешний пояс астероидов, находящийся за орбитой Нептуна, чаще всего называют поясом Койпера в честь американского астронома Джерарда Койпера (Gerard Peter Kuiper, 1905-1973), занимавшегося исследованием Луны и планет Солнечной системы. Однако присвоение его имени внешнему поясу астероидов выглядит весьма странно. Дело в том, что Койпер как раз считал, что все малые планеты, если таковые когда-либо находились вблизи орбиты Плутона, должны были сместиться в очень отдаленные области, а пространство, непосредственно прилегающее к Плутону, - свободно от космических тел. Что же касается предположения о существовании за орбитой Нептуна многочисленных малых ледяных астероидов (неразличимых в телескопы того времени), то его неоднократно высказывали с 1930 по 1980 год другие астрономы - американцы Леонард и Уиппл, ирландец Эджуорт, уругваец Фернандес. Тем не менее к этому поясу астероидов каким-то образом прочно «приклеилось» имя Койпера, который отрицал саму возможность его существования. 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.

Койперовские обитатели

Сейчас известно около 1 000 астероидов пояса Койпера, большинство из которых имеет в поперечнике несколько сотен километров, а у десяти крупнейших диаметр превышает 1 000 км. Тем не менее общая масса этих тел невелика - если «слепить» из них один шар, то он по объему будет равен 2/3 Луны. Вокруг 14 астероидов вращаются небольшие спутники. Предполагают, что всего в поясе Койпера имеется около 500 тысяч астероидов размером более 30 км. По площади пояс Койпера в полтора раза превышает ту часть Солнечной системы, вокруг которой он расположен, то есть ограниченную орбитой Нептуна. Пока неизвестно, из чего состоят астероиды в поясе Койпера, но ясно, что в их строении главную роль должны играть льды различного вида (водный, азотный, метановый, аммиачный, метаноловый - спиртовой, углекислый - «сухой лед» и др.), поскольку температура в этой чрезвычайно удаленной от Солнца области очень низкая. В таком природном «морозильнике» могло сохраниться в неизмененном виде то вещество, из которого в далеком прошлом формировались планеты Солнечной системы.

Более 90% новых объектов движутся по почти круговым «классическим» орбитам, расположенным на расстояниях от 30 до 50 астрономических единиц от Солнца. Многие из орбит сильно наклонены к плоскости Солнечной системы, у 20 астероидов наклон превышает 40°, а у некоторых доходит даже до 90°. Поэтому очертания пояса Койпера имеют вид толстого бублика, в пределах которого движутся тысячи небольших небесных тел. Внешняя граница пояса на расстоянии 47 а. е. от Солнца выражена очень резко, поэтому возникло предположение о наличии там довольно крупного планетного объекта, возможно, даже размером с Марс (то есть вдвое меньше Земли), чье гравитационное воздействие не позволяет астероидам «разбредаться». Сейчас ведутся поиски этой гипотетической планеты. Однако внешняя граница пояса не служит непреодолимым барьером, и 43 астероида (4% от известного их количества) уходят за ее пределы в область практически абсолютного холода и тьмы, следуя по сильно вытянутым орбитам, простирающимся на расстояния более 100 астрономических единиц (15 млрд. км) от Солнца.

Год за годом представление о роли Плутона в Солнечной системе изменялось, и теперь его рассматривают как предводителя ледяных планет-карликов пояса Койпера. Группу из двух сотен астероидов, у которых и расположение орбит, и скорости движения практически совпадают с такими же характеристиками Плутона, даже выделили в особое семейство, названное «плутинос», то есть «плутончики».

Внешний край пояса Койпера, резко очерченный на расстоянии 47 а.е. от Солнца, вполне бы мог называться новой границей Солнечной системы. Однако некоторые из ледяных астероидов удаляются и за этот предел. Кроме того, вокруг Солнца есть магнитное поле, простирающееся примерно до 100 а. е. Эта область называется гелиосферой - сферой магнитного поля Солнца.

Планета-карлик или астероид-гигант?

