11
Пояс Койпера


Существование пояса Койпера впервые теоретически обосновано Кеннетом Эджвортом в 1943 году и независимо от него Джерардом Койпером в 1951-м. Иногда этот пояс называют поясом Эджворта–Койпера, иногда слово «пояс» в этом словосочетании заменяют понятиями «диск» или «облако». Термин «объекты пояса Койпера» иногда сокращают и используют аббревиатуру КВО или ЕКО (то есть Kuiper belt objects или Edgeworth belt objects). Такое разнообразие терминов связано с тем, что исследования этой области космоса еще продолжаются.
1
Первый объект пояса Койпера (не входящий в пару Плутон–Харон) обнаружен в 1992 году. До этого лишь немногие астрономы признавали гипотетическое существование пояса. В 1993 году обнаружено еще пять объектов, в 1994-м – двенадцать, а к 2000 году их количество возросло до 240. Со временем ученые выработают единую терминологию. Надеюсь, что аббревиатура ЕКО, созвучная со словом «эхо», не приживется, поскольку это вызовет несколько двусмысленные сочетания, такие как «отдаленное ЕКО», «слабое ЕКО» и (применительно к паре Плутон–Харон) «двойное ЕКО».

По-видимому, в поясе Койпера содержится около 70 000 объектов диаметром более 100 км. Признание реальности пояса Койпера и наличия в нем примитивных, термально не обработанных ледяных объектов, масса которых в совокупности в несколько десятков раз превышает массу Земли и которые избежали участия в формировании планет, революционизировало понимание истории внешних областей Солнечной системы. Возможно, изначально пояс содержал еще больше объектов, но гравитационное влияние Нептуна либо притянуло их за пределы пояса (те, что избежали столкновения, превратились в астероиды Кентавры или короткопериодические кометы), либо вытолкнуло за пределы Солнечной системы (в таком случае они или погибли, или превратились в долгопериодические кометы).

То, что осталось от пояса Койпера на сегодняшний день, довольно хорошо структурировано. Около трети известных объектов пояса Койпера движутся по эксцентричным орбитам и находятся в орбитальном резонансе 3:2 с Нептуном. Их характеристики совпадают с характеристиками Плутона, поэтому их иногда называют «плутинами». Расстояние большинства остальных объектов пояса Койпеpa от Солнца составляет от 42 до 50 а.е. Их орбиты довольно стабильны, мало отклонены, имеют низкий эксцентриситет. Они не находятся в орбитальном резонансе. Однако некоторые из них все же находятся в орбитальных резонансах с Нептуном 4:3, 5:3 и 2:1.

Обнаружено несколько объектов, движущихся по наклоненным и эксцентрическим орбитам, которые в афелии выводят их за пределы классического пояса Койпера. Эти объекты принадлежат «бродячему диску», который может превышать классический пояс Койпера по массе. По-видимому, они образовались вблизи от Нептуна, но затем были выброшены на окраины Солнечной системы. Эти объекты иногда называют «объектами бродячего диска», а термин «транснептунианский объект», или TNO, используется для различия между ними и подлинными объектами пояса Койпера.

Из-за огромного расстояния изучать транснептунианские объекты исключительно сложно, поскольку их яркость очень невелика. Оценка размеров зависит от значения их альбедо. Ясно, что ни один из этих объектов в диаметре не превышает нескольких сотен километров. Спектроскопические данные позволяют сделать вывод о наличии замерзшей воды и метана на самых ярких объектах пояса Койпера.

Установлено, что наиболее характерные объекты имеют либо нейтральный, либо ярко-красный цвет. Такая цветовая дихотомия не зависит от размеров тела или природы его орбиты. Красные объекты, по-видимому, обязаны своим цветом толинам, а серые преимущественно состоят изо льда, потемневшего из-за силикатной пыли или сажи.
 

1


Квавар
Средний радиус орбиты 6.5 млрд. км (43 а.е.)
Период обращения вокруг Солнца 285 земных лет
Диаметр 1250 км
1
Квавар находится от нас на расстоянии порядка 6.5 млрд. км (43 а.е.), что на 1.6 млрд. км (11 а.е.) дальше, чем сейчас находится Плутон.
Однако, в отличие от Плутона, орбита которого вытянута, орбита Квавара близка к круговой, причем она даже ближе к круговой, чем орбиты большинства небесных тел планетарного класса. Хотя Квавар и меньше по размерам, чем Плутон, он больше (по объему), чем все астероиды вместе взятые (однако его масса, по оценкам, порядка одной трети массы пояса астероидов). Связано это с тем, что состоит он, как считается, из смеси льда со скальными породами - почти как кометы, но в 100 миллионов раз больше по объему.

Это открытие проливает свет на происхождение и динамику как планет, так и таинственных тел, блуждающих "на задворках" Солнечной Системы и образующих пояс Койпера.

