Пояс койпера

Известные объекты пояса Койпера, по данным Центра малых планет. Объекты основного пояса показаны зелёным, рассеянного диска — оранжевым. Четыре внешних планеты имеют голубой цвет. Троянские астероиды Нептуна показаны жёлтым, Юпитера — розовым. Рассеянные объекты между Солнцем и поясом Койпера известны как кентавры. Масштаб показан в астрономических единицах. Пробел внизу картинки вызван нахождением в этой области полосы Млечного пути, скрывающей тусклые объекты.

Пояс Ко́йпера, или Э́джворта — Койпера — область Солнечной системы за орбитой Нептуна (30 а. е. от Солнца) приблизительно до расстояния 55 а. е^[1]. Эта область подобна поясу астероидов, однако намного больше его: в 20 раз по протяжённости и в 20—200 раз по массе^[2][3]. В этой области расположено большое количество малых тел Солнечной Системы (реликтов времён образования Солнечной системы), а также как минимум три карликовых планеты: Плутон, Хаумеа и Макемаке. В отличие от пояса астероидов, тела пояса Койпера состоят в основном из замерзших летучих веществ (метановых, аммиачных и водных «льдов»)

Верхняя граница выбрана по резкому падению количества наблюдаемых объектов. Причина этого неизвестна; возможно, пространство «вычищается» объектом приблизительно земной массы.

Объекты пояса Койпера движутся приблизительно в плоскости орбит планет, в отличие от объектов облака Оорта, которые, как предполагается, распределены в виде сферы вокруг Солнечной системы.

Кеннет Эджворт в 1943 году высказал предположение, что за орбитой Нептуна должен существовать пояс небольших тел, источник комет, но длительное время в этом регионе не было известно ни одного объекта, кроме Плутона (открыт в 1930) и его спутника Харона (открыт в 1978)^[4]. С 1930 по 1980 год неоднократно высказывались мнения о том, что за орбитой Нептуна должен существовать ещё один пояс астероидов: об этом писали американцы Леонард и Уиппл, а также уругваец Фернандес. В 1951 Джерард Койпер писал, что если внутри орбиты Нептуна некогда существовали небольшие тела, то они должны были сместиться в очень отдалённые области^[5]. Койпер, однако, предполагал, что пространство, непосредственно прилегающее к Плутону, свободно от космических тел (при этом он исходил из господствующей в то время оценки массы Плутона, которая тогда принималась примерно равной массе Земли). Несмотря на такой взгляд Койпера, его имя закрепилось за поясом, существование которого в современный период он отрицал^[6].

Теоретическое подтверждение существования пояса Койпера было получено в 1988 году, когда компьютерное моделирование показало, что короткопериодические кометы не могут происходить из облака Оорта, а должны находиться в собственной популяции тел^[5].

В августе 1992, после 5 лет поисков, Дэвид Джуитт и Джейн Лу открыли первый после Плутона транснептуновый объект — (15760) 1992 QB₁. В марте 1993 было обнаружено второе небесное тело, к 1996 году их было уже 32.

На 26 мая 2008 года стало известно 1077 объектов транснептунового пояса, которые делятся на следующие категории:

• Классические объекты имеют приблизительно круговые орбиты с небольшим наклонением, не связаны с движением планет. Такие объекты иногда называют «кьюбивано» в честь первого представителя, 1992 QB₁. Таких объектов на 2004 год было известно 524^[7].
• Резонансные объекты образуют орбитальный резонанс с Нептуном 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 или 4:7. Объекты с резонансом 2:3 называются плутино в честь самого яркого представителя — Плутона. На 2005 год известно около 150 плутино и 22 других резонансных объекта; предполагается, что плутино составляют от 10 до 20% общей численности объектов пояса Койпера, следовательно, общее число плутино диаметром более 100 км составляет более 30 000^[7]
• Рассеянные объекты имеют большой эксцентриситет орбиты и могут в афелии удаляться от Солнца на несколько сотен астрономических единиц. Их известно около 100, общее число считается примерно равным 10 000^[8].

Предполагается, что объекты пояса Койпера по составу представляют собой лёд с небольшими примесями органических веществ, то есть близки к кометному веществу.

Совокупная масса населения пояса Койпера в сотни раз превышает массу пояса астероидов, однако, как предполагается, существенно уступает массе облака Оорта. Считается, что в поясе Койпера имеется несколько тысяч тел с диаметрами более 1000 км, около 7000 с диаметрами более 100 км и как минимум 450 000 тел диаметром более 50 км^[9].

