Астрономия на Койпър колан

Колан на Койпер, наричан още колан на Edgeworth-Kuiper, плосък пръстен от ледени малки тела, които се въртят около Слънцето отвъд орбитата на планетата Нептун. Той е кръстен на холандския американски астроном Джерард П. Куйпер и съдържа стотици милиони предмети - за които се предполага, че остават от формирането на външните планети - чиито орбити се намират близо до равнината на Слънчевата система. Смята се, че поясът на Койпер е източник на повечето от наблюдаваните краткотрайни комети, особено тези, които обикалят около Слънцето за по-малко от 20 години, и за ледените обекти на Кентавър, които имат орбита в района на гигантските планети. (Някои от кентаврите може да представляват прехода от обектите на пояса на Койпер [KBOs] към кометите за краткосрочен период.) Въпреки че съществуването му се предполагаше от десетилетия, коланът на Койпер остава неоткрит до 90-те години на миналия век, когато предпоставките за големи телескопи и чувствителни детектори за светлина стана достъпна.

KBOs орбитира на средно разстояние от Слънцето, по-голямо от средното орбитално разстояние на Нептун (около 30 астрономически единици [AU]; 4,5 милиарда км [2,8 милиарда мили]). Външният ръб на пояса на Койпер е по-лошо определен, но номинално изключва обекти, които никога не се приближават до Слънцето от 47,2 AU (7,1 милиарда км [4,4 милиарда мили]), местоположението на Нептуновия резонанс 2: 1, където обект прави по една орбита за всеки два от Нептуна. Коланът на Койпер съдържа големите предмети Ерис, Плутон, Макемаке, Хаумея, Кваоар и много други, вероятно милиони, други по-малки тела.

Откриване на пояса на Койпер

Ирландският астроном Кенет Е. Еджъърт спекулира през 1943 г., че разпределението на малките тела на Слънчевата система не е ограничено от сегашното разстояние на Плутон. Куйпер разработва по-силен случай през 1951 г. Работейки от анализ на масовото разпределение на телата, необходими за акретиране на планети по време на формирането на Слънчевата система, Куйпер показа, че голямо остатъчно количество малки ледени тела - неактивни ядра на кометата - трябва да лежи отвъд Нептун. Година по-рано холандският астроном Ян Оорт предложи съществуването на много по-далечен сферичен резервоар от ледени тела, сега наричан облак Оорт, от който кометите непрекъснато се попълват. Този далечен източник адекватно отчита произхода на кометите с дълъг период - тези с периоди по-големи от 200 години. Куйпер отбеляза обаче, че кометите с много кратки периоди (20 години или по-малко), които всички орбитират в една и съща посока като всички планети около Слънцето и близо до равнината на Слънчевата система, изискват по-близък, по-сплескан източник, Това обяснение, ясно преформулирано през 1988 г. от американския астроном Мартин Дънкан и неговите колеги, се превърна в най-добрият аргумент за съществуването на пояса на Койпер до непосредственото му откриване.

През 1992 г. американският астроном Дейвид Джиуит и абитуриентката Джейн Луу откриват (15760) 1992 QB ₁, който се смята за първият KBO. Тялото е с диаметър около 200–250 км (125–155 мили), изчислено от неговата яркост. Той се движи по почти кръгова орбита в равнината на планетарната система на разстояние от Слънцето на около 44 AU (6,6 милиарда км [4,1 милиарда мили]). Това е извън орбитата на Плутон, който има среден радиус от 39,5 AU (5,9 милиарда км [3,7 милиарда мили]). Откритието през 1992 г. QB ₁ алармира астрономите за осъществимостта на откриване на други KBOs и в рамките на 20 години бяха открити около 1500.

Въз основа на изчисленията за яркост размерите на по-големите известни KBO приближават или надвишават тази на най-голямата луна на Плутон - Харон, която е с диаметър 1 208 км (751 мили). Един KBO, даден на името Ерис, изглежда два пъти по-голям от диаметъра, т.е. само малко по-малък от самия Плутон. Поради местоположението им извън орбитата на Нептун (среден радиус 30,1 AU; 4,5 милиарда км [2,8 милиарда мили]), те също се наричат ​​транснептунови обекти (ТНО).

Тъй като няколко КВО като Ерис са почти толкова големи, колкото Плутон, в началото на 90-те години астрономите се питаха дали Плутон наистина трябва да се счита за планета или като едно от най-големите тела в пояса на Койпер. Налице са доказателства, че Плутон е KBO, който току-що е бил открит 62 години преди QB ₁ през 1992 г., а през 2006 г. Международният астрономически съюз гласува класифицирането на Плутон и Ерис като планети джуджета.