Поясът на куйпер



Дата25.07.2016
Размер185.37 Kb.
ПОЯСЪТ НА КУЙПЕР

Зад орбитата на Нептун отдавна се подозираше, че има множество малки тела – астероиди и кометни ядра. През 1949 г. английският астроном Кенет Еджворт, а през 1951 г. американецът Джерард Куйпер изказват хипотезата, че на разстояние 35-50 а.е. от Слънцето има нещо като втори астероиден пояс или резервоар на краткопериодични комети. Но дълго време освен Плутон /1930 г./ и спътникът му Харон /1978 г./ нищо не е било открито на това място.

Наистина, между орбитите на Юпитер и Нептун били открити т.н. “кентаври”. Първото такова тяло е открито на 18 октомври 1977 г. от американския астроном Чарлз Коуел на плака на 1,2-метровата Шмид камера в Паломарската обсерватория, САЩ. Обектът бил обозначен като 1977 UB и като на астероид му бил даден пореден номер 2060. Нямало пълна увереност, че това е именно астероид, но не можело и да е кометно ядро, тъй като на такова голямо разстояние от Слънцето кометното ядро все още не е активно. Поради двойнствената му природа новооткритото тяло нарекли Хирон като легендарния кентавър. Наистина, когато през 1988 г. Хирон преминал през перихелия си, той се проявил като комета – с газова кома и опашка.

Към май 2000 г. тези обекти вече станали 15 и всички те носели имена на митичните кентаври, като Фол, Нес и др. Орбитите им са силно изтеглени с е = 0,1 – 0,5 и с наклон към еклиптиката от 4 до 25 градуса. Един от тези обекти имал обратно движение около Слънцето и всички са с много тъмна червеникава повърхност, издаваща древният им произход и наличието на органика като метан на тях. Размерите им се оценяли на 100-300 км.

Първият обект от пояса на Куйпер е открит през 1992 г. с диаметър около 280 км. Той получил обозначение вече като типично куйперовски – 1992 QB 1. Към 2000 г. са открити 270 транснептуновци, които може да се разделят на няколко вида:



  • класически обекти от пояса на Куйпер – с почти кръгови орбити в областта между 40-50 а.е. от Слънцето, с наклон на орбитите си по-малко от 40° спрямо еклиптиката. Орбитите на тези обекти не се влияят от другите големи планети в Слънчевата система;

  • резонансни на обекти от пояса на Куйпер или плутино – с големи полуоси, близки до 39,5 а.е. и следователно с орбитален период почти като при Плутон /248 години/, които се съотнасят с орбиталния период на Нептун като 3:2. Възможно е именно тази резонансна честота да служи за стабилността на силно изтеглените им елипсовидни орбити;

  • разсеяни обекти или “скитници” - със силно изтеглени елипсовидни орбити е = 0,5 – 0,9 и голяма полуос 60-100 а.е., като обекта 2000 CR 105 е дори на 1 300 а.е. в ахелия си.

Новооткритите тела са с диаметри 100-800 км.

Според оценките в пояса на Куйпер би трябвало да има около 7 000 обекти с диаметър повече от 100 км. Като цяло поясът на Купер трябва да е 100 пъти по-масивен от астероидния пояс между Марс и Юпитер, но отстъпва на още по-гигантския кометен облак на Оорт на хиляди а.е. от Слънцето.

От самото откриване на Плутон в началото на ХХвек и още повече с откриването на “кентаврите” и обектите от пояса на Купер, съмненията че това е класическа планета все повече се засилваха. Може би затова с откриването на спътника му Харон през 1978 г. някои предпочитаха да наричат Плутон /2390 км/ и Харон /1186 км/ поне двойна планета, намеквайки за нетипична планета.

Новото понятие планета-джудже
С уточняване на размерите на Плутон става ясно, че той е по-малък дори от Луната.

