Цікаві факти про пояс койпера. Старт у науці

Малюнок астероїда з пояса Койпера

Коли ми дивимося в чорне небо, то розуміємо, що крапки, що світяться, нескінченно малі в порівнянні з темною порожнечею. Найчастіше милуємося зірками, рідше спостерігаємо планети, але вони не єдині жителі космосу. У цій пустоті знаходяться цілі світи, скупчення, величезні сім'ї небесних тіл.

Пояс Койпера – крижаний світ на околиці Сонячної системи. Це простір, що з малих об'єктів. Багато хто з них менший за нашу подружку — Місяць. Пояс розширюється за орбітою Нептуна і виглядає як пончик: товстенький і круглий.

Вчені вважають Пояс Койпера рідною домівкою комет. Там народжуються короткоперіодичні комети. Вони проходять орбітою менше, ніж за 200 років.

Кількість жителів крижаної родини невідома. Передбачаються сотні тисяч об'єктів та трильйон комет. На даний момент підтверджено існування 1300.

Карликові планети, що належать Поясу Койпера, мають тоненькі атмосфери, які руйнуються, в міру віддалення планети від Сонця. Деякі з них мають крихітні супутниці - місяці. Особливі їх, більше Плутона. Через цей факт Плутон позбавили статусу планети. Цілком зрозуміло, що у крижаному світі життя бути не може.

У 2015 році вчені сподіваються дізнатися багато нового про пояс Койпера від космічної місії «Нові горизонти», що наближається до Плутона.

Його відкрили, бо дуже цього хотіли

Астрономи лише припускали наявність об'єктів за Плутоном. Суперечки велися все двадцяте століття. У 1943 р. Кеннет Еджворт висунув гіпотезу, що комети, що відвідують Сонячну систему, це небесні тіла, які проживають за її зовнішнім кордоном. З невідомих причин вони залишають звичні місця та подорожують ближче до Сонця. Своє ім'я Пояс Койпера отримав від Джерарда Койпера. Астроном говорив про можливість наявності диска з багатьох крижаних тіл, але вважав вплив Плутона досить сильним. Припускав, що Плутон розсіяв тіла до далекої хмари Оорта.

У міру того, як вчені виявляли на орбітах Урана, Сатурна, Нептуна крижані планетоїди, гіпотеза про величезне скупчення таких тіл міцніла і чекала свого підтвердження. Доказ знайшли Девід Джуїт та Джейн Лу. П'ять років фотографували і вивчали порожнечу. Торішнього серпня 1992 року побачили перший об'єкт пояса Койпера, потім, через шість місяців, другий об'єкт. Зараз, під час дослідження відомих тіл, продовжують відкривати нові й нові об'єкти.

Жителі Поясу Койпера

Астрономи називають тіла у цій галузі - об'єкт пояса Койпера, скорочено ОПК. Дослідження ОПК ґрунтуються на параметрах поверхні, що відбиває. Так визначають розмір. За складом ОПК містять, у замороженому стані, вуглекислий лід, азот, метан, аміак, метанол, можливо воду. Точна кількість мешканців пояса невідома. При відкритті нового об'єкта вчені класифікують його як планету або астероїд. На це витрачаються роки, тому що видимість обмежена, відомості мінімальні та частіше, доводиться ґрунтуватися на припущеннях.

Хаумеа

Хаумеа із супутниками

Найбільш незвичним ОПК є Хаумеа. Припускають, що вона утворилася від найсильнішого удару внаслідок зіткнення. Зараз Хаумеа та її два маленькі місяці, Хииака і Намака, кружляють з вражаючою швидкістю - один оберт навколо осі за чотири години. За рахунок такого швидкого обертання Хаумеа схожа на м'яч для регбі.

Планета Седна названа на честь крижаної ескімосської богині. Період її обертання 10 500 років. Вона віддаляється від Сонця у найхолоднішу область системи. Седну не завжди зараховують до ОПК, тому що вона подорожує значно далі, але відкрита завдяки вивченню Пояса Койпера.

Еріда та Дисномія

Карликова планета Еріда менша за Плутон на 10%. Вона здійснює оборот навколо Сонця за 560 років. Має супутницю – місяць Дисномію.

Плутон

Плутон найвідоміший ОПК. Довгий час його вважали крижаним вигнанцем на околиці системи. Зараз, він є членом численного сімейства карликових планет. Їм дали назву «шахрайство», за наявність схожих характеристик.

