За пределами орбиты Нептуна в холодных просторах Солнечной системы раскинулся таинственный регион наполненный ледяными объектами хранящими свидетельства ранних этапов формирования нашего космического дома. Пояс Койпера этот удалённый пояс планетезималей стал настоящим окном в прошлое Солнечной системы где каждый объект рассказывает историю хаотических процессов происходивших миллиарды лет назад. Сегодня мы приглашаем вас узнать невероятные факты об этом далёком мире где температура опускается ниже минус двухсот градусов а ледяные тела сохраняют первичный материал из которого родилась наша планетная система. Вы могли не знать насколько богатым и динамичным является этот регион который долгое время считался лишь пустынной периферией Солнечной системы.
- Пояс Койпера был теоретически предсказан нидерландским астрономом Джерардом Койпером в 1951 году хотя само существование этого региона было подтверждено лишь в 1992 году когда астрономы Дэвид Джуитт и Джейн Лу обнаружили первый объект после Плутона. Этот объект получил название 1992 QB1 и стал первым подтверждением существования пояса ледяных тел за пределами орбиты Нептуна. Сегодня известно более трёх тысяч объектов пояса Койпера а астрономы оценивают что их общее количество может достигать сотен тысяч.
- Пояс Койпера расположен на расстоянии от тридцати до пятидесяти астрономических единиц от Солнца что делает его в десятки раз более удалённым чем Земля. Для сравнения свет от Солнца достигает Земли за восемь минут а до внешних границ пояса Койпера ему требуется более семи часов. Температура в этом регионе колеблется в пределах минус двухсот двадцати до минус двухсот четырёх градусов Цельсия что делает его одним из самых холодных мест в Солнечной системе.
- Плутон который долгое время считался девятой планетой на самом деле является крупнейшим известным объектом пояса Койпера хотя не единственным карликовым миром в этом регионе. В 2006 году Международный астрономический союз переклассифицировал Плутон как карликовую планету именно из-за открытия многочисленных подобных объектов в поясе Койпера. Среди других известных карликовых планет этого региона Эрида Макемаке и Хаумеа каждая из которых обладает уникальными характеристиками и орбитальными параметрами.
- Объекты пояса Койпера состоят преимущественно из замороженных летучих веществ таких как метан азот и вода что делает их похожими на кометные ядра но значительно более крупными по размерам. Эти ледяные тела являются остатками первичного протопланетного диска из которого образовались планеты Солнечной системы более четырёх миллиардов лет назад. В отличие от астероидов главного пояса состоящих из камня и металла объекты Койпера сохранили свой первичный химический состав благодаря чрезвычайно низким температурам.
- Пояс Койпера имеет сложную структуру включающую классический пояс резонансные объекты и рассеянный диск каждый из которых обладает собственными орбитальными характеристиками. Классические объекты Койпера имеют почти круговые орбиты и небольшой наклон к плоскости эклиптики тогда как резонансные объекты находятся в орбитальном резонансе с Нептуном чаще всего в соотношении два к трём. Рассеянный диск состоит из объектов с сильно вытянутыми орбитами которые вероятно были выброшены на удалённые орбиты гравитационным влиянием Нептуна в ранней истории Солнечной системы.
- Карликовая планета Эрида обнаруженная в 2005 году оказалась немного массивнее Плутона что стало непосредственной причиной пересмотра статуса Плутона и введения новой категории карликовых планет. Эрида расположена на среднем расстоянии в девяносто шесть астрономических единиц от Солнца что делает её одним из самых удалённых известных крупных объектов Солнечной системы. Эта планета имеет спутник Дисномию а её поверхность покрыта слоем замороженного метана придающим ей высокое альбедо.
- Миссия Новые горизонты НАСА которая пролетела мимо Плутона в 2015 году позже исследовала объект пояса Койпера Арокот в 2019 году став первым космическим аппаратом посетившим столь удалённый регион. Арокот имеет необычную форму двойного объекта похожего на снежную бабу что свидетельствует о его образовании путём слияния двух отдельных тел в спокойных условиях ранней Солнечной системы. Данные полученные от Арокота предоставили бесценную информацию о процессах аккреции происходивших при формировании планет.