Начиная с 1992 года количество астероидов, обнаруженных на окраине Солнечной системы, возрастало и постепенно становилось все яснее, что Плутон - это не самостоятельная планета, а лишь наиболее крупный представитель внешнего астероидного пояса. Гром грянул в 1999 году, когда было предложено присвоить Плутону порядковый номер, который имеется у каждого астероида. Нашелся и подходящий повод - количество пронумерованных объектов приближалось к десяти тысячам, поэтому Плутон хотели перевести из планет в астероиды с почетом, присвоив ему «примечательный» номер 10 000. Дискуссия разгорелась сразу же - одни астрономы были за это предложение, другие - резко против. В результате Плутон на время оставили в покое, а «почетный» номер достался очередному рядовому астероиду. Однако в 2005 году обсуждение статуса Плутона вспыхнуло с новой силой. Масла в огонь добавило открытие группой Майкла Брауна на Паломарской обсерватории в США очередного астероида в поясе Койпера. Этот объект, которому дали обозначение 2003 UB313, оказался не рядовым, а довольно крупным. Сейчас считается наиболее вероятным, что новый объект имеет поперечник в 2 800 км, тогда как Плутон - 2 390 км. Однако данные по новому астероиду еще предстоит уточнять более надежными способами. Например, дождаться, когда он пройдет на фоне далекой звезды и заслонит ее свет. По времени между исчезновением и появлением звезды можно будет узнать диаметр астероида весьма точно. Правда, такие астрономические события случаются редко, и остается лишь ждать подходящего момента.

Первооткрыватели заявили, что если новый астероид превышает по размеру планету Плутон, то его тоже следует считать планетой. В то же время они сказали, что если бы Плутон был открыт не в 1930 году, а сейчас, то вопрос о его классификации даже бы и не возник - его, безусловно, причислили бы к астероидам. Однако история есть история, и принадлежность Плутона к планетам стала уже не столько астрономическим, сколько общекультурным явлением, поэтому вопрос о переводе Плутона в астероиды встречает достаточно сильное сопротивление.

Новому крупному объекту надо было дать собственное имя, и вот тут-то у первооткрывателей возникло серьезное затруднение. Если это планета, то по правилам Международного астрономического союза (МАС) и в соответствии с традицией она должна получить имя божества из классической греко-римской мифологии, а если это астероид, то его следует назвать именем мифологического персонажа, связанного с подземным миром, управляемым Плутоном. Правда, группа Брауна нашла остроумный выход из этой ситуации, предложив назвать новый «астероид-гигант» Персефоной - именем жены Плутона в греческой мифологии. Такое название соответствует всем правилам. Но тут возникло препятствие чисто бюрократического характера: планетами заведует одна рабочая группа МАС, а астероидами - другая. Спор достиг такого накала, что был образован особый комитет из 19 астрономов разных стран, призванных решить вопрос о том, считать ли объект 2003 UB313 планетой.

Участники этого комитета уже несколько месяцев никак не могут прийти к единому мнению. В конце концов, отчаявшийся председатель, британский астроном Иван Уильямс (между прочим, утверждающий, что его имя - типично валлийское, характерное для уроженца Уэльса), нашел простой выход из тупиковой ситуации, заявив, что если согласованный вывод получить в ближайшее время не удастся, то он пойдет не научным путем, а проведет самое обычное голосование, и вопрос будет решен простым большинством голосов.

Самый далекий планетоид

Новое представление о принадлежности Плутона не столько к планетам, сколько к астероидам еще не успело устояться, но уже нашло много приверженцев. Казалось, что найдена гармония в расположении планет, которой не мешает присутствие «лишней» девятой планеты. Однако открытия новых планетоидов продолжались и 15 марта 2004 года привели к очередному нарушению гармоничности среди планет. В этот день группа американских астрономов, возглавляемая Майклом Брауном, объявила, что при наблюдениях на высокогорной Паломарской обсерватории (Калифорния) в ноябре 2003 года ими был открыт самый дальний объект Солнечной системы. Он оказался расположенным в 90 раз дальше от Солнца, чем Земля, и в 3 раза дальше, чем «самая далекая» планета Плутон. И такое гигантское удаление оказалось лишь наиболее близкой к Солнцу частью его орбиты. Диаметр этого астероида поменьше, чем у Плутона, - около 1 500 км. Он получил название Седна по имени морской русалки, правительницы холодных и темных пучин северных морей в мифах эскимосов (инуитов). Такой персонаж выбран не случайно - ведь этот планетоид «ныряет» в самую темную и холодную область Солнечной системы, удаляясь от Солнца в 928 раз дальше, чем Земля, и в 19 раз - чем Плутон. Так далеко не уходит ни один из известных астероидов. Седна сразу же заняла место «планеты-изгоя», ранее принадлежавшее Плутону. Ее сильно вытянутая орбита снова нарушила устоявшиеся представления о Солнечной системе.

