Могут ли существовать тела за пределами орбиты нептуна кратко

Обновлено: 05.07.2024

Так вроде существуют. Тот же Плутон) . Есть такое поняие -пояс Койпера. Это пояс астероидов и планетоидов за орбитой Нептуна. В основном ледяные глыбы. Но есть и по-крупнее. Уже обнаружены десятки объектов. Плутон- один из них.

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Пояс Койпера представляет собой округлую область ледяных тел за орбитой Нептуна. Он простирается от орбиты Нептуна (30 АЕ) до примерно 50 АЕ от Солнца. В этом регионе миллионы объектов; большинство из них сделаны из ледяных летучих веществ.

Вскоре после открытия Плутона в 1930 году исследователи начали строить предположения, что он может быть не один во внешней Солнечной системе.

Лишь в 1992 году было обнаружено существование других объектов в этом регионе. Эти объекты были ничем иным, как большим полем обломков на краю Солнечной системы. Вместе они составляют Пояс Койпера.

Кроме того, многие астрономы теоретизировали о существовании пояса Койпера за десятилетия до его открытия. Это огромное и таинственное место, которое мы только начали исследовать. Давайте копнем глубже и выясним, что же такое пояс Койпера, где он расположен, и как он был создан?

Определение пояса Койпера

Пояс Койпера - это кольцевидная область ледяных тел за орбитой Нептуна. Как и пояс астероидов, он содержит миллионы маленьких тел, все остатки от формирования Солнечной системы.

Эти ледяные объекты также называют транс-нептунскими объектами (ТНО) или объектами пояса Койпера.

Не путайте пояс Койпера с Облаком Оорта, которое представляет собой более отдаленную область кометоподобных тел, которая окружает пояс Койпера и Солнечную систему.

Расположение и состав

Пояс Койпера простирается от орбиты Нептуна (около 30 астрономических единиц [АЕ]; 4,5 млрд. км) до приблизительно 50 АЕ (7,5 млрд. км) от Солнца.

Он в 20 раз шире и в 20-200 раз массивнее пояса астероидов, который расположен между орбитами Марса и Юпитера.

Пояс Койпера является домом для многих карликовых планет, включая Плутон, Эрис, Хаумеа и Макемаке. Большинство объекты в поясе Койпера сделаны из ледяных летучих веществ, таких как вода, аммиак и метан.

Несмотря на то, что он содержит сотни тысяч лун, некоторые исследования предполагают, что в регионе могли возникнуть такие крупные спутники, как Феба Сатурна и Тритон Нептуна.

Как он был создан?

Хотя происхождение Пояса Койпера и его сложная структура не вполне понятны, ученые полагают, что он содержит остатки, оставшиеся от начала Солнечной системы.

Если бы Нептуна там не было, ледяные объекты в этом регионе могли бы собраться вместе и сформировать планету. Однако гравитационное притяжение Нептуна настолько взбудоражило эту область космоса, что эти ледяные объекты не смогли бы слиться в одну планету.

Согласно модели Ниццы, которая представляет сценарий динамического развития Солнечной системы, пояс Койпера мог сформироваться ближе к нашему Солнцу, чем его нынешнее местоположение. Уран и Нептун участвовали в сложном танце, меняя позиции и перемещаясь наружу в Солнечной системе.

Поскольку обе планеты отошли от Солнца, их гравитационное притяжение могло унести с собой большинство ледяных объектов (в поясе Койпера). Таким образом, многие из этих маленьких ледяных объектов были перенесены из своих первоначальных мест в более холодную область Солнечной системы.

Кто открыл пояс Койпера?

Он назван в честь голландского астронома Джерарда Койпера, хотя он и не предполагал его существования. Однако его исследования были хорошо известны среди исследователей, так что общая идея пояса Койпера стала приписываться ему.

В 1943 году независимый астроном-теоретик Кеннет Эджворт опубликовал статью, в которой высказал гипотезу, что материалы за пределами орбиты Нептуна слишком широко рассеяны, чтобы конденсироваться в планеты.

