Pas Kuipera: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
m poprawa linków, oficjalny symbol; do aktualizacji |
drobne techniczne i red. |
||
Linia 1:
{{Medal}}
[[Plik:Outersolarsystem objectpositions labels comp.png|thumb|
'''Pas Kuipera''', zwany też Pasem '''Edgewortha-Kuipera''' – obszar [[Układ Słoneczny|Układu Słonecznego]] rozciągający się za [[orbita|orbitą]] [[Neptun]]a, od 30 do około 50
Jest podobny do [[pas planetoid|pasa planetoid]], ale o wiele większy: 20 razy szerszy i 20–200 razy bardziej masywny<ref name=beyond>{{cytuj stronę | url = http://www.ifa.hawaii.edu/publications/preprints/06preprints/Delsanti_06-009.pdf | tytuł = The Solar System Beyond The Planets | autor = Audrey Delsanti | autor2 = David Jewitt | praca = Institute for Astronomy, University of Hawaii | język = en | data dostępu = 2012-04-06}}</ref><ref>{{Cytuj pismo | nazwisko = Krasinsky | imię = G.A. | autor2 = Elena V. Pitjeva | autor3 = Vasilyev, M. V | autor4 = Yagudina, E.I | tytuł = Hidden Mass in the Asteroid Belt | url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103502968375 | czasopismo = Icarus | wolumin = 1 | numer= 158 | strony = 98–105 | rok = 2002 | miesiąc = lipiec | doi = 10.1006/icar.2002.6837 | język = en}}</ref>.
Podobnie jak pas planetoid zawiera wiele [[Małe ciało Układu Słonecznego|małych obiektów]], będących pozostałościami po procesie formowania się Układu Słonecznego. Krążą w nim co najmniej trzy [[planeta karłowata|planety karłowate]]: [[(134340) Pluton|Pluton]], [[(136108) Haumea|Haumea]] i [[(136472) Makemake|Makemake]]. O ile obiekty pasa planetoid składają się głównie z [[krzemiany|krzemianów]] i [[żelazo|żelaza]] z małą zawartością wody, to obiekty Pasa Kuipera, oprócz krzemianów i żelaza, zawierają znaczne ilości lodu i innych zestalonych lotnych [[związek chemiczny|związków chemicznych]], takich jak [[metan]] i [[amoniak]]. Jest to wynikiem powstawania w niskiej temperaturze w dużej odległości od Słońca.
Pas Kuipera nie powinien być mylony z hipotetycznym [[Obłok Oorta|Obłokiem Oorta]], który znajduje się tysiące razy dalej. Wszystkie obiekty Układu Słonecznego znajdujące się poza orbitą Neptuna, a więc obiekty Pasa Kuipera, dysku rozproszonego i Obłoku Oorta są wspólnie nazywane [[obiekt transneptunowy|obiektami transneptunowymi]]<ref>{{cytuj pismo | autor = John L. Remo | tytuł = Classifying Solid Planetary Bodies | czasopismo = AIP Conference Proceedings | wolumin = 886 | strony = 284–302 | bibcode=2007AIPC..886..284R | doi=10.1063/1.2710063 | data = 2006-08-18 | język = en | data dostępu = 2012-04-06}}</ref>.
== Historia odkrycia ==
Od czasu odkrycia Plutona wielu astronomów spekulowało, że dalej mogą znajdować się kolejne nieznane
=== Hipotezy ===
Pierwszym astronomem, który zasugerował istnienie grupy transneptunowych obiektów, był [[Frederick C. Leonard]]. W 1930 roku, wkrótce po odkryciu Plutona, zapytał, czy „Nie jest prawdopodobne, że Pluton dał się zauważyć jako ''pierwszy'' z ''serii'' pozaneptunowych ciał, a pozostałe wciąż czekają na odkrycie, ale w końcu muszą zostać zauważone?”<ref>{{cytuj stronę | url = http://www.cfa.harvard.edu/icq/kb.html | tytuł = What is improper about the term „Kuiper belt”? (or, Why name a thing after a man who didn’t believe its existence?) | data dostępu = 2012-04-06 | archiwum = http://web.archive.org/web/20100409172529/http://www.cfa.harvard.edu/icq/kb.html | zarchiwizowano = 2010-04-09}}</ref>.