Один оборот вокруг Солнца она совершает за чудовищный срок - 10 500 лет! Этот планетоид уже не причисляют к поясу Койпера, поскольку даже при наибольшем сближении Седна находится в 1,5 раза дальше от Солнца, чем внешняя граница этого пояса. Астероид стал своего рода «Плутоном XXI века» - объектом, роль которого непонятна. Он постоянно находится в полной темноте, и Солнце с его поверхности выглядит небольшой звездочкой. На нем царит вечный холод. При этом планетоид оказался окрашенным в довольно интенсивный красный цвет и уступает по «красноте» лишь Марсу. Неясно, одинока ли Седна или же на столь большом удалении есть и другие планетоиды - ведь возможности телескопов позволяют обнаружить объект с похожей орбитой только в течение 1% времени его оборота вокруг Солнца, когда он находится на наиболее близком участке своей траектории. Для Седны такой период длится около 100 лет, а затем она уходит в далекую область более чем на 10 000 лет, а там объект ее величины в современные телескопы разглядеть невозможно.

И . Вспомните еще и что это за Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

Пояс Койпера представляет собой околозвездный диск, который вращается вокруг Солнца на расстоянии от 30 до 55 ед.

Пояс Койпера получил свое имя в честь Жерара Койпера, предсказавшего его существование в 1951 году, за 41 год до первых наблюдений этих тел в 1992 году. Они принадлежат к группе так называемых транснептунских объектов. Обнаруженные объекты имеют размеры от 100 до 1000 километров в диаметре. Считается, что этот пояс является источником короткопериодных комет.

Первый из этих объектов был обнаружен в 1992 году командой из Гавайского университета.

Эта кольцевая область похожа на пояс астероидов, но больше, в 20 раз больше и в 20-200 раз более массивных. Подобно поясу астероидов, он в основном состоит из небольших тел, остатков образования Солнечной системы и, по крайней мере, трех карликовых планет, Плутона, Макемаке и Хауме. С другой стороны, в то время как пояс астероидов в основном состоит из скалистых и металлических тел, объекты пояса Койпера состоят в основном из замороженных летучих соединений, таких как метан, аммиак или вода.

Пояс Койпера не следует путать с облаком Оорта, зоной, все еще теоретической. Объекты пояса Койпера, а также рассеянные объекты и любые потенциальные члены облака Оорта называются совместно транснептунскими объектами.

Объекты пояса Койпера

Наблюдалось более 800 объектов пояса Койпера. Долгое время астрономы считали Плутон и Харон главными объектами этой группы.

Однако, 4 июня 2002 года был обнаружен Квавар, объект необычного размера. Это тело оказалось вдвое меньше Плутона. Будучи также больше, чем луна Харон. С тех пор были обнаружены другие второстепенные объекты пояса Койпера.

Но 13 ноября 2003 года было объявлено об открытии большого тела которое намного дальше чем Плутон, они назвали его Седной. Объект Седна сверг с позиции второго по величине транснептунского объекта. Его принадлежность к поясу Койпера подвергается сомнению некоторыми астрономами, которые считают его слишком далеким от пояса Койпера, возможно, представителя нижнего предела облака Оорта.

Удивление произошло 29 июля 2005 года, когда было объявлено об открытии трех новых объектов: Эрис, Макемаке и Хаумеа. Сначала считалось, что Эрис была старше самого Плутона, поэтому он получил название, как десятая планета, и в то время считался легендарной Планетой X. Однако зонд NASA New Horizons в 2015 году выявил диаметр Плутона. Он составляет 2370 километров, то есть примерно на 80 километров больше, чем предыдущие оценки, и поэтому мы теперь с уверенностью знаем, что Эрис (2326 ± 12 км) немного меньше Плутона. Строго говоря, Эрис не принадлежит к поясу Койпера. Он является частью облака Оорта, потому что его среднее расстояние до Солнца составляет 67 мкА.

Классификация

Точная классификация всех этих объектов неясна, поскольку в наблюдениях содержится очень мало информации об их составе или поверхностях. Даже оценки их размера сомнительны, поскольку во многих случаях они основаны только на косвенных данных по сравнению с другими подобными объектами, такими как .