Вместо этого эти материалы конденсируются в несколько меньших тел во внешней области Солнечной системы. Время от времени некоторые из этих тел уходят из своего региона и появляются как случайные посетители внутренней Солнечной системы, которую мы называем кометами.

Благодаря невероятной работе Эджворта, ученые иногда используют альтернативное название "Пояс Эджворта-Койпера", чтобы приписать ему заслуги.

В 1992 году астроном Дэвид Джевитт и его ученица Джейн Луу обнаружили кандидата в КВО 1992 года QB1. Это была первый объект в поясе Койпера, обнаруженная после Плутона и Харона. Почти полгода спустя, они обнаружили второй объект (181708) 1993 FW.

К настоящему времени астрономами открыто более 2000 объектов в поясе Койпера, и считается, что в регионе существует более 100 000 крупных объектов на расстоянии более 100 км.

7 интересных фактов о поясе Койпера

1. У многих объектов в поясе Койпера есть спутники

Большое количество объектов Пояса Койпера либо имеют Луны, либо являются двойными объектами. Спутники - это существенно меньшие тела, вращающиеся вокруг больших объектов. Объект в этом регионе может иметь более одной луны. Квавар, Хаумеа, Эрис и Плутон - это все объекты Пояса Койпера, имеющие Луны.

Двойные объекты, с другой стороны, это пары объектов, которые относительно похожи по массе или размеру. Они вращаются вокруг общего центра масс, который лежит между ними

2. Они гораздо менее массивны, чем Земля.

Несмотря на огромную протяженность пояса Койпера, его общая масса составляет менее 2% от массы Земли.

Это противоречит стандартным моделям, которые указывают, что пояс Койпера должен в 30 раз превышать массу Земли. Тайна 99% недостающей массы остается нерешенной.

Однако некоторые исследователи предполагают, что объекты в поясе Койпера из-за большого количества столкновений постепенно разрушают друг друга в пыль. Таким образом, пояс Койпера, вероятно, исчезнет в далеком будущем.

3. Это источник комет

Пояс Койпера - один из регионов, откуда берутся кометы. Когда объекты в поясе Койпера сталкиваются, они создают меньшие части, которые могут быть ускорены гравитацией Нептуна на орбиты, которые направляют их к Солнцу.

Гравитационное притяжение Юпитера затем загоняет эти кусочки в короткие петли, продолжающиеся два десятилетия или меньше. Эти части известны как кометы семейства Юпитера.

Хотя большинство из них в конечном итоге становятся бездействующими, астрономы обнаружили некоторые околоземные астероиды, которые напоминают сгоревшие кометы. Наблюдения показывают, что эти кометы начались бы в Поясе Койпера или Облаке Оорта.

4. Более 6 десятилетий астрономы не осознавали, что обнаружили пояс Койпера

Первый объект в поясе Койпера - Плутон - был открыт в 1930 году. В то время исследователи не имели представления о распределении небесных тел во внешней области Солнечной системы. Несмотря на странно наклоненную орбиту Плутона, исследователи считали его одинокой планетой.

С открытием второго объекта в поясе Койпера в 1992 году исследователи поняли, что Плутон не одинок: в этом регионе миллионы маленьких ледяных объектов, вращающихся вокруг Солнца.

5. Пять крупнейших объектов в поясе Койпера

Учитывая их радиус, пять самых больших объектов пояса Койпера

Плутон (1188 км) : самая большая из известных ледяных карликовых планет.
Эрида (1163 км) : самая массивная и вторая по величине известная карликовая планета в нашей Солнечной системе.
Хаумеа (780 км): самая быстро вращающаяся карликовая планета с кольцом вокруг нее.
Макемаке (715 км) : вероятно, карликовая планета со своим спутником, S / 2015 (136472) 1.
Квавар (555 км) : возможная карликовая планета с предполагаемой плотностью 2,2 г / см 3.