Харон

Харон найближчий супутник Плутона. Вони настільки впливають один на одного, що вчені дали їм визначення подвійної планети. Атмосфери планет пов'язані між собою. Однак вони відрізняються за своїм складом. Харон покритий водяним льодом, а Плутон – азотним.

Квавар - один з найбільших об'єктів. Його діаметр близько 1300 км. Планета складається з каменю та водяного льоду.

На поверхні 220 гр. морозу. Має супутник – Вейвот, 100 км у діаметрі.

Макемаке робить своє коло навколо Сонця за 306 років. Поверхня вкрита метановим снігом та льодом. Має тимчасову атмосферу з азоту, яку забирає планетарний вітер при віддаленні від Сонця.

Для вчених-астрономів Пояс Койпера – це невичерпне джерело сюрпризів. Вони відкривають, порівнюють, сперечаються і визначають все нові планети та астероїди. Для вивчення використовується найсучасніша техніка. Ця область Сонячної системи ще не раз здивує вражаючі відкриття.

July 1st, 2015

Багатовіковий пошук меж Сонячної системи вже неодноразово перекроював струнку картину світобудови, змушуючи вчених пропонувати нові гіпотези щодо того, чому у Сонця так багато супутників і планет. Спочатку астрономи виявили, що окрім великих планет у Сонячній системі є тисячі дрібних космічних тіл. Вони утворюють пояс астероїдів, розташований усередині орбіти Юпітера. 3Атом були відкриті Плутон, Седна, Орк, Кваоар, Варуна і безліч інших об'єктів, що обертаються навколо Сонця на відстанях, в десятки і сотні разів більших, ніж Юпітер. Так званий пояс Койпера, в якому знаходяться згадані вище небесні тіла, виявлений наприкінці XX століття, зруйнував систему поглядів, що склалася, в результаті ряд астрономів запропонували навіть позбавити Плутон статусу планети. Пам'ятайте, нещодавно ми з вами обговорювали суперечку про

Давайте згадаємо історію цих відкриттів.

Планети – це небесні тіла, які обертаються навколо Сонця, мають достатню вагу та розмір, кулясту форму, та здатні очищати свою орбіту від дрібних космічних тіл. У 2006 році члени міжнародного астрономічного союзу вирішили, що у Сонячній системі знаходиться вісім планет: Венера, Меркурій, Земля, Юпітер, Марс, Сатурн, Нептун та Уран.

На противагу цьому поняттю існує термін «карликова планета», під яким розуміють небесне тіло, яке так само обертається навколо Сонця, має вагу та форму для того, щоб набути форми кулі, але не здатне очищати свою орбіту і не є супутником.

Вчені, після проведених досліджень, дійшли висновку, що у давнину, на ранніх етапах існування Сонячної системи, у ній існували планети-карлики. Перші об'єкти системи були сформовані трохи більше 4,5 мільярда років тому з газопилової хмари. Потім протягом трьох перших мільйонів років невеликі об'єкти оберталися навколо Сонця, стикаючись між собою і руйнуючись. Останки цих об'єктів у наші дні представлені як стародавніх астероїдів.

Міжнародна команда вчених-дослідників, використовуючи надчутливий магнітометр, здійснила вивчення зразків стародавніх метеоритів. Вчені встановили походження магнітного поля цих об'єктів: як виявилося, воно виникло внаслідок намагнічування у потужному полі. З усього цього можна зробити висновок про те, що перші тіла Сонячної системи під зовнішньою оболонкою мали металеве гаряче ядро, тому що саме рідкий метал у русі створює магнітне поле планети.

Перші об'єкти в діаметрі сягали приблизно 160 кілометрів. Таким чином, щоб виникло магнітне поле, достатнє для намагнічування мінералів зовнішнього шару, метал повинен був рухатися досить швидко. Тобто, виходить, що стародавні планети Сонячної системи набагато більше були схожими на сучасні планети, ніж це вважалося раніше.

Крім Плутона, у Сонячній системі знаходиться ще чимало дрібних планеток-карликів, які називають астероїдами, або малими планетами.

Найзначніша з цих невеликих планет – Церера, діаметром 770 кілометрів. За розмірами вона менша за Місяць на стільки ж, наскільки Місяць менший за планету Земля.

Церера було відкрито 1 січня 1801 року. Астроном з Італії Джузеппе Піацці виявив зірку, яка поводилася дивно. У ході досліджень він виявив, що ця зірка повільно пересувається по відношенню до інших зірок. Астроном дійшов висновку, що він відкрив нову планету. Трохи пізніше німецький астроном і математик Карл Гаус прорахував орбіту Церери. З'ясувалося, що вона знаходиться між орбітами Юпітера і Марса, якраз у тому місці, де мала бути ще одна планета. Звичайно, це була велика перемога, адже вченим нарешті вдалося відшукати давно передбачену планету.