С момента открытия первого объекта в 1992 году в поясе Койпера было обнаружено более тысячи других объектов, и в нем было бы более 70 000 тел диаметром более 100 км.

Крупные объекты пояса Койпера

В 2007 году Плутон был самым крупным известным объектом пояса Койпера диаметром 2300 км. С 2000 года было обнаружено несколько объектов в поясе Койпера диаметром от 500 до 1200 км. Квавар, классический объект, открытый в 2002 году, имеет диаметр более 1200 км. Макемаке и Хауме, открытия которых были объявлены одновременно 29 июля 2005 года, еще больше. Другие объекты, такие как Иксион (обнаруженный в 2001 году) и Варуна (обнаруженный в 2000 году), имеют диаметр около 500 км.

В 2015 году только пять объектов солнечной системы, Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке и Эрис, официально считаются карликовыми планетами, а последние четыре — плутоидами. Однако многие другие объекты в поясе Койпера достаточно велики, чтобы быть сферическими и в будущем могут быть классифицированы как планеты карлики.

Несмотря на свою большую протяженность, общая масса пояса Койпера довольно мала, что примерно на одну десятую от общей площади Земли. Большинство объектов тускло освещены, что согласуется с аккреционными моделями, так как только некоторые из объектов с определенным размером были в состоянии расти больше. В общем случае число объектов определенного размера N обратно пропорционально некоторой мощности q диаметра D: N ~ D-q. Это соотношение пропорциональности подтверждается наблюдениями, а значение q оценивается в 4 ± 0,555. В текущем состоянии знаний (2008) известна только величина объектов; их размер определяется исходя из их постоянного альбедо.

Два из трех крупнейших объектов в поясе Койпера имеют спутники: у Плутона пять, а у Хаума — два. Кроме того, Эрис, рассеянный объект, который сформировался в поясе Койпера, имеет один. Доля объектов пояса Койпера со спутниками выше для больших объектов, чем для более мелких, указывает на другой механизм формирования. С другой стороны, 1% (или высокий процент) объектов были бы двоичными системами, то есть двумя объектами относительно близкой массы на орбите вокруг друг друга. Плутон и Харон — самые известные примеры.

Общая масса объектов в поясе Койпера оценивалась телескопом по их числу и величине, оценивая среднее альбедо при 0,04 и среднюю плотность при 1 г / см3. Это дает массу, примерно равную 1% массы земли.

Пояс Койпера - это дискообразная область ледяных объектов за орбитой Нептуна – в миллиардах километрах от нашего Солнца. Плутон и Эрида являются самыми известными из этих ледяных миров. Там могут быть еще сотни ледяных карликов. Пояс Койпера и еще более далекое Облако Оорта, как полагают, являются домом для комет, вращающихся вокруг Солнца.

10 фактов, которые необходимо знать о Поясе Койпера и Облаке Оорта

1. Пояс Койпера и Облако Оорта – это области пространства. Известные ледяные миры и кометы в обеих областях значительно меньше, чем Луна Земли.
2. Пояс Койпера и Облако Оорта окружают наше Cолнце. Пояс Койпера представляет собой кольцо в форме пончика, расширяясь как раз за орбитой Нептуна на расстоянии приблизительно от 30 до 55 а.е. Облако Оорта представляет собой сферическую оболочку, занимающую пространство на расстоянии от пяти тысяч до 100 тысяч а.е.
3. Долгопериодические кометы (у которых период обращения более 200 лет) происходят из Облака Оорта. Короткопериодические кометы (период обращения меньше 200 лет) берут начало в поясе Койпера.
4. В пределах пояса Койпера могут быть сотни тысяч ледяных тел размером более 100 км (62 миль) и около триллиона или больше комет. Облако Оорта может содержать более триллиона ледяных тел.
5. Некоторые карликовые планеты в пределах пояса Койпера имеют тонкие атмосферы, которые разрушаются, когда их орбиты несут их на самое дальнее расстояние от Солнца.
6. Несколько карликовых планет в поясе Койпера имеют крошечные луны.
7. Не существует известных колец вокруг миров в любом участке пространства.
8. Первой миссией в поясе Койпера является миссия "Новые Горизонты". Она достигнет Плутона в 2015 году.
9. Насколько известно, область пространства не способна поддерживать жизнь.
10 Пояс Койпера и облако Оорта названы по именам астрономов, которые предсказали их существование в 1950-х: Джерард Койпер и Ян Оорт.