[[Plik:GerardKuiper.jpg|thumb|
W 1943 roku [[Kenneth Edgeworth]] spekulował, że w obszarze za Neptunem materia pierwotnego [[dysk protoplanetarny|dysku protoplanetarnego]] była zbyt rzadka, aby mogła utworzyć planetę i prawdopodobnie utworzyła miliony niewielkich ciał. Doszedł do wniosku, że „Zewnętrzne rejony Układu Słonecznego, poza orbitami planet, zawierają olbrzymią liczbę stosunkowo niewielkich obiektów”
W 1951 roku, w artykule opublikowanym w czasopiśmie ''Astrophysics'', [[Gerard Kuiper]] opisywał dysk takich obiektów, który uformował się w początkach istnienia Układu. Uznał jednak, że
W kolejnych dekadach pojawiło się kilka hipotez dotyczących obiektów transneptunowych. W 1962 roku fizyk [[Alastair GW Cameron|Al G.W. Cameron]] pisał o istnieniu „olbrzymiej masy małych ciał na obrzeżach Układu Słonecznego”
W 1977 roku [[Charles Kowal]] odkrył [[planetoida|planetoidę]] [[(2060) Chiron]]
Kolejnych dowodów istnienia Pasa Kuipera dostarczyły badania komet. Od
[[Kometa krótkookresowa|Komety krótkookresowe]], o orbitach poniżej 200 lat, mają niewielką szansę pochodzić stamtąd. Musiałyby
=== Odkrycie ===
[[Plik:Maunatele.jpg|thumb
W 1987 roku astronom [[David Jewitt]] zachęcił swoją studentkę [[Jane Luu]] do poszukiwań obiektów znajdujących się poza orbitą [[(134340) Pluton|Plutona]]<ref name=qbee>{{cytuj pismo | autor = [[David Jewitt]] | autor2 = [[Jane Luu]] | tytuł = Discovery of the candidate Kuiper belt object 1992 QB1 | url = http://www.nature.com/nature/journal/v362/n6422/abs/362730a0.html | czasopismo = [[Nature]] | rok = 1992 | wolumin = 362 | strony=
Używając teleskopów w [[Narodowe Obserwatorium Kitt Peak|Kitt Peak National Observatory]] i [[Międzyamerykańskie Obserwatorium Cerro Tololo|Obserwatorium Cerro Tololo]], wspólnie przeprowadzili serię obserwacji. W ich trakcie zastąpili dotychczas używane fotografie [[Matryca CCD|matrycami CCD]], które, choć zawężające pole widzenia, nie tylko pozwalały na wyłapanie znacznie więcej światła (90% w porównaniu z 10% na fotografii), ale dodatkowo umożliwiały znajdowanie różnic w sposób automatyczny, przy użyciu komputera.
Po przeniesieniu w 1988 roku na [[Uniwersytet Hawajski]] Jewitt i Luu kontynuowali poszukiwania przy użyciu teleskopu 2,24
Odkrycia kolejnych transneptunowych obiektów pokazały, że w rzeczywistości Pas Kuipera nie jest źródłem komet krótkookresowych. Pochodzą one z tzw. [[dysk rozproszony|dysku rozproszonego]]. Powstał on w początkowym okresie formowania się Układu Słonecznego, gdy Neptun [[migracja planetarna|oddalił się]] w rejony powstającego Pasa Kuipera, znajdującego się wtedy znacznie bliżej Słońca. Jego grawitacja zaburzyła orbity części obiektów z
== Powstanie ==
Linia 46 ⟶ 44:
Pas składa się z [[planetozymal]]i – fragmentów [[dysk protoplanetarny|dysku protoplanetarnego]], które nie utworzyły planet, tworząc zamiast tego wiele mniejszych obiektów o średnicach poniżej 3000 km.
Symulacje
Ten model nie wyjaśnia jednak wystarczająco dobrze charakterystyki obiektów
== Struktura ==
[[Plik:TheKuiperBelt classes-pl.svg|mały
Pas Kuipera rozciąga się od około 30 do 55 au od Słońca. Większość jego masy skupiona jest jednak na orbitach rezonansowych z Neptunem 2:3 (w odległości 39,5
Obecność Neptuna ma olbrzymi wpływ na strukturę
=== Klasyczny Pas Kuipera ===
Mniej więcej pomiędzy 42 a 48 au wpływ Neptuna można zaniedbać i obiekty tam znajdujące się pozostają na stabilnych orbitach. Obszar ten nazywa się klasycznym Pasem Kuipera i zawiera około dwie trzecie dotychczas zaobserwowanych obiektów Pasa<ref>{{cytuj stronę | url = http://www.gsmt.noao.edu/gsmt_swg/SWG_Apr03/The_Kuiper_Belt.pdf | tytuł = The Kuiper Belt | autor = Jonathan Lunine | rok = 2003 | data dostępu = 2012-04-06}}</ref><ref>{{cytuj stronę | url = http://www2.ess.ucla.edu/~jewitt/kb/kb-classical.html | tytuł = Classical Kuiper Belt Objects (CKBOs) | autor = David Jewitt | rok = 2004 | język = en | data dostępu = 2012-04-06}}</ref>. Są one wspólnie nazywane [[cubewano]], od nazwy pierwszego zaobserwowanego tam obiektu, [[(15760) 1992 QB1|1992 QB<sub>1</sub>]]<ref>{{cytuj pismo | bibcode= 2000eaa..bookE5403 | tytuł = Cubewano | autor = P. Murdin | rok = 2000 | doi = 10.1888/0333750888/5403 | język = en | data dostępu = 2012-04-06 |czasopismo=Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics}}</ref><ref>{{cytuj pismo | autor = J.L. Elliot et al | tytuł = The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population | url = http://iopscience.iop.org/1538-3881/129/2/1117 | czasopismo = [[The Astronomical Journal]] | rok = 2005 | wolumin = 129 | doi = 10.1086/427395 | język = en | data dostępu = 2012-04-06}}</ref>.