Через рік, в 1802, вчені здивувалися ще більше, коли приблизно в тому ж місці астроном з Німеччини Генріх Ольберс відкрив планету Палладу. Через два роки було виявлено ще одну планету – Юнона, а 1807 року – Веста. Потім, протягом сорока років ученим не вдавалося знайти нові космічні об'єкти, і лише 1845 року було виявлено планету Астрея, а 1847 року – Геба, Іріда і Флора. До кінця століття вчені виявили приблизно чотири сотні малих планет.

В 1920 вчені виявили астероїд Гідальго, який рухається через орбіту Юпітера і проходить порівняно близько до орбіти Сатурна. Це астероїд примітний і тим, що єдина з усіх відомих планет має дуже витягнуту орбіту, яка нахилена до площини орбіти Землі під кутом 43 градуси. Назву ця мала планета отримала на честь відомого героя революції Мексики Гідальго-і-Кастілья, який помер у 1811 році.

1936 року зона карликових планет поповнилася новими об'єктами. Тоді було виявлено астероїд Адоніс. Особливість цієї малої планети полягала в тому, що вона відходить від Сонця у найвіддаленішій точці на відстань Юпітера, а в найближчій точці підходить до орбіти Меркурія.

У 1949 році був відкритий і Ікар, мала планета, яка віддалена від Сонця в максимальній точці на відстань, що дорівнює двом радіусам земної орбіти. Мінімальне видалення планети дорівнює одній п'ятій відстані від нашої планети до Сонця. Примітно, що жодна з відомих планет не наближається до Сонця на таку близьку відстань. Власне, звідси й назва (згадайте легенду про Ікара).

За підрахунками вчених, нині у Сонячній системі перебуває близько 40-50 тисяч малих планет. Але з цієї множини лише невелику частину можна досліджувати за допомогою астрономічних інструментів.

Якщо говорити про розміри малих планет, вони досить різноманітні. Планет приблизно рівних за розміром з Палладою або Церерою (в діаметрі вони досягають приблизно 490 кілометрів), небагато. Приблизно сімдесят планет мають діаметр близько 100 кілометрів. Більшість карликів досягають у розмірах 20-40 кілометрів у поперечнику, але є й такі, що мають діаметр близько 2-3 кілометрів. Незважаючи на те, що ще далеко не всі астероїди виявлені та досліджені, вже зараз можна говорити про те, що їх загальна маса становить приблизно одну тисячну частку маси Землі. Але це поки що, адже, як вважають учені, нині відкрито трохи більше п'яти відсотків загальної кількості астероїдів, які доступні дослідження сучасної апаратурою.

Звичайно, можна припустити, що фізичні особливості астероїдів приблизно однакові, але насправді вчені стикаються з великою різноманітністю. Зокрема, в ході дослідження відбивної здатності астероїдів було виявлено, що Паллада і Церера відбивають світло подібно до земних гірських пород, Юнона – подібно до світлих пород, а Веста відображає світло як білі хмари. Це дуже цікаво, адже астероїди настільки малі, що не здатні утримати атмосферу біля себе. Таким чином, астероїди позбавлені атмосфери та відбивна здатність залежить безпосередньо від матеріалів, з яких складається поверхня цих планет. І ще – у деяких випадках спостерігається коливання блиску, що може вказувати на те, що ці планети мають неправильну форму і обертаються навколо осі.

До кінця минулого століття астрономи відкрили близько 20 тисяч малих планет чи астероїдів. Загалом, читають астрономи, у космосі існує близько мільйона астероїдів, розмір яких перевищує один кілометр, і які можуть становити інтерес для науки.