Облако Оорта
В 1950 году голландский астроном Ян Оорт предположил, что некоторые кометы приходят из огромной, очень далекой сферической оболочки ледяных тел, окружающих Солнечную систему. Эта гигантская туча объектов теперь называется Облако Оорта, занимающее пространство на расстоянии от 5000 до 100 000 астрономических единиц. (Одна астрономическая единица, или а.е., равна среднему расстоянию Земли от Солнца: около 150 млн. км или 93 миллиона миль.)

Внешнее пространство Облака Оорта, как полагают, находится в области пространства, где гравитационное влияние Солнца слабее, чем влияние ближайших звезд.

Иллюстрированное изображение Облака Оорта

Облако Оорта, вероятно, содержит от 0,1 до 2 трлн ледяных тел в солнечной орбите. Иногда гигантские молекулярные облака, звезды, проходящие неподалеку, или приливные взаимодействия с диском Млечного Пути нарушают орбиты некоторых из этих тел во внешней области Облака Оорта, в результате чего объекты падают внутрь Солнечной системы, это так называемые долгопериодические комета. Эти кометы имеют очень большие, эксцентричные орбиты, и им необходимо тысячи лет, чтобы облететь Солнце. В истории человечества они наблюдались во внутренней Солнечной системе только один раз.

Пояс Койпера
В отличие от долгопериодических, короткопериодическим кометам нужно менее 200 лет, чтобы облететь вокруг Солнца, и они путешествуют примерно в той же плоскости, в которой находятся орбиты большинства планет. Как предполагается, они происходят из дискообразной области за Нептуном, называемой пояс Койпера, названный в честь астронома Джерарда Койпера. (Его иногда называют пояс Эджворта-Койпера, признавая независимое и предыдущее обсуждение Кеннета Эджворта.) Объекты в облаке Оорта и в поясе Койпера, предположительно, являются остатками от формирования Солнечной системы около 4,6 миллиарда лет назад.

Иллюстрированное изображение Пояса Койпера

Пояс Койпера простирается приблизительно от 30 до 55 а.е. и, вероятно, заполнен сотнями тысяч ледяных тел размером более 100 км (62 миль) в диаметре и приблизительно триллион или более комет.

Объекты Пояса Койпера
В 1992 году астрономы обнаружили тусклое пятнышко света от объекта, находящегося около 42 а.е. от Солнца – это был первый раз, когда объект пояса Койпера (или ОПК для краткости) был замечен. Более 1300 ОПК были определены с 1992 года. (Иногда их называют объекты Эджворта-Койпера, также их называют транснептуновыми объектами или ТНО для краткости.)

Крупнейшие транснептуновые объекты

Так как ОПК настолько далеки, их размеры трудно измерить. Рассчитанный диаметр ОПК зависит от предположения, какой является отражающая поверхность объекта. С помощью инфракрасных наблюдений космического телескопа Спитцер размеры большинства крупнейших ОПК были определены.

Одним из самых необычных ОПК является карликовая планета Хаумеа, которая является частью ударного семейства, вращающегося на орбите вокруг солнце. Этот объект, Хаумеа, по-видимому, столкнулся с другим объектом, который был примерно половину от его размера. Удар вызвал взрыв больших ледяных кусков и отправил Хаумеу свободно кружиться, вызвав его вращения вверх-вниз каждые четыре часа. Она вращается так быстро, что принимает форму раздавленного американского футбольного мяча. Хаумеа и две маленькие луны - Хииака и Намака - составляют семейство Хаумеа.

В марте 2004 года группа астрономов объявила об обнаружении планеты, как транснептунового объекта, вращающейся вокруг Солнца на экстремальной дистанции, в одной из самых холодных известных областях нашей солнечной системы. Объект (2003VB12), названный Седной в честь эскимосской богини, которая живет на дне холодного Ледовитого океана, приближается к Солнцу только на короткое время по своей 10500-летней орбите. Он никогда не входил в пояс Койпера, у которого область внешней границы находится примерно в 55 а.е. - вместо этого, Седна движется по длинной, вытянутой эллиптической орбите от 76 до почти 1000 а.е. от Солнца. Поскольку орбита Седны находится на такой экстремальной дистанции, ее первооткрыватели предположили, что это первое наблюдаемое небесное тело, принадлежащее к внутренней части Облака Оорта.

