Крижана скарбниця на околицях Сонячної системи

Пояс Койпера – це величезний дископодібний регіон, населений крижаними тілами, що простягається за орбітою Нептуна. Ця далека і холодна область є залишком раннього етапу формування Сонячної системи та містить у собі ключ до розуміння її еволюції.

Історія терміну

Ідею про існування популяції крижаних об'єктів за Нептуном висували ще в першій половині XX століття. Ірландський астроном Кеннет Еджворт у 1943 році та американський астроном Джерард Койпер у 1951 році незалежно один від одного припустили, що на околицях Сонячної системи мав залишитися матеріал, який не зміг сконденсуватися у великі планети.

За іронією долі, сам Койпер вважав, що гравітаційний вплив Плутона (який тоді вважався значно масивнішим) мав розсіяти ці об'єкти, і пояс у його первісному вигляді вже не існує. Проте, термін "пояс Койпера" закріпився в науковій спільноті після того, як у 1992 році астрономи Девід Джуїтт та Джейн Лу виявили перший об'єкт поясу (окрім Плутона) – 1992 QB1. Це відкриття підтвердило теоретичні припущення і поклало початок активному дослідженню цього регіону. Іноді використовується і більш справедлива назва – пояс Еджворта-Койпера.

Що відомо на даний час?

Розташування та розміри: Пояс Койпера починається за орбітою Нептуна, приблизно на відстані 30 астрономічних одиниць (а.о.) від Сонця, і простягається приблизно до 55 а.о. Він значно більший за пояс астероїдів між Марсом і Юпітером: приблизно у 20 разів ширший і, за оцінками, у 20-200 разів масивніший.

До знань!

Склад та об'єкти: Пояс складається з мільярдів, а можливо, й трильйонів крижаних тіл, які є сумішшю замерзлих води, аміаку та метану з домішками кам'яних порід. Ці об'єкти, відомі як об'єкти поясу Койпера (ОПК) або транснептунові об'єкти (ТНО), варіюються за розміром від невеликих брил до тіл діаметром у тисячі кілометрів.

На сьогодні відомо понад 2000 ОПК. Серед них виділяють кілька карликових планет, найвідомішою з яких є Плутон. Інші великі об'єкти включають Ериду, Макемаке та Хаумеа. Вважається, що гравітаційний вплив Нептуна не дозволив цим об'єктам об'єднатися в одну велику планету.

Цікаві факти

• Джерело комет: Пояс Койпера є джерелом короткоперіодичних комет (з періодом обертання навколо Сонця до 200 років). Гравітаційні збурення іноді виштовхують ОПК з їхніх стабільних орбіт, направляючи їх у внутрішню частину Сонячної системи.

• Різноманітність орбіт: Об'єкти в поясі Койпера мають різноманітні орбіти. Деякі, як Плутон, перебувають у резонансі з Нептуном (Плутон робить два оберти навколо Сонця за той самий час, що Нептун – три). Інші, так звані "класичні" ОПК або "к'юбівано" (на честь першого відкритого об'єкта 1992 QB1), мають більш стабільні, майже колові орбіти.

• Подвійні системи: Багато об'єктів у поясі Койпера мають супутники. Найвідоміший приклад – система Плутон-Харон. Існування таких подвійних систем свідчить про часті зіткнення та гравітаційні захоплення в минулому.

• 
  Місія "New Horizons": У 2015 році космічний апарат NASA "New Horizons" вперше пролетів повз Плутон, передавши на Землю унікальні знімки та дані. У 2019 році апарат дослідив ще один об'єкт поясу Койпера – Аррокот, що дозволило вченим побачити, як виглядають первісні "цеглинки", з яких формувалися планети.  

Пояс Койпера залишається однією з найменш досліджених областей Сонячної системи, що приховує безліч таємниць про наше космічне минуле.

У поясі Койпера, про який ми говорили, знайдено тисячі об'єктів. Хоча їх частіше називають об'єктами поясу Койпера (ОПК) або транснептуновими об'єктами (ТНО), а не астероїдами в класичному розумінні, вони також є малими тілами Сонячної системи.

Найвідоміші знайдені об'єкти у цій далекій області:

---

Карликові планети

• Плутон: Найвідоміший об'єкт поясу Койпера, який до 2006 року вважався дев'ятою планетою. Він має п'ять супутників, найбільший з яких — Харон — настільки великий, що центр мас системи Плутон-Харон знаходиться поза Плутоном.

• Ерида: Карликова планета, яка за масою трохи перевершує Плутон. Саме її відкриття стало однією з причин перегляду визначення "планети" і позбавлення Плутона цього статусу.

• Макемаке: Одна з найбільших карликових планет у поясі Койпера, що вирізняється своїм червонуватим кольором, який, імовірно, пов'язаний з наявністю на поверхні метанового льоду.

• Хаумеа: Унікальна карликова планета, що має дуже витягнуту, схожу на диню, форму через надзвичайно швидке обертання навколо своєї осі (один оберт займає менше 4 годин). Має два супутники та систему кілець.

---

Інші значні об'єкти

• Альбіон (1992 QB1): Це був перший об'єкт, знайдений у поясі Койпера після Плутона. Його відкриття у 1992 році підтвердило теорію про існування цього поясу.

• Аррокот (раніше відомий як Ultima Thule): Найвіддаленіший об'єкт Сонячної системи, який коли-небудь відвідував космічний апарат ("New Horizons" у 2019 році). Він схожий на сніговика і складається з двох з'єднаних між собою тіл, що дає уявлення про те, як формувалися планети.

• Квавар: Великий об'єкт, який на момент свого відкриття був найбільшим тілом, знайденим у Сонячній системі з часів Плутона. Має один супутник — Вейвот.

• Орк: За розміром і орбітою схожий на Плутон, через що його іноді називають "анти-Плутоном".

Це лише кілька прикладів із тисяч крижаних світів, що обертаються на далеких рубежах нашої Сонячної системи. 

До знань!