През последните години бяха открити доста големи ледени светове в и дори отвъд пояса на Куйпер, съперници на Плутон. Открити са стотици планети около други звезди и дори цели планетни системи. Наблюдават се стадии от формирането на планети около звездите и подобни зони като пояса на Куйпер и все още предполагаемия облак на Оорт в Слънчевата система. Класификацията на телата би трябвало да е универсална, за да е използваема и при все по-разширяващите се и задълбочаващи се проучвания на другите планетни системи. Все по-наложително стана уточнението за понятието планета, на което се основава класификацията на телата и в Слънчевата система. Така най-после и Плутон намери мястото си в тази нова подредба.



Някои от най-интересните открития на големи тела в пояса на Куйпер:
Квавар /Quaoar/

През 2002 г. космическият телескоп “Хъбъл” засне най-голямото за последните 72 години от времето на откриване на Плутон тяло в Слънчевата система, наречен по предложение на откривателите си Quaoar – Квавар. Така индианците тонгва – коренните жители от района на сегашния Лос Анжелис наричали своя върховен бог, който дошъл от небесата и въвел ред в света, поставяйки го на раменете на седмина гиганти. После се заел да създаде животните и... хората, които постоянно да се опитват да въведат своя подредба на света.

Новооткритото тяло е на разстояние от 6,5 млрд км или 43 а.е., което е с 1,6 млрд км /11 а.е по-далече отколкото е сега Плутон/. При това орбитата на Квавар е кръгова – дори по-кръгова, отколкото тази на някои от големите планети. Квавар е по-малък от Плутон, но може да вмести в себе си известните астероиди, а масата му е поне 1/3 от тази на телата в астероидния пояс. Състои се предимно от лед с примеси от каменист материал като комета, но със 100 милиона пъти по-голям обем.

Първоначално Квавар е забелязан от Чадуик Труильо и Майкъл Браун от Калифорнийския технологичен институт с телескопа система Шмид в Паломарската обсерватория като обект от 18,5 зв.в. в съзвездието Змиеносец. После в работата им се включва космическият телескоп “Хъбъл”, с чиято помощ Браун измерва ъгловите размери на обекта и определя диаметъра му на 1300 км.

Както Плутон, така и Квавар са в пояса на Куйпер сред ледени буци и кометоподобни тела, простиращ се на 76 а.е. зад орбитата на Нептун. През последните 10-тина години са открити 500 обекта от пояса на Куйпер. Преди Квавар рекорд държеше Варуна и 2002 AW197 с размер от 900 км, но определен несигурно по предположение за характера на отражателната им повърхност.

И нещо интересно - учени от Астрономическия институт на Хавайския университет откриха свидетелства за следи от скорошно стълкновение или вулканична дейност на Квавар. По повърхността на минипланетата има следи от прозрачен лед и амоняк. Това вещество се разрушава бързо – според космическите мерки – което означава, че той би трябвало да се е образувал сравнително неотдавна. На толкова отдалечено място от Слънцето, слънчевите лъчи могат да нагреят повърхността само до –223°С. А водният лед се образува само при температура над –163°С.

Учените смятат, че такъв лед може да се появи вследствие на криовулканична дегазация, когато водата, утаена във вътрешността на минипланетата, е била изхвърлена навън, подобно на вулкан, след което е застинала в прозрачен лед.

Друг вариант предполага метеоритна бомбардировка, която е разкрила древните отлагания, формирани при зараждането на Слънчевата система.

И така, 72 години след откриването на Плутон през 1930 г. от Томбо, не са спирали търсенията на други обекти в покрайнините на Слънчевата система. За съществуването на пояса на Куйпер за първи път се заговорило от 50-те години на миналия век след щателно изследване на кометните орбити, което показало, че именно зад Нептун трябва да е “гнездото” на тези небесни тела. Едва в началото на 90-те години на миналия век започва откриване на тела от предполагаемия дотогава пояс на Куйпер.

Ерида /Eris/



Ерида е толкова далеч – на почти двойно по-голямо разстояние от Плутон, че това изображение на 10-метровия Кек я показва като ярко петно. Вижда се и спътникът й – Дисномия вдясно от Ерида, открит на 10 септември 2005 г. в Мауна Кеа с телескопа Кек и първоначално обозначен S/2005 (2003UB 313) 1.