В июле 2005 года группа ученых объявила об обнаружении ОПК, который был, как первоначально считалось, на примерно на 10 процентов больше, чем Плутон. Объект, временно обозначенный как 2003UB313 и позже названный Эридой, вращается вокруг Солнца примерно раз в 560 лет, его расстояние колеблется примерно от 38 до 98 а.е. (Для сравнения, Плутон движется с 29 до 49 а.е. по солнечной орбите.) Эрида имеет небольшую луну с названием Дисномия. Более поздние измерения показывают, что она по размеру немного меньше, чем Плутон.

Открытие Эриды - вращающейся вокруг Солнца и близкой по размерам к Плутону (который затем стал считаться девятой планетой) - заставило астрономов рассмотреть вопрос, следует ли классифицировать Эриду как десятую планету. Однако, в 2006 году Международный астрономический союз создал новый класс объектов, называемых карликовыми планетами, и поместили Плутон, Эриду и астероид Церера в эту категорию.

Обе отдаленные области названы по именам астрономов, предсказавших их существование - Джерард Койпер и Ян Оорт. Объекты, обнаруженные в поясе Койпера, получили свои названия по именам персонажей из различных мифологий. Эрида названа в честь греческой богини раздора и вражды. Хаумеа названа в честь гавайской богини плодородия и деторождения. Кометы из обеих областей, как правило, называются в честь человека, который обнаружил их.

Крупнейшие объекты пояса Койпера

Карликовая планета Эрида

Ледяной карликовой планете Эрида требуется 557 земных года, чтобы совершить один полный оборот вокруг нашего Солнца. Плоскость орбиты Эриды расположена вне плоскости планет Солнечной системы и простирается далеко за пределы пояса Койпера, в зону ледяного мусора за пределами орбиты Нептуна.

Карликовая планета Эрида так часто находится далеко от Солнца, что ее атмосфера разрушается и полностью замерзает на поверхности в ледяной глазури. Ее поверхность отражает столько же солнечного света, сколько свежевыпавшей снег.

Движение Эриды на ночном небе

Ученые считают, температура поверхности Эриды изменяется в промежутках от -359 градусов по Фаренгейту (-217 градусов по Цельсию) до -405 градусов по Фаренгейту (-243 градусов по Цельсию). Тонкая атмосфера Эриды начинает таять, когда планета подходит ближе к Солнцу, обнажаю свою скалистую поверхность, похожую на Плутон.

Эрида оказалась больше Плутона. Это открытие вызвало дебаты в научном сообществе и в конечном итоге привело к пересмотру определения планеты Международным Астрономическим Союзом.

Как показали последние наблюдения, Эрида на самом деле может быть меньше, чем Плутон. Плутон, Эрида и другие подобные объекты в настоящее время классифицируются как карликовые планеты. Они также называются плутоиды, в знак признания особого места Плутона в нашей истории.

Эрида слишком мала и слишком далека, чтобы быть увидена. Дисномия является единственным известным спутником карликовой планеты Эрида. Эта и другие мелкие спутники вокруг карликовых планет, позволили астрономам вычислить массу родительского тела.

Дисномия играет важную роль в определении того, как сопоставимы Плутон и Эрида друг к другу.

Все астероиды в поясе астероидов могли бы легко поместиться внутри Эриды. Тем не менее, Эрида, как и Плутон меньше, чем спутник Земли Луна.

Эрида была впервые замечена в 2003 году во время обследования внешней Солнечной системы Майком Брауном из обсерватории Паломар, Чадом Трухильо из обсерватории Гемини и Дэвидом Рабиновичем из Йельского университета. Открытие было подтверждено в январе 2005 года и было представлено в качестве возможной 10-й планеты нашей Солнечной системы, так как это был первый объект в поясе Койпера, который оказался больше, чем Плутон.

Первоначально она называлась 2003 UB313. Эрида названа в честь древнегреческой богини раздора и вражды. Название соответствует истине, поскольку Эрида остается в центре научной дискуссии об определении планеты.

Спутник Эриды Дисномия названа в честь дочери Эриды, которая являлась богиней беззакония.