Крупнейшие объекты пояса Койпера

Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера

Номер	Название	Экваториальный диаметр (км)	Большая полуось, а. е.	Перигелий, а. е.	Афелий, а. е.	Период обращения вокруг солнца (лет)	Открыт	Примечания
136199	Эрида	2600 +200/−400[10]	67,84	38,16	97,52	559	2003 i
134340	Плутон	2390[11]	39,45	29,57	49,32	248	1930 i	[12]
136472	Макемаке	1500 +400/−200[10]	45,48	38,22	52,75	307	2005 i
136108	Хаумеа	~1500	43,19	34,83	51,55	284	2003 i
90337	Седна	1180—1800[13]	490	76,22	900	10800	2003[14]	[15]
134340 I	Харон	1207 ± 3[16]	39,45	29,57	49,32	248	1978	[12]
50000	Квавар	~1100	43,61	41,93	45,29	288	2002 i
90482	Орк	946,3 +74,1/−72,3[10]	39,22	30,39	48,05	246	2004 i	Плутино
55565	2002 AW197	940	47,1	41,0	53,3	323	2002 i
20000	Варуна	874[17]	42,80	40,48	45,13	280	2000 i
28978	Иксион	< 822[17]	39,70	30,04	49,36	250	2001 i	Плутино
55637	2002 UX25	681 +116/−114[10]	42,6	36,7	48,6	278	2002 i

Примечания

1. ↑ S. ALAN STERN Collisional Erosion in the Primordial Edgeworth-Kuiper Belt and the Generation of the 30–50 AU Kuiper Gap. Geophysical, Astrophysical, and Planetary Sciences, Space Science Department, Southwest Research Institute (1997). Проверено 1 июня 2007.
2. ↑ Audrey Delsanti and David Jewitt The Solar System Beyond The Planets (PDF). Institute for Astronomy, University of Hawaii. Проверено 9 марта 2007.
3. ↑ Krasinsky, G. A.; Pitjeva, E. V.; Vasilyev, M. V.; Yagudina, E. I. (July 2002). "Hidden Mass in the Asteroid Belt". Icarus 158 (1): 98–105. DOI:10.1006/icar.2002.6837.
4. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 103. — (The Solar System).
5. ↑ ^{1 2} Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 104. — (The Solar System).
6. ↑ David Jewitt WHY "KUIPER" BELT?. University of Hawaii. Проверено 14 июня 2007.
7. ↑ ^{1 2} Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 127. — (The Solar System).
8. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 131. — (The Solar System).
9. ↑ Elkins-Tanton L. T. Uranus, Neptune, Pluto, and the Outer Solar System. — New York: Chelsea House, 2006. — P. 126. — (The Solar System).
10. ↑ ^{1 2 3 4} John Stansberry, Will Grundy, Mike Brown, John Spencer, David Trilling, Dale Cruikshank, Jean-Luc Margot Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope. University of Arizona, Lowell Observatory, California Institute of Technology, NASA Ames Research Center, Southwest Research Institute, Cornell University (2007). Проверено 18 мая 2007.
11. ↑ D. R. Williams Pluto Fact Sheet. NASA (7 September 2006). Проверено 24 марта 2007.
12. ↑ ^{1 2} Плутон и Харон образуют двойную систему.
13. ↑ W. M. Grundy, K. S. Noll and D. C. Stephens (July 2005). "Diverse albedos of small trans-Neptunian objects". Icarus 176 (1): 184–191. DOI:10.1016/j.icarus.2005.01.007. Проверено 2008-04-02.
14. ↑ [1]
15. ↑ Не все исследователи включают Седну в пояс Койпера, многие считают её объектом облака Оорта.
16. ↑ B. Sicardy et al (2006). "Charon’s size and an upper limit on its atmosphere from a stellar occultation". Nature 439: 52.
17. ↑ ^{1 2} Wm. Robert Johnston TNO/Centaur diameters and albedos.

См. также

• Астероиды
• Кометы
• Рассеянный диск
• Облако Оорта

Литература по теме

• Ледяные сателлиты Солнца // Вокруг Света. — 2006. — № 2 (2785).

Ссылки

• Ежедневно обновляемый список транснептуновых объектов