Utama sains

Astronomi tali pinggang Kuiper

Isi kandungan:

Astronomi tali pinggang Kuiper
Astronomi tali pinggang Kuiper

Video: February 19, 2020 - "NASA's New Horizons - The Arrokoth Flyby" by Jeff Moore, PhD, NASA Ames 2024, Jun

Video: February 19, 2020 - "NASA's New Horizons - The Arrokoth Flyby" by Jeff Moore, PhD, NASA Ames 2024, Jun
Anonim

Tali pinggang Kuiper, juga disebut tali pinggang Edgeworth-Kuiper, cincin rata dari badan kecil berais yang berputar mengelilingi Matahari di luar orbit planet Neptunus. Ia dinamakan untuk ahli astronomi Amerika Belanda Gerard P. Kuiper dan terdiri daripada ratusan juta objek - yang dianggap sebagai sisa dari pembentukan planet luar - yang orbitnya terletak berdekatan dengan bidang sistem suria. Tali pinggang Kuiper dianggap sumber kebanyakan komet jangka pendek yang diperhatikan, terutama yang mengorbit Matahari dalam waktu kurang dari 20 tahun, dan untuk benda-benda Centaur yang berais, yang mempunyai orbit di wilayah planet raksasa. (Sebilangan Centaur mungkin mewakili peralihan dari objek sabuk Kuiper [KBO] ke komet jangka pendek.) Walaupun keberadaannya diasumsikan selama beberapa dekad, tali pinggang Kuiper tetap tidak dapat dikesan hingga tahun 1990-an, ketika teleskop besar dan pengesan cahaya sensitif yang diperlukan menjadi tersedia.

KBO mengorbit pada jarak min dari Matahari lebih besar daripada jarak orbit rata-rata Neptunus (kira-kira 30 unit astronomi [AU]; 4.5 bilion km [2.8 bilion batu]). Tepi luar tali pinggang Kuiper lebih kurang ditentukan tetapi secara nominal tidak termasuk objek yang tidak pernah mendekati Matahari daripada 47.2 AU (7.1 bilion km [4.4 bilion batu]), lokasi resonans Neptunus 2: 1, di mana objek membuat satu orbit untuk setiap dua Neptunus. Tali pinggang Kuiper mengandungi objek besar Eris, Pluto, Makemake, Haumea, Quaoar, dan banyak, mungkin berjuta-juta, badan kecil yang lain.

Penemuan tali pinggang Kuiper

Ahli astronomi Ireland, Kenneth E. Edgeworth membuat spekulasi pada tahun 1943 bahawa pengedaran badan kecil sistem suria tidak dibatasi oleh jarak Pluto yang ada sekarang. Kuiper mengembangkan kes yang lebih kuat pada tahun 1951. Berdasarkan analisis taburan jisim badan yang diperlukan untuk membentuk planet semasa pembentukan sistem suria, Kuiper menunjukkan bahawa sejumlah besar badan berais kecil - inti komet tidak aktif - mesti berada di luar Neptunus. Setahun sebelumnya, ahli astronomi Belanda Jan Oort telah mengusulkan adanya takungan bola sfera yang jauh lebih jauh, yang sekarang disebut awan Oort, dari mana komet terus diisi semula. Sumber yang jauh ini menjelaskan asal-usul komet jangka panjang — mereka yang mempunyai tempoh lebih dari 200 tahun. Kuiper menyatakan, bagaimanapun, bahawa komet dengan jangka waktu yang sangat pendek (20 tahun atau kurang), yang semua mengorbit ke arah yang sama dengan semua planet di sekitar Matahari dan dekat dengan bidang sistem suria, memerlukan sumber yang lebih dekat dan lebih rata. Penjelasan ini, yang dinyatakan dengan jelas pada tahun 1988 oleh ahli astronomi Amerika Martin Duncan dan rakan sekerja, menjadi hujah terbaik untuk keberadaan tali pinggang Kuiper sehingga pengesanan langsung.

Pada tahun 1992 ahli astronomi Amerika David Jewitt dan pelajar siswazah Jane Luu menemui (15760) 1992 QB 1, yang dianggap sebagai KBO pertama. Tubuh berdiameter sekitar 200-250 km (125-155 batu), seperti yang diperkirakan dari kecerahannya. Ia bergerak dalam orbit hampir bulat di bidang sistem planet pada jarak dari Matahari sekitar 44 AU (6,6 miliar km [4,1 miliar batu]). Ini berada di luar orbit Pluto, yang memiliki radius rata-rata 39,5 AU (5,9 miliar km [3,7 miliar batu]). Penemuan QB 1 tahun 1992 memberi peringatan kepada para astronom mengenai kemungkinan mengesan KBO lain, dan dalam 20 tahun sekitar 1,500 telah ditemui.

Berdasarkan perkiraan kecerahan, ukuran KBO yang diketahui lebih besar mendekati atau melebihi ukuran bulan terbesar Pluto, Charon, yang memiliki diameter 1,208 km (751 batu). Satu KBO, dengan nama Eris, nampaknya berdiameter dua kali — iaitu, hanya sedikit lebih kecil daripada Pluto itu sendiri. Kerana lokasinya di luar orbit Neptunus (radius rata-rata 30,1 AU; 4,5 miliar km [2,8 miliar batu]), mereka juga disebut objek trans-Neptunian (TNO).

Kerana beberapa KBO seperti Eris hampir sama besarnya dengan Pluto, bermula pada tahun 1990-an, para astronom bertanya-tanya apakah Pluto benar-benar dianggap sebagai planet atau sebagai salah satu badan terbesar di tali pinggang Kuiper. Bukti menunjukkan bahawa Pluto adalah KBO yang kebetulan telah ditemukan 62 tahun sebelum 1992 QB 1, dan pada tahun 2006 International Astronomical Union memilih untuk mengklasifikasikan Pluto dan Eris sebagai planet kerdil.