По́яс Ко́йпера () — область Сонячної системи за орбітою Нептуна (30 а. о. від Сонця) приблизно до відстані 58 і більше а. о.New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter Observes Higher than Expected Fluxes Approaching 60 au. // Alex Doner, Mihály Horányi, Fran Bagenal, Pontus Brandt at al. Published 2024 January 25 • © 2024. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. The Astrophysical Journal Letters, Volume 961, Number 2Зонд New Horizons розширив межі поясу Койпера. // Автор: Марина Качура. 21.02.2024 Хоча пояс Койпера схожий на пояс астероїдів, він приблизно у 20 разів ширший і у 20–200 разів масивніший від останнього.
Як і пояс астероїдів, він складається переважно з малих тіл, тобто матеріалу, що залишився після формування Сонячної системи. На відміну від об'єктів поясу астероїдів, які складаються здебільшого з гірських порід і металів, об'єкти поясу Койпера (ОПК) складаються переважно з летких речовин (званих льодами), як-от метан, аміак і вода. У цій області ближнього космосу є принаймні три карликові планети: Плутон, Гаумеа і Макемаке. Крім того, вважається, що деякі супутники планет Сонячної системи, як-от супутник Нептуна Тритон і супутник Сатурна Феба, також виникли в цій областіJohnson, Torrence V.; and Lunine, Jonathan I.; Saturn's moon Phoebe as a captured body from the outer Solar System, Nature, Vol. 435, pp. 69-71.
Відтоді, як 1992 року пояс був відкритий, кількість відомих ОПК перевищила тисячу, і передбачається, що ще понад 70 000 ОПК із діаметром понад 100 км поки що не виявлені. Раніше вважалося, що пояс Койпера — головне джерело короткоперіодичних комет (тобто комет з орбітальними періодами менше ніж 200 років). Проте спостереження, проведені з середини 1990-х років, показали, що пояс Койпера динамічно стабільний, і що справжнє джерело цих комет — розсіяний диск, динамічно активна область, створена спрямованим назовні рухом Нептуна 4,5 мільярда років тому; об'єкти розсіяного диска, як-от Ерида, схожі на ОПК, але йдуть по своїх орбітах дуже далеко від Сонця (до 100 а. о.).
Плутон — найбільший відомий об'єкт поясу Койпера. Спочатку він вважався планетою, але у 2006 році був перекласифікований як карликова планета. За складом Плутон нагадує інші об'єкти поясу Койпера, а його період обертання дає змогу віднести його до підгрупи ОПК під назвою «плутино». На честь Плутона підгрупу з чотирьох відомих на цей час карликових планет, які обертаються за орбітою Нептуна, називають «плутоїдами».
Пояс Койпера не слід плутати з гіпотетичною хмарою Оорта, яка розташована в тисячу разів далі. Об'єкти поясу Койпера, як і об'єкти розсіяного диска і хмари Оорта, відносять до транснептунових об'єктів (ТНО).
На початку жовтня 2023 року група астрономів із Канади оголосила про виявлення за межами пояса Койпера 12 нових космічних тіл, що вказує на існування другого пояса Койпера, а значить — регіону Сонячної системи, про який раніше не було відомо. Згідно з публікацією в Live Science, науковці знайшли 12 нових великих об'єктів на відстані в приблизно 60 а. о. від СонцяPotential discovery of a dozen objects beyond Pluto could reveal a new section of the solar system we never knew about. // By Harry Baker published October 6, 2023.
Історія
Різноманітні гіпотези про існування численних невеликих тіл за орбітою Нептуна висловлювали багато дослідників.
1951 року Джерард Койпер висловив припущення, що пояс невеликих тіл за орбітою Нептуна мав існувати в минулому, але наразі його розсіяно Плутоном, і простір, що безпосередньо прилягає до цієї планети, практично порожній. Тривалий час у цій області не було відомо жодного об'єкта, окрім Плутона (відкритого 1930 року) та його супутника Харона (відкрито 1978 року). Тому за цією ділянкою простору міцно закріпилася назва «пояс Койпера».
У серпні 1992 року Девід Джевітт та Джейн Лу з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики відкрили перший після Плутона транснептуновий об'єкт, який 31 січня 2018 року отримав назву 15760 Альбіон. У березні 1993 року було знайдено друге небесне тіло, до 1996 року їх було вже 32.
До 2005 року стало відомо понад 800 об'єктів поясу Койпера. Міжнародний астрономічний союз рекомендує називати відповідні об'єкти транснептуновими, що відповідає їхньому розташуванню в Сонячній системі та не пов'язано з науковими гіпотезами минулого.
Властивості Верхню межу поясу обрано не довільно — за нею спостерігається значне зменшення кількості видимих об'єктів. Причина цього невідома; можливо, простір «вичищається» об'єктом приблизно земної маси.
Об'єкти поясу Койпера поділяються на такі категорії: Класичні об'єкти мають приблизно кругові орбіти з невеликим нахилом, не пов'язані з рухом інших планет (зокрема, із рухом Нептуна). Такі об'єкти інколи називають «к'юбівано» за назвою першого представника 15760 Альбіон / 1992 QB1 (його позначення англійською вимовляється як «к'ю бі ван»). Резонансні об'єкти утворюють орбітальний резонанс з Нептуном 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 або 4:7. Об'єкти з резонансом 2:3 називають плутино за назвою найвідомішого представника — Плутона. Об'єкти розсіяного диска мають великий ексцентриситет орбіти і в афелії можуть віддалятися від Сонця на кількасот астрономічних одиниць.