Znajdujące się tam obiekty można dalej podzielić na dwie grupy. Pierwsza, nazywana
=== Rezonans orbitalny z Neptunem ===
{{osobny artykuł|Obiekty pozostające w rezonansie orbitalnym z Neptunem}}
[[Plik:TheTransneptunians 73AU-pl.svg|thumb|400px|Występowanie obiektów transneptunowych – obiekty pozostające w rezonansie orbitalnym zaznaczono na czerwono
Każdy obiekt, którego czas obiegu wokół Słońca jest w szczególnej proporcji do czasu obiegu Neptuna, jest stabilizowany na swojej orbicie przez oddziaływanie grawitacyjne tej planety. Przykładowo, jeśli obiekt wykonuje dokładnie dwa obiegi w czasie, gdy Neptun wykonuje trzy, to po jego każdym pełnym obiegu albo Neptun znajduje się
Rezonans 1:2, w którym obiekty wykonują pół obiegu na jeden obieg Neptuna, odpowiada półosi ok. 47,7
=== Klif Kuipera ===
[[Plik:Semimajorhistogramofkbos.svg|thumb|
Rezonans 1:2 wydaje się wyznaczać granicę, za którą krąży bardzo niewiele obiektów. Trudno powiedzieć, czy jest to kraniec Pasa Kuipera, czy jedynie początek szerszej przerwy w nim. Zaobserwowano obiekty w rezonansie 2:5, czyli około 55
Wcześniejsze modele
== Skład ==
Obserwacje obiektów
Z powodu
Początkowo tak dokładne analizy obiektów
Choć większość obiektów
Zamrożoną wodę wykryto na kilku obiektach
W 2004 roku zamrożona woda i uwodniony amoniak zostały wykryte na największym dotychczas odkrytym obiekcie
== Rozkład mas i wielkości ==
[[Plik:TheKuiperBelt PowerLaw2.svg|thumb
Pomimo dużych rozmiarów, sumaryczna masa Pasa Kuipera jest stosunkowo niewielka. Z góry szacuje się ją na co najwyżej jedną dziesiątą masy Ziemi{{r|beyond}}, a niektóre szacowania podają około jednej trzydziestej masy Ziemi<ref>{{Cytuj pismo | autor = Lorenzo Iorio | tytuł = Dynamical determination of the mass of the Kuiper Belt from motions of the inner planets of the Solar system | bibcode= 2007MNRAS.tmp...24I | czasopismo = Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | wolumin = 4 | numer= 375 | strony = 1311–1314 | rok = 2007 | doi = 10.1111/j.1365-2966.2006.11384.x | język = en | data dostępu = 2012-04-06}}</ref>.
Z drugiej strony modele powstawania Układu Słonecznego przewidują, że Pas Kuipera powinien mieć masę rzędu 30 mas Ziemi{{r|beyond}}. Co więcej, taka masa jest konieczna, aby powstały w nim jakiekolwiek obiekty o średnicy większej niż 100
Oznacza to, że albo dzisiejsze obiekty
Duże i jasne obiekty występują w Pasie Kuipera rzadko w porównaniu z dominującymi małymi obiektami, co jest zgodne z akrecyjnym modelem ich powstawania. Wykres liczebności obiektów N w zależności od ich średnicy D pokazuje zależność potęgową
: <math>\frac{d N}{d D} \sim D^{-q}</math>
gdzie wykładnik q = 4 ± 0,5<ref name="Bernstein et al 2004">{{Cytuj pismo | nazwisko = Bernstein | imię = G.M. | nazwisko2 = Trilling | imię2 = D.E. | nazwisko3 = Allen | imię3 = R.L. | nazwisko4 = Brown | imię4 = K.E. | nazwisko5 = Holman | imię5 = M. | tytuł = The size distribution of transneptunian bodies | czasopismo = [[The Astronomical Journal]] | wolumin = 128 | numer = 3 | strony = 1364–1390 | rok = 2004 | doi = 10.1086/422919 | bibcode = 2004AJ....128.1364B | język = en}}</ref>.