Квавар е най-големият през 2002 г. от пояса на Куйпер, който потвърди подозренията, че там може да има и доста значителни по големина обекти.Но обектът, който първи ни накара да се съмняваме, че Плутон е планета като останалите класически, сред което е Земята, е обозначен първоначално с 2003 UB 313, а по-късно получава наименования Хепа, Зена или Ксена. Зена е героинята от американския фантастичен сериал “Зена: кралицата на войните”. Ръководителят на Атинската обсерватория Кристос Зерефос обаче изпрати писмо до Международния астрономически съюз, напомнящо че астрономията е наука с дълбоки корени и изследователите трябва да запазят историческите традиции да наименуват новооткритите обекти от Слънчевата система с имена на персонажи от древногръцката митология.Международният астрономически съюз се съобрази с тази забележка и окончателно възприе името на богинята на раздора и враждата от древногръцката митология под номер - 1361199 Ерис. На български език Ерис е Ерида. Тя не получила покана за сватбата на Пелей и Фетида. В разгара на пиршенството хвърлила насред масата ябълка с надпис “за най-прекрасната”. За нея се скарали Хера, Атина и Афродита. Това станало причина всяка от богините да настройва земните си любимци едни срещу други. Така започнала Троянската война. Оттук идва изразът “ябълката на раздора”.

За определяне на размерите на Ерида е използвано инфрачервеното излъчване, а не оптическото, което зависи от отражателната повърхност и разстоянието до Слънцето.
Ерида и Дисномия

Според последните оценки масата на Ерида е с 27% по-голяма от тази на Плутон. Тази оценка е дадена въз основа на орбиталното въртене на спътника й Дисномия. Изследването е направено съвместно с космическия телескоп “Хъбъл” и наземния Кек. Дисномия се върти по почти кръгова орбита около Ерида с период от 16 денонощия. А инфрачервените наблюдения на тази почти 2 пъти по-далечна планета-джудже от Плутон дадоха основание да се счита, че е по-голяма от считаната доскоро за 9-та планета от Слънчевата система.



Ето основните астрономически параметри на Ерида:







откриватели

M. E. Brown,
C. A. Trujillo,
D. L. Rabinowitz

Дата на откритието

21 окт. 2003 г.

Предварително обозначение

2003 UB313

Към кой клас обекти принадлежи

транс-Нептунови объекти

Орбита:




голяма полуос (a):

67.6681 AU

Перихелий (q):

37.77 AU

Афелий (Q):

97.56 AU

ексцентриситет (e):

0.44177

Орбитален период (P):

203 500 дни
(557 юлиански години)

Средна орбитална скорост (v):

3.436 км/с

Наклон на орбитата (i):

44.187o

Дължина на възходящия възел на орбитата (Ω):

35.8696o

Дължина на перихелия (ω):

151.4305o

Средна аномалия (M):

197.63427o

Физические параметри:




Диаметър:

2400 ±100 км

Маса, плътност, ускорение на силата на тежестта

неизвестни

Период на въртене

>8 часа

Абс. звездна величина:

−1.12±0.01

Геометрическо албедо:

0.86±0.07

Средна температура на повърхността:

~30 K

Седна /Sedna/

Транснептуноният обект 2003 VВ 12, наречен по-късно Седна, носи името на ескимоската богиня на морските зверове.



Седна – ескимоската богиня на морските зверове
Открит е на 14 ноември 2003 г. от Браун, Трухильо и Рабинович с 48-дюймовия телескоп система Шмид в Паломарската обсерватория. Сега Седна е най-далечният транснептунов обект на разстояние 89,5 а.е. от Слънцето или 2 пъти по-далеч от разстоянието от Плутон до Слънцето. Изображенията му са върху снимки по програмата NEAT в архива на виртуалния телескоп от 2002 и 2003, правени в Паломар, но поради отдалечеността си, преместването сред звездите е минимално и затова доста дълго се уточняваше орбитата на Седна. А тя е доста изтеглена елипса с голяма полуос 531,6 а.е. и ексцентрицитет 0,85. Перихелият стига едва до 75,8 а.е. Сега Седна се движи към него и през 2076 г. ще бъде в перихелия си. Ще трябва да минат още 10 500 години след това, за да бъде в ахелия си. Предположенията за албедото на повърхността са за 0,16 и в този случай диаметърът й би трябвало да възлиза на 1 500 км, а при албедо 0,09 – може да стигне до 2 000 км.Данните на космическия инфрачервен телескоп Лайман Спитцер и на обсерваторията Тенагра навеждат на диаметър от 1 700 км, като при това повърхността на Седна би трябвало да е доста червеникава – като на Марс. Имаше предположение и за наличие на спътник на Седна, което не се оправда.

