Пояс эджворта-койпера и облако оорта. «Пограничная застава» на окраине Солнечной системы За этой планетой начинается пояс койпера

«Пограничная застава» на окраине Солнечной системы

Внешняя граница пояса Койпера

Поразительной особенностью пояса Койпера является то, что его «внешняя граница… на расстоянии 47 астрономических единиц от Солнца выражена очень резко » . http://galspace.spb.ru/index71.html

Схема http://www.gazetakoroleva.ru/graphics2009/138_357.jpg

«Пояс Койпера имеет две загадочные особенности. Во-первых, он не истончается постепенно, как можно было бы ожидать от остатков первичного газопылевого облака, из которого некогда образовалось Солнце и его планеты, а почему-то резко обрывается на расстоянии 50 астрономических единиц от Солнца, будто срезанный, так что дальше практически никаких транснептуновых объектов нет . А во-вторых, даже внутри пояса Койпера есть «пустоты», где число транснептуновых объектов очень мало, то есть он похож, скорее, на разделенную щелями систему колец Сатурна, чем на сплошной пояс.

Вторую из этих особенностей можно объяснить резонансными взаимодействиями, и, действительно, эти щели в поясе Койпера находятся именно там, где орбиты транснептуновых объектов оказываются в тех или иных «разрушительных» резонансах с Нептуном. Однако так можно объяснить только щели в поясе, но не полный его обрыв. Поэтому для обрыва предлагаются разные другие объяснения.

На методе компьютерного моделирования с выбором наилучшего варианта основаныгипотезы группы исследователей — авторов и сторонников так называемой «модели Ниццы» во главе с А. Морбиделли, Х. Левисоном, Р. Гомесом и К. Циганисом.

«Модель Ниццы» родилась как попытка ответить на три нерешенных вопроса истории Солнечной системы: как возникли нынешние орбиты планет, каким образом у Юпитера появились его так называемые «Троянские спутники» и почему на ранних этапах существования Солнечной системы небольшие внутренние планеты подверглись внезапной и весьма интенсивной бомбардировке огромными астероидами и метеоритами.

Все эти три вопроса авторы сумели объяснить, приняв, что большие планеты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) поначалу образовались ближе к Солнцу, окруженные огромным облаком небесных тел разного размера, и лишь в результате взаимодействий друг с другом перемещались на привычные нам орбиты. Юпитер дрейфовал внутрь Солнечной системы, остальные — наружу. Расчеты показали, что на первом этапе планеты сдвигались плавно, но затем, когда Юпитер и Сатурн разошлись так, что оказались в резонансе 1:2, их воздействие на остальные планеты и астероиды стало необычайно разрушительным. В течение нескольких миллионов лет вся Солнечная система переживала период потрясений, и многие окраинные тела были сорваны со своих орбит и брошены, как бомбы, на малые внутренние планеты (в далеком прошлом те пережили эпоху «бомбардировки», см. «Знание-сила», № 12 за 2002). На третьем этапе, по той же модели, большие планеты, продолжая взаимодействовать с оставшимися на окраине Солнечной системы телами, вышли на свои нынешние орбиты.

Как показали дальнейшие исследования, «модель Ниццы» может на свой лад объяснить загадки пояса Койпера. По этой модели, протооблако, из которого образовалась Солнечная система, вначале кончалось на месте нынешнего Нептуна, в 30 — 35 астрономических единицах от Солнца. То место, где сейчас находится пояс Койпера, было пустым. Но когда Юпитер и Сатурн оказались в резонансе, значительная часть окраинных тел протооблака была заброшена еще дальше, до 50 астрономических единиц , а после того, как Сатурн вырвался из резонанса с Юпитером, эти тела там и остались, образовав пояс Койпера. В своей недавней работе авторы «модели Ниццы» показали, что при некоторых, вполне правдоподобных предположениях расчетная модель подтверждает, что пояс Койпера должен резко обрываться в 45 — 50 астрономических единицах от Солнца, как это и есть на самом деле .