Также, как и Плутон, Квавар находится в поясе Койпера, среди ледяных глыб и кометоподобных тел, которые простираются на 76 а.е. за орбиту Нептуна. За последние 10 лет открыто более 500 объектов в поясе Койпера, но за редким исключением все они существенно меньше Плутона. Предыдущие "рекордсмены" - Варуна (Varuna) и 2002 AW197 - почти 900 км в поперечнике. Но их размеры были определены косвенно - по измерениям их температуры с последующими предположениями об их отражательной способности, так что и ошибки такого определения существенно выше.

Название этого самого большого из открытых объектов пояса Койпера еще не утверждено Международным Астрономическим Союзом. Труйлио и Браун предложили назвать его в честь Бога-Создателя у индейцев племени тонгва - коренных жителей района Лос-Анджелес. Их Бог-Создатель - Квавар - "сошел с небес, и после превращения хаоса в порядок, возложил Мир на спины семи гигантам. Потом он создал низших животных и затем людей," - гласит легенда.



По материалам сайта Астронет.
1


Седна

• Фотогалерея

Средний радиус орбиты 13 млрд. км (89,5 а.е.)
Период обращения вокруг Солнца 10500 земных лет
Диаметр 1600 км
1
Транснептуновый объект 2003 VB12, получивший несколько позднее имя Седна (Sedna) в честь эскимосской богини морских зверей, был открыт 14 ноября 2003 года. Открытие принадлежит одной из самых активных сегодня групп исследователей окраин Солнечной системы: американским наблюдателям Брауном, Трухильо и Рабиновичем. Поиски велись на 48-дюймовом Паломарском телескопе системы Шмидта.
Непонятно по какой причине определение орбиты этого тела так задержалось (пресс-конференция на которой все это было объявлено состоялась только 15 марта 2004 г.), ведь, как оказалось, его изображения присутствовали на архивных снимках сделанных на том же Паломарском телескопе в 2002 и 2003 годах по программе NEAT (это программа слежения за астероидами, пролетающими близко от Земли). Сейчас она находится на расстоянии 89.5 а.е. от Солнца, т. е. в два раза дальше, чем Плутон. Полуось орбиты Седны составляет a=531.6 а.е., а сама орбита очень вытянутая, ее эксцентриситет e=0.85. Перигелий орбиты составляет, соответственно, 75.8 а.е., Седна пройдет его в 2076 г., а афелий составляет 607,4 а.е. Оборот вокруг Солнца Седна делает примерно за 10500 лет. (Эти цифры еще наверняка буду меняться, но уже незначительно.)


По материалам сайта Астронет.
1
ФОТОГАЛЕРЕЯ


Эрис

• Фотогалерея

Средний радиус орбиты 28,5 млрд. км (68 а.е.)
Период обращения вокруг Солнца 560 земных лет
Диаметр 2400 км
1
Эрис, первоначальное название которой 2003 UB313, была открыта астрономами Майком Брауном (Mike Brown, Калтех), Чадом Трухильо (Chad Trujillo, обсерватория Gemini) и Дэвидом Рабиновичем (David Rabinowitz, Йель) во время обзора, который проводится на автоматическом 48" (122 см) телескопе Самуэля Осчина (Samuel Oschin) обсерватории Паломар. Кстати, на этом же телескопе были открыты такие объекты Солнечной системы из пояса Койпера, как Седна (2003 год) и Квавар (2002 год).
В новостях объект часто называли Ксена (Xena), но это название неофициальное.

У объекта очень большое альбедо: 80-90%. Т.е. он отражает почти весь падающий на него свет. Это может быть связано с тем, что он покрыт метановым льдом, который постоянно "подновляется". Это самое большое альбедо среди всех известных объектов, исключая спутник Сатурна Энцелад. "Подновление" льда связано с тем, что, совершая свой 560-летний путь вокруг Солнца, 2003 UB313 то подходит чуть ближе, то удаляется. В результате атмосфера то вымораживается, то снова возникает изо льда. Сейчас мы как раз застали объект вдали от Солнца, когда атмосфера "осела", образовав свежее ледяное покрывало.

Прямые измерения показали, что угловой размер объекта 2003 UB313 составляет 34.3+/-1.4 миллисекунды дуги. На расстоянии 96.4 а.е. это соответствует 2400+/-100 км, т.е. все-таки объект на несколько процентов больше Плутона! 

Для сравнения, диаметр Квавара составляет около 1250 км, а Седны – 1600 км. Планета сейчас находится на самой дальней точке своей орбиты и через 240 лет ближе всего подойдет к Солнцу на расстояние в 36 а. е. Такое большое различие в расстояниях является следствием большого эксцентриситета орбиты.

Как и у Плутона, у Эрис есть спутник, который был официально назван Международным Астрономическим Союзом (136199) Эрис I (Дисномия).



По материалам сайта Астронет.
1
ФОТОГАЛЕРЕЯ

(с) Юрий Морозевич, Москва, 2001-2006
Используются технологии uCoz