Три види планет

Велике планетографічне відкриття - виявлення зовнішнього поясу астероїдів, розташованого за орбітою Нептуна, - суттєво змінило уявлення про Сонячну систему. У масштабах нашої планети такій події відповідало б відкриття раніше невідомого материка. Виник новий погляд на структуру планетної системи, яка до цього здавалася не цілком стрункою, оскільки в ній була «дивна» планета - найдальша, дев'ята від Сонця, - Плутон. Вона не вписувалася в закономірне чергування восьми попередніх планет. Чотири найближчі до Сонця планети (Меркурій, Венера, Земля і Марс) відносяться до так званого земного типу – вони порівняно невеликі, але «важкі», складені переважно з кам'яних порід, а в деяких є навіть залізне ядро. Наступні чотири планети (Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун) називаються планетами-гігантами - вони дуже великі, у кілька разів більші за Землю, і «легкі», що складаються головним чином із газів. Ще далі знаходиться Плутон, не схожий на планети першої та другої груп. Він значно менше Місяця і складається з льоду. Відрізняється Плутон і характером руху: якщо перші вісім планет переміщаються навколо Сонця майже круговими орбітами, розташованими в одній площині, то у цієї планети орбіта дуже витягнута і сильно нахилена.

Так і був би Плутон «ізгоєм» Сонячної системи, якби останні п'ять років йому не підібралася гідна компанія: абсолютно новий, третій, тип планетних тіл - крижані планетоїди. В результаті він став лише одним з об'єктів зовнішнього поясу астероїдів. Таким чином, внутрішній або головний пояс астероїдів, розташований між Марсом і Юпітером, перестав бути унікальною освітою і в нього з'явився «крижаний брат», так званий пояс Койпера. Така структура Сонячної системи непогано узгоджується із сучасними уявленнями про формування планет із протопланетної хмари речовини. У найбільш спекотній області поблизу Сонця залишилися тугоплавкі матеріали - метали та кам'яні породи, з яких утворилися планети земного типу. Гази зникли в більш прохолодну, віддалену область, де і сконденсувалися в планети-гіганти. Частина газів, що опинилися на самому краю, в найхолоднішій області, перетворилася на лід, сформувавши безліч крихітних планетоїдів, оскільки речовини на околиці протопланетної хмари виявилося замало. Крім планет з цієї хмари утворилися комети, чиї траєкторії пронизують всі три області, а також супутники, що обертаються навколо планет, космічний пил і дрібні камені - уламки астероїдів, що борозен безповітряний простір і іноді падають на Землю у вигляді метеоритів.

Крижаний пояс

1930 року, коли відкрили Плутон, кордоном Сонячної системи стали вважати орбіту цієї планети, оскільки за її межі відлітають лише бродяги-комети. Вважали, що Плутон несе свою прикордонну службу на самоті. Так думали до 1992 року, коли за орбітою Плутона, але не надто далеко від неї, виявили астероїд 1992 року QB1. Ця подія стала початком наступних відкриттів. Створення нових потужних телескопів Землі і запуск кількох космічних сприяли виявленню околицях Сонячної системи безлічі малих об'єктів, які раніше вдавалося розглянути. "Ударною п'ятирічкою" став період з 1999 по 2003 рік, протягом якого було виявлено близько 800 невідомих раніше астероїдів. Стало очевидно, що Плутон має величезну сім'ю, що складається з тисяч невеликих небесних тіл.

Зовнішній пояс астероїдів, що знаходиться за орбітою Нептуна, найчастіше називають поясом Койпера на честь американського астронома Джерарда Койпера (Gerard Peter Kuiper, 1905-1973), який займався дослідженням Місяця та планет Сонячної системи. Проте присвоєння його імені зовнішньому поясу астероїдів виглядає дуже дивно. Справа в тому, що Койпер якраз вважав, що всі малі планети, якщо такі колись знаходилися поблизу орбіти Плутона, повинні були переміститися в дуже віддалені області, а простір, що безпосередньо прилягає до Плутона, - вільний від космічних тіл. Що ж до припущення про існування за орбітою Нептуна численних малих крижаних астероїдів (невиразних у телескопи того часу), то його неодноразово висловлювали з 1930 по 1980 інші астрономи - американці Леонард і Уіппл, ірландець Еджу. Проте до цього поясу астероїдів якимось чином «приклеїлося» ім'я Койпера, який заперечував саму можливість його існування. Міжнародний астрономічний союз рекомендує називати астероїди зовнішнього поясу просто транснептуновими об'єктами, тобто розташованими за орбітою восьмої планети – Нептуна. Таке позначення відповідає географії Сонячної системи і ніяк не пов'язане з науковими гіпотезами минулих років.

Койперівські жителі

Зараз відомо близько 1000 астероїдів поясу Койпера, більшість з яких має в поперечнику кілька сотень кілометрів, а у десяти найбільших діаметр перевищує 1000 км. Проте загальна маса цих тіл невелика - якщо «зліпити» з них одну кулю, то вона за обсягом дорівнюватиме 2/3 Місяця. Навколо 14 астероїдів обертаються невеликі супутники. Припускають, що у поясі Койпера є близько 500 тисяч астероїдів розміром понад 30 км. За площею пояс Койпера у півтора рази перевищує ту частину Сонячної системи, навколо якої він розташований, тобто обмежену орбітою Нептуна. Поки невідомо, з чого складаються астероїди в поясі Койпера, але ясно, що в їхній будові головну роль мають відігравати льоди різного виду (водний, азотний, метановий, аміачний, метаноловий – спиртовий, вуглекислий – «сухий лід» та ін.), оскільки температура в цій надзвичайно віддаленій від Сонця області дуже низька. У такому природному «морозильнику» могло зберегтися у незміненому вигляді та речовина, з якої у далекому минулому формувалися планети Сонячної системи.

Понад 90% нових об'єктів рухаються майже круговими «класичними» орбітами, розташованими на відстані від 30 до 50 астрономічних одиниць від Сонця. Багато хто з орбіт сильно нахилений до площини Сонячної системи, у 20 астероїдів нахил перевищує 40 °, а в деяких доходить навіть до 90 °. Тому контури пояса Койпера мають вигляд товстого бублика, в межах якого рухаються тисячі невеликих небесних тіл. Зовнішня межа пояса з відривом 47 а. е. від Сонця виражена дуже різко, тому виникло припущення про наявність там досить великого планетного об'єкта, можливо, навіть розміром з Марс (тобто вдвічі менше за Землю), чия гравітаційна дія не дозволяє астероїдам «розбредатися». Наразі ведуться пошуки цієї гіпотетичної планети. Однак зовнішня межа пояса не служить непереборним бар'єром, і 43 астероїди (4% від відомої їх кількості) йдуть за її межі в область практично абсолютного холоду і темряви, слідуючи сильно витягнутими орбітами, що тягнуться на відстані більше 100 астрономічних одиниць (15 млрд. км). ) від сонця.

Рік за роком уявлення про роль Плутона в Сонячній системі змінювалося і тепер його розглядають як ватажка крижаних планет-карликів пояса Койпера. Групу з двох сотень астероїдів, у яких і розташування орбіт, і швидкості руху практично збігаються з такими ж характеристиками Плутона, навіть виділили в особливе сімейство, назване «плутинос», тобто «плутончики».

Зовнішній край пояса Койпера, різко окреслений з відривом 47 а.е. від Сонця, цілком міг би називатися новим кордоном Сонячної системи. Однак деякі з крижаних астероїдів видаляються і за цю межу. Крім того, навколо Сонця є магнітне поле, що тягнеться приблизно до 100 а. е. Ця область називається геліосферою - сферою магнітного поля Сонця.

Планета-карлик чи астероїд-гігант?

Починаючи з 1992 року кількість астероїдів, виявлених на околиці Сонячної системи, зростала і поступово ставало все ясніше, що Плутон - це самостійна планета, а лише найбільший представник зовнішнього астероїдного пояса. Грім гримнув у 1999 році, коли було запропоновано привласнити Плутону порядковий номер, який є у кожного астероїда. Знайшовся і підходящий привід - кількість пронумерованих об'єктів наближалася до десяти тисяч, тому Плутон хотіли перевести з планет в астероїди з пошаною, привласнивши йому "примітний" номер 10 000. Дискусія розгорілася відразу ж - одні астрономи були за цю пропозицію, інші - різко проти. В результаті Плутон на якийсь час дали спокій, а «почесний» номер дістався черговому рядовому астероїду. Однак у 2005 році обговорення статусу Плутона спалахнуло з новою силою. Масла у вогонь додало відкриття групою Майкла Брауна на Паломарській обсерваторії у США чергового астероїда у поясі Койпера. Цей об'єкт, якому дали позначення UB313 2003, виявився не рядовим, а досить великим. Сьогодні вважається найімовірнішим, що новий об'єкт має діаметр 2 800 км, тоді як Плутон - 2 390 км. Однак дані щодо нового астероїду ще потрібно уточнювати більш надійними способами. Наприклад, дочекатися, коли він пройде на тлі далекої зірки та затуляє її світло. За часом між зникненням та появою зірки можна буде дізнатися діаметр астероїда досить точно. Щоправда, такі астрономічні події трапляються рідко, і залишається лише чекати відповідного моменту.