Модель объясняет также появление главных групп транснептуновых объектов. Когда Нептун, выходя на свою нынешнюю орбиту, оказался рядом с только что возникшим поясом Койпера, он произвел возмущения в орбитах тамошних тел (см. «Знание-сила», № 3 за 2007). Часть из них, находившаяся на орбитах, близких к резонансу 2:3 с Нептуном, постепенно перешла на устойчивые орбиты, точно соответствующие этому резонансу, - так появились плутиносы, включая и сам Плутон с Хароном. Другие же тела были вброшены внутрь Солнечной системы, образовав группу Кентавров, и некоторые из них снова попали в резонанс, только резонанс стабилизирующий (1:1), причем не только с Нептуном, но и с Юпитером, в результате чего стали Троянцами. На их месте в поясе Койпера возникли те пустоты, которые астрономы наблюдают сегодня». (Рафаил Нудельман «Плутиносы, кьюбиуаны и другие горячие и холодные дикари Солнечной системы». 14-10-2008, 12:13). http://nauka.izvestia.ru/space/article86499.html

Схема «Пояс Койпера, орбиты Нептуна и Плутона»

Сдвигал ли Нептун пояс Койпера?

1. В поясе Койпера недостача?

«Астрономы обнаружили и описали уже более тысячи объектов, составляющих так называемый пояс Койпера, расположенный по ту сторону Нептуна. Некоторые достигают в поперечнике 1000 и более километров. Очевидно, они образовались путем слияния небольших небесных тел. Однако расчеты показывают, что подобные события будут происходить сравнительно часто, если суммарная масса пояса Койпера превышает массу Земли в десять раз . По результатам же наблюдений, она не составляет и десяти процентов земной массы . Но, может быть, на окраине Солнечной системы было когда-то «многолюднее», чем теперь, и лишь со временем пояс Койпера потерял 99% своей массы? Как показали Харольд Льюисон и Алессандро Морбиделли, в подобной гипотезе нет надобности. Некогда пояс Койпера располагался гораздо ближе к Земле , и лишь позднее Нептун оттеснил все эти астероиды на периферию нашей планетной системы ». («Природа Нептуна вызывает немало вопросов у исследователей » 16-08-2007, 11:55). http://nauka.izvestia.ru/space/article77099.html

2. Нептун не сдвигал пояс Койпера

«Астрофизики из университета Виктории в Канаде продемонстрировали, что так называемый пояс Койпера — пояс небольших небесных тел на периферии Солнечной системы — вопреки современным представлениям ученых всегда находился в этом участке космического пространства и не был смещен сюда гравитацией Нептуна , сообщается в статье исследователей, принятой к печати в журнале «Astrophysical Journal Letters».

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 .

«Двойные системы очень полезны для астрономов, так как их орбиты очень сильно зависят от окружения. Мы можем их использовать для изучения как современного состояния межпланетного пространства, так и его состояния в далеком прошлом»,- пояснил Паркер, слова которого приводит пресс-служба Американского астрономического общества.

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.

«Объекты в поясе Койпера не находились бы сейчас на своих орбитах, если бы когда-либо в прошлом испытывали на себе воздействие Нептуна» , — сказал Паркер.

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

"Понимание структуры и истории пояса Койпера поможет нам понять и процессы формирования планет не только в нашей системе, но и в других планетных системах, обнаруживаемых в настоящее время", — подытожил Паркер». (Москва — РИА «Новости». 06 окт 2010, 14:50). http://www.rian.ru/science/20101006/282796695.html

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.

3. Орбиты двойных объектов в поясе Койпера более широкие и более вытянутые ». http://www.astronet.ru/db/msg/1177733/ss.html

Рис. «Бинарные (двойные) астероиды» http://www.wallon.ru/_ph/13/359109291.jpg

Дефицит «малой фракции» объектов пояса Койпера

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

К настоящему времени обнаружено свыше тысячи так называемых «объектов пояса Койпера» - небесных тел относительно небольшой (по сравнению с «нормальными» планетами) массы, обращающихся за пределами орбиты Нептуна.

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.