Вважається, що об'єкти поясу Койпера складаються переважно із затверділих метану, аміаку та води з невеликими домішками органічних речовин, тобто, подібні до кометної речовини. Цим вони відрізняються від астероїдів, які складаються переважно з нелетких мінеральних речовин. Об'єкти в поясі Койпера рухаються здебільшого в площині орбіт планет, на відміну від об'єктів хмари Оорта, які, як припускається, мають сферичний розподіл навколо Сонячної системи.
Загальна маса поясу Койпера в сотні разів перевищує масу поясу астероїдів. За різними оцінками, у поясі має бути від 35 тис. до 70 тис. тіл із діаметром понад 100 км, у той час, як у головному поясі астероїдів таких налічується не більше ніж 200. Утім, вважається, що маса об'єктів хмари Оорта має бути ще більшою.
Об'єкти поясу Койпера з діаметром понад 500 кмhttp://www.johnstonsarchive.net/
НомерНазваЕкваторіальнийдіаметр (км)Велика піввісьа. о.Перигелій,а. о.Афелійа. о.ВідкритийПримітки 134340 Плутон 2370 39,48 29,6 49,3 1930 ПлутиноПлутон і Харон утворюють подвійну систему 136199 Ерида 2326 ± 12 67,71 37,81 97,61 2005 Розсіяний диск 136472 Макемаке 1454 45,64 38,71 52,57 2005 136108 Гаумеа 1393 43,34 35,16 51,52 2005 225088 Гунгун 1280 67,21 33,62 100,79 2007 Резонанс 3:10 (134340) Pluto I Харон 1212 ± 3,0 39,48 29,6 49,3 1978 50000 Квавар 1026 43,4 41,9 44,9 2002 К'юбівано 90377 Седна 995 ± 80 502 76,0 928 2003 Розсіяний дискБагато дослідників вважають Седну об'єктом хмари Оорта, а не поясу Койпера. 19308 1996 TO66 900 43,136 37,913 48,360 1996 К'юбівано? 90482 Орк 875 39,45 30,8 48,1 2004 Плутино 120347 Салація 870 42,14 37,77 46,5 2004 К'юбівано? 84522 2002 TC302 867 55,74 39,15 72,33 2002 резонанс 2:5 2013 FY27 850 59,1 35,7 82,6 2013 Розсіяний диск 120178 2003 OP32 838 43,28 38,6 47,96 2003 К'юбівано? 307261 Мані 797 41,93 36,0 47,9 2002 208996 2003 AZ84 770 39,4 32,3 46,5 2003 Плутино 20000 Варуна 757 43,07 40,9 45,3 2002 К'юбівано? 55565 2002 AW197 752 47,47 41,3 53,7 2002 К'юбівано? 278361 2007 JJ43 730 47,82 40,28 55,37 2007 174567 Варда 705 45,94 39,62 52,26 2003 К'юбівано? 24835 1995 SM55 702 41,653 37,4 45,9 1995 К'юбівано? 2010 KZ39 697 45,0 42,5 47,6 2010 К'юбівано? 90568 2004 GV9 680 41,934 38,68 45,19 2004 К'юбівано? 145452 2005 RN43 679 41,6 40,6 42,5 2005 К'юбівано? 55637 2002 UX25 667 42,56 36,5 48,7 2002 К'юбівано? 2012 VP113 666 264 80,5 449 2012 Розсіяний диск 2008 ST291 636 98,6 42,50 154,8 2008 Розсіяний диск 2010 RF43 666 49,62 37,01 61,82 2010 84922 2003 VS2 624 39,266 36,427 42,104 2003 Плутино 2010 FX86 607 46,69 43,92 49,46 2010 К'юбівано? 2014 UM33 607 45,8 35,2 56,4 2014 зовнішні частини 2006 QH181 607 67,45 38,25 96,65 2006 Розсіяний диск 2010 RE64 607 63,1 37,1 89,1 2010 Розсіяний диск 19521 Хаос 600 45,82 41,06 50,58 1998 К'юбівано 2007 UK126 590 74,394 37,625 111,143 2007 Розсіяний диск 2004 XR190 580 57,035 52,317 61,752 2004 Розсіяний диск 145451 2005 RM43 580 89,8 35,1 145 2005 Розсіяний диск 120348 2004 TY364 554 38,74 36,21 41,27 2004 2002 XV93 549 39,33 34,51 44,15 2002 Плутино 28978 Іксіон 535 39,49 30,0 49,1 2001 Плутино 2010 VK201 529 43,28 38,62 47,94 2010 К'юбівано? 2008 OG19 529 66,131 38,577 93,686 2008 Розсіяний диск 15874 1996 TL66 515 84,2 35,01 133,48 1996 Розсіяний диск 2014 FC69 515 73,491 40,111 106,872 2014 Розсіяний диск 2007 JH43 505 39,565 38,576 40,554 2007 Плутино?
Див. також
Астероїди Комети Кентаври Хмара Оорта
Програма Вояджер — Вояджер-1, Вояджер-2 New Horizons (15788) 1993 SB (87269) 2000 OO67
Примітки
Посилання Список транснептунових об'єктів (поновлюється щомісяця)
Інтернет-ресурси Пояс Койпера. Відео Що приховує Пояс Койпера?