Карликовая планета Плутон

Карликовая планета Плутон является единственной планетой-карликом в Солнечной системе, которая стояла в ряду основных планет. Не так давно Плутон считался полноценной девятой планетой, наиболее удалённой от Солнца. Теперь же он рассматривается, как один из самых крупных объектов пояса Койпера – тёмной дискообразной зоны, за пределами орбиты Ньютона, содержащий триллионы комет. Плутон причислили к планетам-карликам в 2006 году. Это событие рассматривалось, как понижение в статусе и вызвало бурные споры и дискуссии в научных и общественных кругах.

История открытия планеты Плутон
Признаки существования Плутона впервые заметил астроном из США Персиваль Лоуэлл в 1905 году. Наблюдая за Непутном и Ураном, он обнаружил отклонения в их орбитах и предположил, что это вызвано действием гравитации неизвестного крупного небесного объекта. В 1915 году он рассчитал возможное местоположение этого объекта, но умер, так и не найдя его. В 1930 году Клайд Томбо из Обсерватории Лоуэлла, основываясь на прогнозах Лоуэлла, обнаружил девятую планету и сообщил об её открытии.

Странные горы на Плутоне, которые возможно, являются ледяными вулканами

Орбита планеты Плутон в Солнечной системе имеет большой эксцентриситет, то есть она очень далека от круговой. Расстояние Плутона до Солнца может значительно варьироваться. Когда Плутон приближается к Солнцу, его лед начинает таять и образует атмосферу, состоящую преимущественно из азота и метана. На Плутоне гравитация значительно меньше земной, поэтому его атмосфера во время оттепели расширяется, простираясь значительно выше, чем атмосфера Земли. Предполагается, что когда Плутон совершает обратное путешествие, удаляясь от Солнца, большая часть его атмосферы вновь замерзает, и почти полностью исчезает. В период обладания атмосферой, на поверхности Плутона, вероятно, присутствуют сильные ветра. На поверхности Плутона температура составляет около -375 °F(-225 C).

Фотография туманной Арктики Плутона, сделанная космическим аппаратом Новые Горизонты

Долгое время из-за огромного расстояния до Плутона астрономы мало что знали о его поверхности. Но шаг за шагом они всё больше приближаются к раскрытию многих его тайн. Благодаря орбитальному телескопу Хаббл, получены изображения Плутона. На них разные области поверхности планеты предстают в красноватых, желтоватых и сероватых тонах и с любопытным ярким пятном в районе экватора. Возможно, что это место богато замороженной окисью углерода. По сравнению с прошлыми фотографиями Хаббла, можно увидеть, что поверхность Плутона со временем меняет свой цвет, становясь более красной. Предположительно это связано с сезонными изменениями.

Увеличенное изображение региона Томбо на Плутоне

Эллиптическая орбита Плутона находится в 49 раз дальше от Солнца, чем земная орбита. Во время своего обращения вокруг Солнца, длящегося 248 земных лет, Плутон в течение 20 лет к Солнцу находится ближе, чем Нептун. В этот период астрономы получают шанс изучать этот небольшой, холодный, далекий мир. Последний период максимального сближения Плутона и Солнца закончился в 1999 году. Таким образом, после 20 лет пребывания в качестве 8-й планеты, Плутон пересек орбиту Нептуна, чтобы вновь стать самой далекой планетой (до признания его карликом).

Карликовая планета Макемаке

Наряду с другими карликовыми планетами, такими как Плутон и Хаумеа, Макемаке находится в поясе Койпера – области, расположенной за пределами орбиты Нептуна. Астрономы полагают, что Макемаке лишь немного меньше, чем Плутон. Этой карликовой планете требуется около 310 земных лет, чтобы совершить один полный оборот вокруг нашего Солнца.

Астрономы обнаружили признаки замороженного азота на поверхности Макемаке. Кроме того, были также обнаружены замороженный этан и метан. Астрономы полагают, что гранулы метана, присутствующие на Макемаке, могут достигать одного сантиметра в диаметре.

Ученые также обнаружили доказательства толинов – молекул, которые образуются каждый раз, когда солнечный ультрафиолетовый свет взаимодействует с веществами, такими как этан и метан. Толины обычно вызывают красно-коричневый цвет, именно поэтому при взгляде на Макемаке она имеет красноватый оттенок.