Совместная американо-тайваньская группа два года назад начала программу целенаправленного поиска малых объектов в поясе Койпера «напросвет». Теперь ученые представили первые результаты.

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.

В рамках проекта «Taiwanese American Occultation Survey» (TAOS) проводились фотометрические исследования вариаций света удаленных звезд, расположенных вблизи эклиптики (широта +/- 10 градусов) с помощью трех наземных телескопов апертурой 50 см каждый, удаленных друг от друга на 6 – 60 м. Наблюдения начались в 2005 году.

Была разработана методика статистического анализа данных, собираемых несколькими телескопами. Ни одного статистически значимого события, которое можно было бы трактовать как следствие затмения объектом пояса Койпера света звезды в момент ее наблюдения, обнаружить не удалось. Тем самым удалось наложить верхний предел на распределение объектов пояса Койпера по массам. Малых объектов аномально мало – по крайней мере в десятки раз меньше, чем следовало бы ожидать. Загадка дефицита «малой фракции» объектов пояса Койпера остается. Наблюдения продолжаются…» (12 октября 2008, 19:20). http://rnd.cnews.ru/natur_science/astronomy/news/top/index_science.shtml?2008/10/09/322101

Крупнейшие объекты пояса Койпера. http://planetarium-kharkov.org/?q=node/568

Вспышки в поясе Койпера

1. «12 января 2006 года Атоку Накамура, астроном-любитель из Аляски, фотографируя звездное небо, зафиксировал вспышку неизвестного происхождения. Дальнейшие наблюдения совместно с астрономами других стран позволили запечатлеть еще три схожие вспышки. Компьютерная обработка данных показала, что источник излучения находился на расстоянии восьми миллиардов километров от Земли, в так называемом поясе Койпера — месте, где располагаются многочисленные планетоиды, то есть небольшие планеты, по размерам уступающие Марсу, но зачастую превосходящие Пуну. Спектрографический анализ обнаружил поразительное сходство параметров вспышек с ядерным взрывом мощностью от шестидесяти до трехсот килотонн. Участники наблюдений сформировали инициативную группу астрономов-любителей и оповестили о своей находке научное сообщество, в том числе руководство крупнейших обсерваторий Земли. Однако отклики были вялыми: ученые-профессионалы сочли, что имеет место ошибка наблюдений, либо их просто мистифицируют.
Инициативная «Группа 2006», в которую вошли астрономы многих стран, решила продолжать наблюдение своими силами, чтобы предъявить новые доказательства. В 2007 году была зафиксирована новая вспышка, в 2008 — еще одна, и, наконец. 9 декабря 2009 года — последняя на текущий момент. Атоку Накамура, главный координатор «Группы 2006», 21 декабря 2009 года выпустил меморандум, в котором отразил все факты, имеющиеся в его распоряжении. По-прежнему источники вспышек располагаются в поясе Койпера, характер вспышек сходен с таковым при ядерном взрыве мощностью от ста килотонн и выше . Учитывая колоссальные размеры пояса Койпера и ограниченные возможности любителей можно предположить, что на самом деле вспышек могло быть гораздо больше.
Но главным в меморандуме было другое. Накамура заявил, что располагает сведениями, будто правительственные обсерватории отнюдь не игнорировали первое заявление инициативной группы от 2006 года, напротив, сейчас развернуты широкомасштабные проекты по изучению аномальных вспышек. Проекты эти по масштабам неизмеримо крупнее, чем проводимые «группой 2006», в них задействованы, помимо земных обсерваторий также и космические аппараты, в частности рентгеновский телескоп Astro-E2, гамма-телескоп GLAST, оптический телескоп Hubble, инфракрасный телескоп WISE. Однако никаких сведений о результатах, хотя бы промежуточных, в научном сообществе не публиковалось… Никаких достоверных сведений нет…
Существует вероятность, что феномены, наблюдаемые в поясе Койпера, имеют естественный характер, пока не понятный науке… В любом случае «группа 2006» продолжит самостоятельные наблюдения за событиями в поясе Койпера». (25.07.2010, 14:44). http://www.uznaj.com/index.php?option=com_content&view=article&id=80:neizvestnaja-woina&catid=39:kosmos&Itemid=62