Видимата звездна величина на Седна е 21 и през последните 90 години тя е в съзвездието Кит, през 2007-8 г. ще премине в Бик, а през 2040 г. – в Орион.




Седна на небето



Странната далечна орбита на това голямо тяло навежда на различни косомогонични предположения. Навярно именно подобни бъдещи открития ще могат да дадат еднозначен отговор сред какво обкръжение е възникнала преди 4,6 млрд. години Слънчевата система. Интересно е, че космогоничните хипотези от катастрофичен характер, които само допреди няколко години бяха само интересен исторически факт в развитието на космогоничните възгледи, започват да се възраждат като нещо, което може да е станало наистина.

Обсъжда се хипотезата на Джинс от началото на ХХ век за преминала в близост до Слънцето звезда. Но засега по-правдопобна е хипотезата, че Слънцето и Слънчевата система са започнали формирането си в звезден куп.


/повече четете в преведената статия на откривателите на Седна/


Ако някога се окажете на Седна - отдалечената планета-джудже в покрайнините на Слънчевата система, по обяд бихте могли да видите това Слънце, изобразено на рисунката – малко по-ярка звезда сред безбройните други, потопена в праховия облак в равнината на еклиптиката. Там са и други познати нам обекти – планетите, но от разстояние 13 млрд. км нашата Земя ще се вижда само чрез бинокъл или телескоп. И още нещо познато – вляво е част от Млечния път.

Списъкът на малките планетоподобни тела продължава да се попълва и през следващите години. Идва времето, когато тела като Плутон има вече предостатъчно, за да се реши окончателно въпросът за тяхната класификация. За целта МАС трябваша да въведе определение за планета, което до този момент липсваше, за да реши статута и на Плутон.



В края на юни 2006 г. в Париж МАС приема определението за планета – това е такова тяло, което се върти около звезда и не се явява самото то звезда или спътник на друга планета; което има достатъчно маса, за да е в хидростатично равновесие, т.е. да има форма, близка до сферичната.


Разглеждат се и различни варианти, според това определение за класифициране на телата от Слънчевата система. Защото според него, за планета би трябвало да се приеме и Церера – най-големия астероид, новооткритата планета с размери малко повече от тези на Плутон 2003 UB 313 /Ерида/, както и самият Плутон, който трябва да е двойна планета Плутон-Харон, вземайки предвид големият му спътник. Така планетите в Слънчевата система стават 12, а понятие „малки тела” според този проект няма да се използва.


Едва възприели съществуването на Ерида обаче, бяха открити цяло множество планетоиди в покрайнините на Слънчевата система с претенции да разширят списъка на планетите.

Ето как би изглеждал примерно един такъв списък, където телата са подредени според отдалечеността си спрямо Слънцето:



Нименование

Полуос (а.е.)

Диаметър (км)




Меркурий

0.39

4880

Венера

0.72

12,100




Земя

1.0

12,700




Марс

1.5

6780




Церера

2.8

950




Юпитер

5.2

139,800




Сатурн

9.6

116,500




Уран

19.2

50,700




Нептун

30.0

49,200




2004TY364

38.72

540




2002KX14

39.01

560




2002XV93

39.22

430




2003VS2

39.27

610




1999TC36

39.27

440




2001QF298

39.30

490




Орк (90482 бивш Orcus  2004DW)

39.34

1100




2003AZ84

39.45

710




Плутон

39.53

2300




Иксион (Ixion)

39.65

980




Хайа (Huya)

39.76

480




2005RN43

41.53

740




1995SM55

41.64

470




2002MS4

41.90

740




2004SB60

41.97

560




2004GV9

42.23

680




2002UX25

42.53

810




Варуна (Varuna)