Макемаке занимает важное место в Солнечной системе, потому что она, наряду с Эридой, была одним из объектов, открытие которых побудило Международный Астрономический Союз пересмотреть определение планет и создать новую группу карликовых планет.

Макемаке впервые наблюдалась в марте 2005 года Майклоом Брауном, Чедвиком Трухильо и Дэвидом Рабиновицем в обсерватории Паломар. Она была официально признана как карликовая планета Международным Астрономическим Союзом в 2008 году.

Первоначально она имела обозначение 2005 FY9. Макемаке названа в честь бога плодородия в рапануйской мифологии. Рапануи являются коренными жителями острова Пасхи в юго-восточной части Тихого океана, расположенного в 3600 км от побережья Чили.

Карликовая планета Хаумеа

Имея странную форму, карликовая планета Хаумеа является одним из наиболее быстро вращающихся крупных объектов в нашей Солнечной системе. Она совершает поворот вокруг своей оси каждые четыре часа. Быстрое вращение карликовой планеты астрономы обнаружили в 2003 году. Она примерно такого же размера, как и Плутон. Также как Плутон и Эрида, Хаумеа вращается вокруг нашего Солнца в Поясе Койпера - дальней зоне ледяных объектов за орбитой Нептуна. Хамуее требуется 285 земных года, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца.

Возможно, миллиарды лет назад большой объект врезался в Хаумеа и придал ей такое вращение, а заодно создал два ее спутника: Хииака и Намака. Астрономы полагают, что Хаумеа состоит изо льда и камня.

Хаумеа была открыта в марте 2003 года в обсерватории Сьерра-Невада в Испании. Официальный анонс ее открытия произошел в 2005 году. В том же году были обнаружены ее спутники.

Первоначально оно обозначалась как 2003 EL61. Хаумеа названа в честь гавайской богини родов и плодородия. Ее спутники названы по имени дочерей Хаумеа. Хииака является покровителем богине острова Гавайи и танцоров хула. Намака - дух воды в гавайской мифологии.

Спутник Плутона - Харон

Спутник Харон составляет почти половину размера Плутона. Эта маленькая луна настолько велика, что Плутон и Харон иногда называют двойной карликовой планетарной системой. Расстояние между ними составляет 19 640 км (12 200 миль).

На этой новой фотографии области крупнейшего спутника Плутона - Харона можно увидеть уникальную особенность, а именно многочисленные впадины, которые можно разглядеть на увеличенном фрагменте изображения в правой его части.

Космический телескоп Хаббл сфотографировал Плутон и Харон в 1994 году, когда Плутон был на расстоянии около 30 а.е. от Земли. Эти фотографии показали, что Харон является более серым, чем Плутон (который имеет красный оттенок), указывая, что они имеют разные поверхностные композиции и структуры.

Изображение Харона высокого разрешения, полученное с Long Range Reconnaissance Imager, установленного на космическом аппарате НАСА Новые Горизонты при максимальном приближении к поверхности 14 июля 2015 года с наложенным увеличенным цветным снимком с камеры Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC).

Полный оборот Харона вокруг Плутона составляет 6,4 земных суток, а один оборот Плутона (1 день на Плутоне) занимает 6,4 земных суток. Харон ни поднимается ни опускается на орбите системы. С одной и той же стороны Харона всегда стоит Плутон - это называется приливной захват. По сравнению с большинством планет и лун, система Плутон-Харон наклоняется на своей стороне, как и Уран. Орбита Плутона ретроградна: она вращается в обратном направлении, с востока на запад (Уран и Венера также имеют ретроградные орбиты).

Харон был открыт в 1978 году, когда остроглазый астроном Джеймс Кристи заметил, что изображения Плутона были странно вытянутыми. Казалось, что капля вращается вокруг Плутона. Направление удлинения циклически назад и вперед по 6,39 дней - период вращения Плутона. Ведя поиск по архивам изображений Плутона, снятых несколько лет назад, Кристи нашел еще случаи, когда Плутон казался вытянутым. Дополнительные изображения подтвердили, что он открыл первый известный спутник Плутона.

Кристи предложил название Харон в честь мифологического перевозчика, который вез души через реку Ахерон, одну из пяти мифических рек, которые окружали подземный мир Плутона. Помимо мифологической связи для этого названия, Кристи выбрал его, потому что первые четыре буквы также соответствуют имени его жены, Шарлин.