2. Сообщение «iinii» 07 марта 2010, 22:56:26 в форуме http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1267991767/1 : «На днях прочитал в солидном журнале статью о том, что на расстоянии 8 миллиардов км от Земли в поясе Койпера астрономами разных стран на протяжении последних пяти лет наблюдаются вспышки, по своим характеристикам соответствующие тем, что бывают у термоядерных взрывов. Информация об этом утаивается ведущими державами». http://artefact-2007.livejournal.com/27256.html

Схема «Пояс Койпера и облако Оорта». http://jcboulay.free.fr/astro/sommaire/astronomie/univers/galaxie/etoile/systeme_solaire/kuiper/nuage_oort.jpg

[

Под малыми телами Солнечной системы обычно подразумевают хорошо всем известные астероиды и кометы. В течение длительного времени считалось, что в Солнечной системе существуют два главных резервуара этих малых тел. Один из них – это Главный астероидный пояс, который располагается между Марсом и А другой – это Облако Оорта, находящееся далеко на краю Солнечной системы. Главный астероидный пояс, в соответствии с его названием, содержит только астероиды. А Облако Оорта является главным резервуаром для комет. Это облако носит имя знаменитого голландского астронома, предсказавшего его существование.

Древние свидетели

Традиционный интерес к исследованиям комет и астероидов заключается в следующем. Обычно считается, что эти малые тела состоят из вещества, оставшегося еще со стадии протопланетного диска вокруг Солнца. Это значит, что их изучение дает информацию о процессах, происходивших в Солнечной системе еще до образования .

​ Астероиды – это малые планеты, имеющие диаметры в интервале от 1 до 1000 км. Их орбиты расположены примерно между орбитами и Юпитера.

История открытия Главного астероидного пояса началась с предсказания в 1596 году великого астронома Иоганна Кеплера. Он полагал, что между орбитами Марса и Юпитера должна существовать отдельная планета. В 1772 году немецкий ученый И. Тициус предложил эмпирическую формулу, согласно которой неизвестная планета должна находится на расстоянии 2,8 а.е. от Солнца (1 а.е. – это одна астрономическая единица, равная расстоянию от Земли до ~150 млн км). Закон, который описывается этой формулой, получил название закона Тициуса-Боде. В 1796 году на специальном конгрессе ученых – астрономов был принят проект поиска этой неизвестной планеты. И спустя четыре года итальянский астроном Дж. Пиацци открыл первый астероид – .

Затем знаменитый немецкий астроном Г. Ольберс открыл второй астероид, получивший название Паллада. Так состоялось открытие Главного астероидного пояса Солнечной системы. К началу 1984 года число астероидов этого пояса с надежно установленными параметрами орбит достигло 3000. Научная работа по открытию новых астероидов и уточнению их орбит продолжается и по сей день.

Кометы и облако Оорта

​ Другой вид малых тел – кометы, также принадлежит Солнечной системе. Кометы, как правило, движутся вокруг Солнца по вытянутым эллиптическим орбитам различных размеров. Они произвольно ориентированы в пространстве. Размеры орбит большинства комет в тысячи раз больше поперечника планетной системы. Большую часть времени кометы находятся в самых удаленных точках своих орбит (афелиях). Образуя, таким образом, кометное облако на далеких окраинах Солнечной системы. Это облако и получило название Облака Оорта.

Это облако простирается далеко от Солнца, достигая расстояний в 105 а.е. Считается, что Облако Оорта содержит до 1011 кометных ядер. Периоды обращения наиболее удаленных комет вокруг Солнца могут достигать значений 106-107 лет. Напомним, что знаменитая комета наших дней – комета Хейла-Боппа прибыла к нам из ближайших окрестностей Облака Оорта. Ее орбитальный период составляет всего (!) около трех тысяч лет.

Образование Солнечной системы

Проблема происхождения малых тел Солнечной системы тесно связана с проблемой происхождения самих планет. В 1796 году французский ученый П. Лаплас выдвинул гипотезу об образовании Солнца и всей Солнечной системы из сжимающейся газовой туманности. Согласно Лапласу, часть газового вещества отделилась от ядра туманности под действием возросшей при сжатии центробежной силы. Это прямо следует из закона сохранения момента количества движения. Это вещество и послужило материалом для образования планет.

Эта гипотеза встретилась с трудностями, которые были преодолены в работах американских ученых Ф. Мультона и Т. Чемберлена. Они показали, что более вероятным является образование планет не прямо из газа, а скорее из малых твердых частиц, названных ими планетозималями. Поэтому в настоящее время считается, что процесс образования планет Солнечной системы проходил в два этапа. На первом этапе из пылевого компонента первичного облака околосолнечного вещества образовалось множество промежуточных тел размером в сотни километров (планетозималей). И лишь затем на втором этапе из роя промежуточных тел и их обломков аккумулировались планеты.

​ В Солнечной системе может существовать несколько резервуаров таких промежуточных тел, или планетозималей. В 1949 году астроном К.Е. Эджворт (K.E. Edgeworth), а затем в 1951 году астроном Дж.П. Койпер (G.P. Kuiper) предсказали существование другого резервуара – семейства транснептуновых объектов. Они возникли на ранней стадии образования Солнечной системы. Являясь остатками протопланетного диска, эти предсказанные объекты должны были концентрироваться на орбитах с малыми эксцентриситетами и углами наклона непосредственно вокруг Нептуна. Гипотетический резервуар таких объектов и получил название пояс Койпера (КП, Kuiper Belt).

​ ОТКРЫТИЕ ПОЯСА КОЙПЕРА:

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СОСТАВЛЯЮЩИХ ЕГО ОБЪЕКТОВ

​ Начнем с того факта, что исследование орбиты знаменитой кометы Галлея позволило дать грубую оценку массы пояса Койпера в пределах до 50 а.е. от Солнца. Она должна составлять довольно малую часть массы Земли.

​ Многочисленные фотографические поиски медленно движущихся объектов пояса Койпера (ОК) долго не приводили к успеху. Наконец, в 1930 году астроном Томба открыл первый новый объект за пределами орбиты Нептуна. Это была планета Плутон. Следует сразу заметить, что масса Плутона необычайно мала и составляет всего 0,0017 М Земли. В то время как масса Нептуна равняется 17,2 М Земли.

В 1979 году был открыт второй объект – 2060 Хирон, который относится к группе объектов, получивших название Кентавры. Кентавр – это объект, орбита которого лежит в области между Юпитером и Нептуном. Неудачи в поиске новых объектов были связаны с недостаточной эффективностью фотографического метода наблюдений. После появления полупроводниковых твердотельных приемников излучения (так называемых ПЗС-приборов с зарядовой связью) стало возможным проведение более глубоких обзоров неба. Появилась возможность регистрации света, отраженного от естественных космических малых тел с размером порядка 100 км и меньше в районе орбиты Нептуна и далее.

​ Астрономы создали специальную программу поиска таких тел – Программу наблюдения космического пространства (Spacewatch program). И в результате работы этой программы были открыты еще два объекта, принадлежащие к группе Кентавров – это 5145 Фолус и 1993НА2 .

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. Пояс Койпера и еще более далекое , как полагают, являются домом для комет, вращающихся вокруг Солнца.

В 1992 году астроном Дэвид Джевитт обнаружил объект 1992 QB1 за пределами Солнечной системы. В течение следующих пяти лет он обнаружил еще 40 – 50 подобных объектов. К середине 2016 года число найденных объектов составило 2000. Область обнаруженных объектов получила название «Пояс Койпера». Учёные на данный момент не знают, где он заканчивается. Не знают, что происходит на наружном крае пояса Койпера и где он находится, но знают, что он очень далеко: некоторые открытые объекты пояса Койпера имеют необычные орбиты, которые в 2000 раз больше, чем расстояние между Землей и Солнцем. Несмотря на то что объектов пояса Койпера очень много, учёные обнаружили, что их масса довольно мала и равна только 10% от массы Земли или 2/3 Луны. Это было загадкой: как формируются эти тела, если у них такая маленькая масса? 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.