Першовідкривачі заявили, що якщо новий астероїд перевищує за розміром планету Плутон, його теж слід вважати планетою. У той же час вони сказали, що якби Плутон був відкритий не в 1930 році, а зараз, то питання про його класифікацію навіть не виникло б - його, безумовно, зарахували б до астероїдів. Однак історія є історія, і приналежність Плутона до планет стала вже не так астрономічним, як загальнокультурним явищем, тому питання про переведення Плутона в астероїди зустрічає досить сильний опір.

Новому великому об'єкту треба було дати власне ім'я, і ​​ось тут у першовідкривачів виникло серйозне утруднення. Якщо це планета, то за правилами Міжнародного астрономічного союзу (МАС) і відповідно до традиції вона має отримати ім'я божества з класичної греко-римської міфології, а якщо це астероїд, його слід назвати ім'ям міфологічного персонажа, пов'язаного з підземним світом, керованим Плутоном . Щоправда, група Брауна знайшла дотепний вихід із цієї ситуації, запропонувавши назвати новий «астероїд-гігант» Персефоною – ім'ям дружини Плутона у грецькій міфології. Така назва відповідає всім правилам. Але тут виникла перешкода суто бюрократичного характеру: планетами управляє одна робоча група МАС, а астероїдами – інша. Суперечка досягла такого розпалу, що було створено особливий комітет з 19 астрономів різних країн, покликаних вирішити питання, чи вважати об'єкт 2003 UB313 планетою.

Учасники цього комітету вже кілька місяців ніяк не можуть дійти єдиної думки. Зрештою, зневірений голова, британський астроном Іван Вільямс (між іншим, який стверджує, що його ім'я - типово валлійське, характерне для уродженця Уельсу), знайшов простий вихід із тупикової ситуації, заявивши, що якщо погоджений висновок отримати найближчим часом не вдасться, то він піде не науковим шляхом, а проведе звичайнісіньке голосування, і питання буде вирішено простою більшістю голосів.

Найдальший планетоїд

Нове уявлення про належність Плутона не так до планет, як до астероїдів ще не встигло встоятись, але вже знайшло багато прихильників. Здавалося, що знайдено гармонію у розташуванні планет, якій заважає присутність «зайвої» дев'ятої планети. Однак відкриття нових планетоїдів тривали і 15 березня 2004 призвели до чергового порушення гармонійності серед планет. Цього дня група американських астрономів, яку очолює Майкл Браун, оголосила, що при спостереженнях на високогірній Паломарській обсерваторії (Каліфорнія) в листопаді 2003 року ними було відкрито найдальший об'єкт Сонячної системи. Він виявився розташованим у 90 разів далі від Сонця, ніж Земля, і в 3 рази далі, ніж найдальша планета Плутон. І таке гігантське видалення виявилося лише найближчою до Сонця частиною його орбіти. Діаметр цього астероїда менший, ніж у Плутона, - близько 1500 км. Він отримав назву Седна на ім'я морської русалки, правительки холодних і темних вир північних морів у міфах ескімосів (інуїтів). Такий персонаж обраний не випадково - адже цей планетоїд «пірнає» в найтемнішу і холоднішу область Сонячної системи, віддаляючись від Сонця в 928 разів далі, ніж Земля, і в 19 разів - ніж Плутон. Так далеко не йде жоден із відомих астероїдів. Седна відразу ж зайняла місце «планети-ізгоя», яке раніше належало Плутону. Її сильно витягнута орбіта знову порушила усталені уявлення про Сонячну систему.

Один оберт навколо Сонця вона робить за жахливий термін - 10 500 років! Цей планетоїд вже не відносять до пояса Койпера, оскільки навіть при найбільшому зближенні Седна знаходиться в 1,5 рази далі від Сонця, ніж зовнішня межа цього пояса. Астероїд став свого роду "Плутоном XXI століття" - об'єктом, роль якого незрозуміла. Він постійно перебуває у темряві, і Сонце з його поверхні виглядає невеликою зірочкою. На ньому панує вічний холод. При цьому планетоїд виявився забарвленим у досить інтенсивний червоний колір і поступається "червоністю" лише Марсу. Неясно, чи самотня Седна або ж на такому великому віддаленні є й інші планетоїди - адже можливості телескопів дозволяють виявити об'єкт із схожою орбітою тільки протягом 1% часу його обороту навколо Сонця, коли він знаходиться на найближчій ділянці своєї траєкторії. Для Седни такий період триває близько 100 років, та був вона йде у далеку область більш ніж 10 000 років, а там об'єкт її величини в сучасні телескопи розглянути неможливо.