42.90

780




2002TX300

43.11

800




1996TO66

43.19

540




2003OP32

43.24

650




2003EL61

43.31

2000




Квавар (Quaoar)

43.58

1290




2003QW90

43.65

560




1999CD158

43.69

410




1997CS29

43.87

410




2000CN105

44.65

430




1998WH24

45.56

450




2005FY9

45.66

1600




2004PR107

45.75

520




2003MW12

45.94

740




2002CY248

46.18

410




2002KW14

47.08

510




2002AW197

47.30

940




2002WC19

47.67

410




2003QX113

49.56

450




2003FY128

49.77

430




2001UR163

51.40

620




2002TC302

55.02

710




1999DE9

55.72

490




2004XR190

57.36

540




2000YW134

57.77

430




2003UB313

67.69

2400




2005RM43

89.73

560




Седна (Sedna)

486.0

1800




Опитайте се да запомните всичко това и да си представите орбитите на 50-те претенданти за планети според този списък!

Има и други опити да се дефинира понятието планета, основащи се на други принципи. Така според някои / B.Pecnik и C.Broeg/ за планета трябва да се приема само такова тяло, чиято гравитация задържа атмосфера около него. Или само този обект, който превишава по маса всички останали в дадено „самостоятелно” сгъстяване на протопланетния диск / S.Soter/.


На генералната асамблея на 24 август 2006 г. МАС приема окончателно проектът, според който броят на планетите е окончателен и ограничен до 8-те големи класически планети.

За новооткритите обекти като Седна, Квавар и др., както за Ерида, Плутон-Харон и Церера се въвежда понятието планета-джудже и те вече спадат към малките тела от Слънчевата систева, а статута на големите астероиди като Веста, Палада ще се реши, след като окончателно се определят размерите им и ако те влязат в критерия за планета-джудже, също като Церера ще заемат мястото си сред тези членове на малките тела.





Наименование

Полуос (а.е.)

Размери (км)

Маса (кг)

Церера

2.766

975×909

9.5×1020

Веста

2.361

578×560×458

2.7x1020

Палада

2.773

570×525×500

2.2x1020

Гигея

3.137

500×385×350

9.0x1019




Що е планета според Резолюция № 5 на Международния астрономически съюз от август 2006 г:



Съвременните наблюдения промениха нашето разбиране за Слънчевата система и класификацията на обектите в нея. В частност това се касае за понятието планета.

МАС предлага да се приеме решение, че планета е:

Небсно тяло, което

    • има достатъчно маса, за да може да е в хидростатично равновесие и да има почти кълбовидна форма;

    • да се върти около звезда и да не е нито звезда, нито спътник на друга планета;

    • ние разделяме 8-те класически планети, открити до 1900 г., движещи се по почти кръгови орлбити около Слънцето близо до еклиптиката от останалите планетоподобни обекти, които са по-малки от Меркурий. Церера, която отговаря на горните две условия, ще я причислим към планетите-джуджета, за да се различава от класическите планети и да влезе в новите определения на обектите;

    • съгласно даденото определение за планета, Плутон и новооткритите транснептунови обекти също са планети-джуджета, но с доста висок ексцентрицитет на орбитите си и орбитални периоди повече от 200 години. Затова ги отделяме в нов подклас транснептуновци, наречени плутоновци;

    • всички непланетарни обекти, Церера /астероид/ и плутоновците са планети-джуджета и спадат към малките тела от Слънчевата система.




Колко са планетите в Слънчевата система? На този въпрос Международният астрономически съюз най-после даде окончателен отговор през август 2006 г. Според новата класификация на телата от Слънчевата система Плутон сега спада към класа на транснептуновците и е планета-джудже. Към планетите-джуджета е причислена единствено Церера от астероидния пояс и този клас все повече се запълва от новооткритите ледени планетки в пояса на Куйпер.

Критериите за планета от Слънчевата система се унифицира и за новооткритите планети около други звезди: обектът трябва да се върти около звездата по собствена стабилна траектория и да бъде на достатъчно голямо разстояние от друти тела, а формата му трябва да е близо до кълбовидната.


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница