Aan het begin van het jaar fotografeerde het interplanetaire station New Horizons een asteroïde in de Kuipergordel, een gebied met opstoppingen van kleine hemellichamen die ver van de aarde verwijderd zijn, buiten de baan van Pluto. Aangenomen wordt dat de Kuipergordel gevormd is uit wat er overbleef na de vorming van de planeten van het zonnestelsel. Volgens recente berekeningen was er nog een ijsreus zoals Neptunus in het zonnestelsel, en het is mogelijk dat deze nog steeds om de zon draait.
Waar verbergt de proto-substantie zich?
In het midden van de 20e eeuw brachten astronomen een hypothese naar voren: ergens buiten de baan van Neptunus is er een reservoir van speciale kosmische lichamen - planeetaarde. Dit zijn klonten stof, stenen, ijs van een protoplanetaire wolk. Ze worden beschouwd als de embryo's van de planeten.
In 1992 werd de hypothese bevestigd: ze ontdekten dwerglichamen buiten de baan van Neptunus, op een afstand van 30-55 astronomische eenheden. Ter ere van de Nederlands-Amerikaanse astronoom Gerard Kuiper werd dit gebied de Kuipergordel genoemd.
Inwoners van de Kuipergordel
Astronomen kennen nu ongeveer tweeduizend objecten in dit deel van het zonnestelsel. Aangenomen wordt dat er ongeveer honderdduizend lichamen zijn met een straal van meer dan honderd kilometer. Sommige bewegen in bijna cirkelvormige banen, andere in zeer langwerpige banen, met een enorme halve as van honderden astronomische eenheden. Waarschijnlijk heeft iets hun trajecten sterk verstoord, dus hebben wetenschappers het over een "hete" populatie in plaats van een "koude" populatie met ongestoorde banen.
Promotie video:
In de "koude" populatie zijn de meeste objecten verbroederd - bijvoorbeeld de asteroïde Ultima Tule, waarmee het ruimtevaartuig New Horizons in januari van dit jaar naderde. Het hemellichaam ziet er één uit, maar in feite zijn het twee kleine objecten van dezelfde kleur en waarschijnlijk van samenstelling.
De meest gedetailleerde foto van Ultima Thule, genomen op een afstand van 6,6 duizend kilometer.
Er is een categorie lichamen waarvan de banen in resonantie zijn met de baan van Neptunus. Dat wil zeggen, de verhouding van de omwentelingsperioden rond de zon is een veelvoud van hele getallen, zeg 2: 3 of 3: 1. Dergelijke objecten komen van tijd tot tijd dichterbij en beïnvloeden elkaar door de zwaartekracht, zoals de aarde en de maan.
Een speciaal type zijn Trojaanse asteroïden. Dit zijn kleine rotsachtige ijslichamen in een baan om de planeet, maar in resonantie ermee bewegen: voor of achter op Lagrange-punten, waar de gravitatie-invloeden van de zon en de planeet in evenwicht zijn. Jupiter heeft zoiets. Het bleek dat Neptunus ook Trojaanse paarden bezit. Er wordt aangenomen dat deze asteroïden van buitenaf zijn gevangen en in de Kuipergordel zijn gebracht.
De zogenaamde scattered disk is erg interessant. Dit zijn de overblijfselen van planeet aarde die sinds het begin van de vorming van het zonnestelsel hebben gereisd. Ze vonden nooit een stationaire baan, hoewel sommigen tijdelijk in resonantie vielen met Neptunus en bleven hangen in de Kuipergordel.
Onder hen wordt een fossiele verspreide schijf onderscheiden - lichamen in een baan met een semi-hoofdas van ongeveer 500 astronomische eenheden (bijvoorbeeld de dwergplaneet Sedna). Vanwege de zeer langgerekte banen, maar op periheliums van slechts 35-40 astronomische eenheden, worden deze objecten niet beïnvloed door Neptunus. Ze zijn erg moeilijk waar te nemen, en wetenschappers denken dat er veel "fossielen" kunnen zijn, die het grootste deel van de Kuipergordel uitmaken.
De Kuipergordel bevindt zich buiten de baan van Neptunus. Hij bezit ongeveer tweeduizend lichamen, waaronder 31 dwergplaneten. Illustratie door RIA Novosti.
Hoeveel substantie is er
Zoals berekend door het Instituut voor Toegepaste Astronomie van de Russische Academie van Wetenschappen (Sint-Petersburg), is de massa van de Kuipergordel twee ordes van grootte kleiner dan twee aardemassa's. “De totale massa van alle objecten, en er zijn grote lichamen zoals Pluto, is ongeveer vijftig keer de totale massa van de asteroïdengordel. Dit geeft aanleiding tot speculaties over de oorsprong van het zonnestelsel. Sommigen geloven dat er aanvankelijk meer materie was buiten de baan van Neptunus. Volgens andere ideeën reisden de reuzenplaneten door het zonnestelsel, naderden de zon en gingen vervolgens verder weg”, zegt RIA Novosti, co-auteur van het werk Elena Pit'eva, hoofd van het laboratorium voor efemere astronomie. Bij het berekenen van de beweging van planeten en ruimtevaartuigen moet rekening worden gehouden met de massa van de Kuipergordel. “De invloed van de Kuipergordel is behoorlijk groot. Hierdoor zijn de banen van nabijgelegen planeten in tien jaar tijd met enkele kilometers verschoven ,- verduidelijkt Pityeva. In Rusland is er geen manier om objecten uit de Kuipergordel te observeren. De enige telescoop met een spiegel van zes meter die hiertoe in staat is, BTA in de Kaukasus, werkt voornamelijk voor astrofysica. Astrometrie, dat wil zeggen het bepalen van de positie van objecten in de lucht, werd gedaan op het Pulkovo-observatorium. Maar haar lot staat nu ter discussie.