І. Згадайте ще й що це за Оригінал статті знаходиться на сайті ІнфоГлаз.рфПосилання на статтю, з якою зроблена ця копія -

На даний момент найдальшою планетою в Сонячній системі визнано Нептуна. Щодо Плутона, то з 2006 року Міжнародним астрономічним союзом він був розжалований з визначення бути "планетою" і став частиною пояса Койпера, отримавши визначення "карликова планета". Далекі небесні об'єкти, у яких середня відстань до Сонця більша, ніж у Нептуна, при цьому вони звертаються навколо Сонця, отримали назву "транснептунові об'єкти". Тому до найбільших транснептунових об'єктів, що розташовані в поясі Койпера, належать Плутон, його великий супутник Харон, масивна карликова планета Еріда і ще близько 1400 транснептунових об'єктів.

За орбітою найдальшою планетою від Сонця Нептуна починається пояс Койпера, який є залишковим матеріалом після побудови Сонячної Системи у вигляді різних об'єктів схожих на астероїди, що тільки складаються в основному з льоду, метану, аміаку і води.

Після відкриття пояса Койпера в 1992 кількість позначених об'єктів перевищила 1000, серед яких відомі карликові планети Плутон, Хаумеа і Макемаке.

На початку відкриття вважали, що саме пояс Койпера є будівельним матеріалом для комет, невеликий орбітальний період яких не перевищував 200 років, проте пізніше з'ясувалося, що джерелом може бути динамічно активна область, яку назвали розсіяний диск, орбіти об'єктів якої йдуть на відстань від Сонця. (понад 100 а.о.)

Розсіяний диск

Цей регіон дуже далеко знаходиться від Сонця, де розташована невелика кількість небесних тіл, що складаються в основному з льоду. Як і з чого з'явилася область з такими "розсіяними" об'єктами, (вони ж класифікуються, як "транснептунові об'єкти"), але більшість учених схиляються до думки, що таке поле з'явилося з об'єктів Пояса Койпера за рахунок гравітаційної взаємодії із зовнішніми планетами, однією з яких був великою планетою Нептун.

Ще підтверджена технічними засобами область дуже далека від Сонця від 50 тис. до 100 тис. а.о. (це приблизно 1 світловий рік) і близько 1/4 відстані до Проксіми Центавра, найближчої зірки до нашої Сонячної системи.

Під малими тілами Сонячної системи зазвичай мають на увазі добре всім відомі астероїди та комети. Протягом тривалого часу вважалося, що у Сонячній системі існують два головні резервуари цих малих тіл. Один з них – це Головний астероїдний пояс, що розташовується між Марсом та А інший – це Хмара Оорта, що знаходиться далеко на краю Сонячної системи. Головний астероїдний пояс, відповідно до його назви, містить лише астероїди. А Хмара Оорта є основним резервуаром для комет. Ця хмара носить ім'я знаменитого голландського астронома, що передбачило його існування.

Стародавні свідки

Традиційний інтерес до досліджень комет та астероїдів полягає в наступному. Зазвичай вважається, що ці малі тіла складаються з речовини, що залишилася ще зі стадії протопланетного диска навколо Сонця. Це означає, що їх вивчення дає інформацію про процеси, що відбувалися у Сонячній системі ще до освіти.

Астероїди – це малі планети, що мають діаметри в інтервалі від 1 до 1000 км. Їхні орбіти розташовані приблизно між орбітами і Юпітерами.

Історія відкриття Головного астероїдного поясу почалася з передбачення у 1596 великого астронома Йоганна Кеплера. Він вважав, що між орбітами Марса та Юпітера має існувати окрема планета. У 1772 році німецький вчений І. Тиціус запропонував емпіричну формулу, згідно з якою невідома планета повинна перебувати на відстані 2,8 а. від Сонця (1 а.е. - це одна астрономічна одиниця, що дорівнює відстані від Землі до ~150 млн км). Закон, який описується цією формулою, отримав назву закону Тіціуса-Боде. У 1796 році на спеціальному конгресі вчених – астрономів було прийнято проект пошуку цієї невідомої планети. І за чотири роки італійський астроном Дж. Піацці відкрив перший астероїд – .

Потім знаменитий німецький астроном Г. Ольберс відкрив другий астероїд, який отримав назву Паллада. Так відбулося відкриття Головного астероїдного поясу Сонячної системи. На початку 1984 року число астероїдів цього поясу з надійно встановленими параметрами орбіт досягло 3000. Наукова робота з відкриття нових астероїдів та уточнення їх орбіт триває й досі.