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. Более 90% новых объектов движутся по почти круговым «классическим» орбитам, расположенным на расстояниях от 30 до 50 астрономических единиц от Солнца. Поэтому очертания пояса Койпера имеют вид толстого бублика, в пределах которого движутся тысячи небольших небесных тел. На расстоянии примерно 48 а. е. от Солнца плотность пояса Койпера резко падает. Пока отсутствуют причины, объясняющие, почему пояс не может простираться дальше этого барьера Койпера. Астрономы не могут определиться с тем, действительно ли это уже край или всего лишь широкий интервал, в котором может находиться еще один существующий мир - так называемая планета X.

Крупнейшие объекты пояса Койпера

Начиная с 2000 года число объектов пояса Койпера с диаметрами от 500 до 1200 км (около половины диаметра Плутона) стало быстро возрастать. Это постепенно привело к пониманию Плутона как одного из самых крупных, но по сути рядового члена пояса Койпера.

– плутоид

Диаметр — 2330 км.
Расстояние до Солнца 14,61 млрд. км.
Ранее была известна под названием Ксена (Зена). Большой эксцентриситет орбиты у Эриды приводит к регулярным изменениям на её поверхности и даже к бегущим через всю карликовую планету газовым течениям.

– плутоид

Диаметр — 2390 км.
Расстояние до Солнца 5,9 млрд. км.
Первоначально он считался планетой, но был переклассифицирован как карликовая планета. В честь Плутона подгруппу из известных на данный момент , обращающихся за орбитой Нептуна, называют «плутоидами».

– плутоид

Диаметр — 1500 км.
Расстояние до Солнца 6,9 млрд. км.
Со времени возникновения Солнечной системы ледяная планета четко следует по своему пути, не подвергаясь влиянию Нептуна.

– плутоид

Диаметр — 1500 км.
Расстояние до Солнца 7,7 млрд. км.
Хаумеа имеет сильно вытянутую форму. Возможно, этот «волчок» пояса Койпера родился в результате столкновения двух небесных тел.

– спутник Плутона

Диаметр — 1207 км.
Расстояние до Солнца 5,9 млрд. км.
Харон — спутник Плутона. Он имеет большие размеры и всего в 2 раза меньше по диаметру своего хозяина. Ни один спутник в Солнечной системе не обладает таким размером по отношению к своей планете.

– карликовая планета

Диаметр — 1100 км.
Расстояние до Солнца 6 млрд. км.
Орбита Квавара — почти круговая. Ее эксцентриситет (мера вытянутости эллипса) меньше 0.04, что означает, что его расстояние до Солнца меняется меньше, чем на 8%. В этом он сильно отличается от Плутона, эксцентриситет которого в 6 раз больше.

– карликовая планета

Диаметр — 946,3 км.
Расстояние до Солнца 5,8 млрд. км.
Орбита Орка весьма напоминает по параметрам орбиту Плутона. Интересно, что Орк всегда находится на противоположной стороне орбиты по отношению к Плутону. В связи с этим, Орк иногда называют «Анти-Плутон».

– карликовая планета

Размеры — 859 × 453 км.
Расстояние до Солнца 6,4 млрд. км.
Варуна имеет вытянутую форму. Варуна классифицируется как классический транснептуновый объект и следует по почти круговой орбите.

– карликовая планета

Диаметр — 650 км.
Расстояние до Солнца 5,9 млрд. км.
Как и Плутон, Иксион находится в орбитальном резонансе 2:3 с Нептуном (делает два оборота вокруг Солнца за то же время, которое необходимо Нептуну для трёх оборотов).

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.

Главная » Словарный запас » Пояс эджворта-койпера и облако оорта. «Пограничная застава» на окраине Солнечной системы За этой планетой начинается пояс койпера