== Największe obiekty Pasa ==
<imagemap>
Plik:EightTNOs-pl.png|thumb|300px|Porównanie wielkości [[(136199) Eris|Eris]], [[(134340) Pluton|Plutona]], [[(136472) Makemake|Makemake]], [[(136108) Haumea|Haumei]], [[(90377) Sedna|Sedny]], [[(90482) Orkus|Orkusa]], {{mpl|225088|2007 OR|10}}, [[(50000) Quaoar|Quaoara]] i [[Ziemia|Ziemi]] w skali (oprócz Plutona i Charona obrazy powierzchni są wizją artysty)
# Earth
rect 646 1714 2142 1994 [[Ziemia]]
Linia 131 ⟶ 127:
</imagemap>
Od 2000 roku zaobserwowano kilka obiektów Pasa o średnicach pomiędzy 700 a 1500
Odkrycia tych obiektów na orbitach podobnych do orbity Plutona wywołały wątpliwości, czy Plutona można traktować jako szczególnie wyróżnionego. Nie tylko inne obiekty miały podobne wielkości, ale wiele z nich posiadało też własne satelity i miały podobny skład (powierzchnię z zestalonego metanu i tlenku węgla){{r|beyond}}. Wywołało to dyskusję nad przekwalifikowaniem statusu Plutona, podobnie do [[(1) Ceres|Ceres]], która też była uznawana za planetę przed odkryciem innych [[planetoida|planetoid]].
Linia 137 ⟶ 133:
Dyskusja ta stała się głośna po odkryciu [[(136199) Eris|Eris]], która znajduje się na wydłużonej orbicie i jest o 27% masywniejsza od Plutona<ref>{{cytuj stronę | url = http://www.gps.caltech.edu/~mbrown/planetlila/moon/index.html | tytuł = Dysnomia, the moon of Eris | autor = [[Michael E. Brown]] | rok = 2007 | praca = CalTech | data dostępu = 2012-04-06}}</ref>. Aby rozstrzygnąć wątpliwości, [[Międzynarodowa Unia Astronomiczna]] stworzyła po raz pierwszy definicję planety. Zgodnie z nią, jednym z warunków uznania obiektu za planetę jest „oczyszczenie okolic orbity z innych dużych obiektów”<ref>{{cytuj stronę | url = http://www.iau.org/public_press/news/detail/iau0603/ | tytuł = IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes | opublikowany = IAU | data = 2006-08-24 | język = en | data dostępu = 2012-04-06}}</ref>. Ponieważ Pluton nie spełnia tego warunku, więc został przeklasyfikowany na zwykły obiekt Pasa Kuipera.
Choć obecnie Pluton jest największym znanym obiektem
== Obiekty dysku rozproszonego ==
{{osobny artykuł|Dysk rozproszony|Centaury (planetoidy)}}
[[Plik:TheKuiperBelt Projections 100AU Classical SDO-pl.svg|thumb
Dysk rozproszony
Kwestia klasyfikacji obiektów do dysku rozproszonego albo do Pasa Kuipera pozostaje dotychczas nieustalona. Oficjalne katalogi definiują jako obiekt
Przykładowo [[(136199) Eris|Eris]] często jest określana jako obiekt Pasa Kuipera, choć zgodnie z
Również [[Centaury (planetoidy)|centaury]], czasem traktowane jako obiekty
== Tryton ==
[[Plik:Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg|thumb|left
{{osobny artykuł|Tryton (księżyc)}}
W czasie swojej migracji Neptun przechwycił jeden z większych obiektów
== Badania ==
{{osobny artykuł|New Horizons}}
W styczniu 2006 roku została rozpoczęta misja
== Inne pasy Kuipera ==
[[Plik:Kuiper belt remote.jpg|thumb|left|
Współczesne techniki obserwacji pozwalają wykrywać wokół pobliskich gwiazd dyski pyłowe, mogące być obiektami analogicznymi do Pasa Kuipera. Można podzielić je na dwie kategorie: rozciągnięte dyski, o średnicach powyżej 50
{{clear|left}}▼
== Zobacz też ==
{{wikisłownik|Pas Kuipera}}
Linia 170 ⟶ 166:
== Przypisy ==
{{Przypisy}}
== Literatura ==
* {{cytuj|odn=tak| autor = John Davies | tytuł = Beyond Pluto: Exploring the outer limits of the solar system | wydawca = Cambridge University Press | data = 2001}}
{{Obiekty transneptunowe}}
|