Комети та хмара Оорта

¦ Інший вид малих тіл – комети, також належить Сонячній системі. Комети, як правило, рухаються навколо Сонця по витягнутих еліптичних орбіт різних розмірів. Вони довільно орієнтовані у просторі. Розміри орбіт більшості комет у тисячі разів більші за діаметр планетної системи. Більшість часу комети перебувають у найвіддаленіших точках своїх орбіт (афеліях). Утворюючи таким чином кометну хмару на далеких околицях Сонячної системи. Ця хмара отримала назву Хмари Оорта.

Ця хмара простягається далеко від Сонця, досягаючи відстаней у 105 а. Вважається, що хмара Оорта містить до 1011 кометних ядер. Періоди обігу найбільш віддалених комет навколо Сонця можуть досягати значень 106-107 років. Нагадаємо, що знаменита комета наших днів – комета Хейла-Боппа прибула до нас із найближчих околиць Хмари Оорта. Її орбітальний період становить лише (!) близько трьох тисяч років.

Освіта Сонячної системи

Проблема походження малих тіл Сонячної системи був із проблемою походження самих планет. У 1796 році французький вчений П. Лаплас висунув гіпотезу про утворення Сонця і всієї Сонячної системи із газової туманності, що стискається. Згідно з Лапласом, частина газової речовини відокремилася від ядра туманності під дією збільшеної при стисканні відцентрової сили. Це прямо випливає із закону збереження моменту кількості руху. Це речовина і послужило матеріалом освіти планет.

Ця гіпотеза зустрілася з труднощами, які були подолані у роботах американських учених Ф. Мультона та Т. Чемберлена. Вони показали, що найімовірнішим є утворення планет не прямо з газу, а скоріше з малих твердих частинок, названих ними планетозімалями. Тому в даний час вважається, що процес утворення планет Сонячної системи проходив у два етапи. На першому етапі з пилового компонента первинної хмари навколосонячної речовини утворилося безліч проміжних тіл розміром сотні кілометрів (планетозималей). І лише потім на другому етапі з рою проміжних тіл та їх уламків акумулювалися планети.

У Сонячній системі може існувати кілька резервуарів таких проміжних тіл, або планетозималей. У 1949 році астроном К.Є. Еджворт (K.E. Edgeworth), а потім у 1951 році астроном Дж.П. Койпер (G.P. Kuiper) передбачили існування іншого резервуару – сімейства транснептунових об'єктів. Вони виникли на ранній стадії утворення Сонячної системи. Як залишки протопланетного диска, ці передбачені об'єкти повинні були концентруватися на орбітах з малими ексцентриситетами і кутами нахилу безпосередньо навколо Нептуна. Гіпотетичний резервуар таких об'єктів і отримав назву пояс Койпера (КП, Kuiper Belt).

​ ВІДКРИТТЯ ПОЯСУ КОЙПЕРА:

ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІСКЛАДНИХ ЙОГО ОБ'ЄКТІВ

Почнімо з того факту, що дослідження орбіти знаменитої комети Галлея дозволило дати грубу оцінку маси пояса Койпера в межах до 50 а. від сонця. Вона має становити досить малу частину маси Землі.

Численні фотографічні пошуки повільно рухомих об'єктів пояса Койпера (ОК) довго не призводили до успіху. Нарешті, в 1930 астроном Томба відкрив перший новий об'єкт за межами орбіти Нептуна. То була планета Плутон. Слід відразу помітити, що маса Плутона надзвичайно мала і становить лише 0,0017 М Землі. Тоді як маса Нептуна дорівнює 17,2 М Землі.

У 1979 році було відкрито другий об'єкт - 2060 Хірон, який відноситься до групи об'єктів, що отримали назву Кентаври. Кентавр – це об'єкт, орбіта якого лежить області між Юпітером і Нептуном. Невдачі у пошуку нових об'єктів пов'язані з недостатньою ефективністю фотографічного методу спостережень. Після появи напівпровідникових твердотільних приймачів випромінювання (так званих ПЗЗ-приладів із зарядовим зв'язком) стало можливим проведення більш глибоких оглядів неба. З'явилася можливість реєстрації світла, відбитого від природних космічних малих тіл з розміром близько 100 км і менше у районі орбіти Нептуна і далі.

Астрономи створили спеціальну програму пошуку таких тіл – Програму спостереження космічного простору (Spacewatch program). І в результаті роботи цієї програми було відкрито ще два об'єкти, що належать до групи Кентаврів – це 5145 Фолус та 1993 НА2.