- Объекты пояса Койпера обладают чрезвычайно медленными периодами обращения вокруг Солнца с Плутоном совершающим один оборот за двести сорок восемь земных лет. Наиболее удалённые известные объекты пояса Койпера могут иметь орбитальные периоды превышающие тысячу земных лет. Из-за столь долгих периодов обращения астрономы наблюдают лишь очень небольшие изменения в положении этих объектов в течение человеческой жизни что затрудняет определение их точных орбит.
- Пояс Койпера считается основным источником короткопериодических комет имеющих орбитальные периоды менее двухсот лет. Гравитационные возмущения со стороны Нептуна и других планет-гигантов периодически выбрасывают объекты Койпера на внутренние орбиты где они превращаются в кометы при приближении к Солнцу. Эти кометы отличаются от долгопериодических которые происходят из гораздо более удалённого облака Оорта расположенного на расстоянии до двух световых лет от Солнца.
- Карликовая планета Хаумеа обладает чрезвычайно быстрым вращением вокруг собственной оси с периодом всего три часа что придаёт ей вытянутую эллипсоидную форму вместо шарообразной. Эта планета также окружена тонким кольцом что делает её первым известным объектом пояса Койпера с кольцевой системой. Хаумеа имеет два спутника Хииака и Намака вероятно образовавшиеся в результате столкновения в прошлом что также объясняет её чрезвычайно быстрое вращение.
- Пояс Койпера не является равномерно заполненным пространством а имеет выраженные структурные особенности включая так называемый разрыв Койпера на расстоянии около сорока астрономических единиц. Этот разрыв образовался благодаря гравитационному резонансу с Нептуном который очистил эту область от большинства объектов в течение миллиардов лет. Подобные резонансные структуры наблюдаются также в главном астероидном поясе между Марсом и Юпитером где разрывы Кирквуда образованы резонансом с Юпитером.
- Объекты пояса Койпера имеют очень низкую плотность что свидетельствует об их пористой структуре с большим содержанием льда и пустот внутри. Средняя плотность Плутона составляет лишь 1,86 грамма на кубический сантиметр что значительно меньше плотности земных планет но типично для ледяных объектов внешней Солнечной системы. Эта низкая плотность объясняется тем что лёд занимает большую часть объёма этих тел по сравнению с каменистыми материалами.
- Пояс Койпера вероятно содержит остатки первичного материала из которого образовались ядра планет-гигантов особенно Урана и Нептуна. Некоторые теории предполагают что Нептун образовался значительно ближе к Солнцу а затем мигрировал на свою нынешнюю орбиту гравитационно рассеивая объекты пояса Койпера. Эта миграция планет-гигантов сыграла ключевую роль в формировании современной архитектуры Солнечной системы включая распределение объектов в поясе Койпера.
- Внутренняя часть пояса Койпера простирающаяся от орбиты Нептуна до примерно сорока астрономических единиц содержит большинство известных объектов тогда как внешняя часть значительно реже заселена. Эта асимметрия объясняется гравитационным влиянием Нептуна который эффективнее очищал внутренние области от материала в течение истории Солнечной системы. Однако крупнейшие объекты пояса Койпера включая Плутон и Эриду расположены именно во внешних частях этого региона.
- Некоторые объекты пояса Койпера имеют спутники что позволяет астрономам точно определять их массу с помощью законов Кеплера. Бинарные системы где два объекта вращаются вокруг общего центра масс также довольно распространены среди объектов Койпера. Например объект 1998 WW31 состоит из двух тел почти одинакового размера вращающихся вокруг друг друга с периодом в несколько месяцев.
- Пояс Койпера не является окончательной границей Солнечной системы поскольку за ним расположен ещё более удалённый рассеянный диск и гипотетическое облако Оорта. Рассеянный диск простирается до расстояния более ста астрономических единиц тогда как облако Оорта может достигать расстояния до двух световых лет от Солнца. Именно объекты облака Оорта считаются источником долгопериодических комет которые редко посещают внутреннюю Солнечную систему.
Эти захватывающие факты о поясе Койпера лишь частично раскрывают богатство и сложность этого удалённого региона хранящего ключи к пониманию формирования нашей планетной системы. Каждый новый объект обнаруженный в поясе Койпера добавляет ещё один фрагмент к загадочной мозаике ранней истории Солнечной системы. Невероятные факты об этом ледяном поясе напоминают нам что даже в самых отдалённых уголках нашего космического дома скрываются сокровища знаний ожидающие своих исследователей.