Springende reus
In een recente review beschrijven wetenschappers uit Frankrijk en de Verenigde Staten de geschiedenis van de Kuipergordel met behulp van het in 2005 ontwikkelde Nice-model. Volgens haar was het zonnestelsel compacter, draaiden de planeten rond de ster in cirkelvormige banen en bevonden ze zich dichter bij elkaar dan nu. Toen, nadat het gas uit het systeem was verwijderd, begon de hele "structuur" te bewegen, veranderden de planeten van baan, waardoor protoplanetaire materie werd verspreid en verspreid. Alles wat achter Neptunus achterbleef, evenals gevangen objecten zoals Trojaanse asteroïden en onstabiele satellieten, vormden de Kuipergordel. Waarschijnlijk werden enkele van de kometen van daaruit door de reuzenplaneten nog verder uitgeworpen - de Oortwolk in. Dit is de naam van een hypothetische zone aan de uiterste rand van het zonnestelsel, op een afstand van tienduizend astronomische eenheden. Volgens de auteurs van de recensie,Het model van Nice is consistent met veel waargenomen feiten en maakt het mogelijk een aantal aannames te doen die al experimenteel zijn bevestigd of geverifieerd. Maar er zijn ook inconsistenties. Wetenschappers hebben hun eigen versie van het model van Nice ontwikkeld - NM12 (de afkorting van de namen van de auteurs en het jaartal). Het is het meest effectief als wordt aangenomen dat er vijf of meer reuzenplaneten in het zonnestelsel waren, en dan zijn er nog vier over. Het scenario is ongeveer zo. Vier miljard jaar geleden begon het zonnestelsel zich te vormen uit een gas- en stofwolk. Na zes miljoen jaar werden de planeten krap en begonnen ze van baan te veranderen. Saturnus en Jupiter sprongen ver en duwden de naamloze ijsreus uit ons planetenstelsel. Uranus en Neptunus trokken weg van de zon en bereikten na honderd miljoen jaar hun huidige locatie. Het is niet uitgeslotendat de vijfde ijsreus zich nog steeds in het zonnestelsel bevindt - in een baan veel verder dan de Neptuniaan. Dit idee werd in 2016 uitgedrukt door de Amerikaanse astronomen Konstantin Batygin en Michael Brown, na analyse van de afwijkende banen van verspreide objecten in de Kuipergordel, waaronder Sedna, die niet kunnen worden verklaard door de invloed van bekende planeten. Deze banen zijn erg langwerpig en de perihelions zijn gegroepeerd in één gebied. Alsof iets heel groots hen beïnvloedde. Dus de hypothese over de negende planeet ontstond - nog steeds niet bevestigd en niet weerlegd. Misschien zal het de komende jaren mogelijk zijn om het te verifiëren met behulp van waarnemingen met telescopen of in de geplande ruimtemissies naar Uranus en Neptunus.het analyseren van de afwijkende banen van verspreide objecten in de Kuipergordel, waaronder Sedna, wat niet kan worden verklaard door de invloed van bekende planeten. Deze banen zijn erg langwerpig en de perihelions zijn gegroepeerd in één gebied. Alsof iets heel groots hen beïnvloedde. Dus de hypothese over de negende planeet ontstond - nog steeds niet bevestigd en niet weerlegd. Misschien zal het de komende jaren mogelijk zijn om het te verifiëren met behulp van waarnemingen met telescopen of in de geplande ruimtemissies naar Uranus en Neptunus.het analyseren van de afwijkende banen van verspreide objecten in de Kuipergordel, waaronder Sedna, wat niet kan worden verklaard door de invloed van bekende planeten. Deze banen zijn erg langwerpig en de perihelions zijn gegroepeerd in één gebied. Alsof iets heel groots hen beïnvloedde. Dus de hypothese over de negende planeet ontstond - nog steeds niet bevestigd en niet weerlegd. Misschien zal het de komende jaren mogelijk zijn om het te verifiëren met behulp van waarnemingen met telescopen of in de geplande ruimtemissies naar Uranus en Neptunus.het zal mogelijk zijn om het de komende jaren te verifiëren met behulp van waarnemingen met telescopen of in geplande ruimtemissies naar Uranus en Neptunus.het zal mogelijk zijn om het de komende jaren te verifiëren met behulp van waarnemingen met telescopen of in geplande ruimtemissies naar Uranus en Neptunus.
De baan van een hypothetische negende planeet, berekend op basis van afwijkende objecten in de Kuipergordel.
Tatiana Pichugina