6. Первый рукотворный объект, входящий в пояс Койпера.

В 1983 году "Пионер 10" стал первым космическим кораблем, вышедшим в космос за пределы орбиты Нептуна. Поскольку в то время Койперский пояс не был обнаружен, космический зонд не изучал ледяной мир в этом регионе.

Зонд "Новые горизонты" НАСА стал первым межпланетным космическим зондом, который был запущен (в 2006 году) с целью пролета и изучения одного или нескольких объектов в поясе Койпера в последующее десятилетие.

В июле 2015 года космический аппарат пролетел над Плутоном и его лунами, собирая данные об атмосфере, и поверхностях. В 2019 году он совершил ближний полет на объекте под названием 486958 Аррокот в районе Койперского пояса.

7. Гипотетическая планета может объяснить некоторые объекты пояса Койпера

В 2015 году исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили математические доказательства, предполагающие, что "Планета X" может скрываться далеко за Плутоном. Она еще не наблюдалась, но расчеты показывают, что она там есть.

Гравитационное притяжение этой неизведанной планеты могло бы объяснить уникальные орбиты, по крайней мере, пяти небольших ледяных объектов в поясе Койпера. Если бы они были обнаружены, это переосмыслило бы наше понимание эволюции Солнечной системы.

Недавно учёные объявили о результатах исследования отдалённой тёмной и пустынной области Солнечной системы за пределами орбиты Нептуна. Астрономы обнаружили там свыше 800 новых малых небесных тел. Некоторые из них обладают необычными орбитальными характеристиками. Это открытие поможет подтвердить или опровергнуть существование гипотетической Девятой планеты.

Наблюдения проводили в рамках Обзора тёмной энергии (Dark Energy Survey, DES) с помощью телескопа имени Виктора Бланко обсерватории Серро-Тололо в Чили. На протяжении шести лет широкоугольный обзор неба использовали для составления карты галактик и распределения тёмной материи во Вселенной.

Наряду с выполнением основной задачи учёные открыли 815 новых транснептуновых объектов (ТНО), 461 из которых астрономы описали впервые в научной статье, недавно опубликованной на портале препринтов.

ТНО – это небесные тела, расположенные за орбитой Нептуна на расстоянии в 30-500 раз дальше, чем Земля от Солнца. Насчитывают свыше 3 000 транснептуновых объектов. Среди них карликовые планеты, каменистые и ледяные небесные тела.

Изучение орбитальных характеристик ТНО поможет определить, оказывает ли гравитационное воздействие на их движение Девятая планета – теоретически предполагаемое, но необнаруженное массивное небесное тело, которое может скрываться в глубоком космосе.

Некоторые учёные даже рассчитали, что планета находится на расстоянии в 500 раз дальше, чем Земля от Солнца.

Новое исследование провёл коллектив проекта Обзора тёмной энергии под руководством астрофизика Педро Бернардинелли.

Главная цель DES состоит в измерении ускорения, с которым расширяется Вселенная, с использованием данных о миллионах галактик, сверхновых и структуре распределения вещества в космическом пространстве.

Среди информации, собранной в период с 2013 по 2019 годы, внимание учёных привлекли объекты, находящиеся к Земле намного ближе, – ТНО.

Что представляют из себя транснептуновые объекты?

По своему составу ТНО представляют собой смесь скальных пород и летучих замороженных веществ – воды, метана и аммиака.

Малые небесные тела, вращающиеся за орбитой Нептуна, – результат ранней стадии формирования Солнечной системы.

Изучение транснептуновых объектов поможет учёным лучше понять механизм формирования Солнечной системы.

По словам доктора Бернардинелли, сбор и анализ научных данных об этих объектах даст ответы на вопросы: как быстро происходила миграция Нептуна? существует ли таинственная Девятая планета на окраинах Солнечной системы?

И хотя результаты нового исследования не выявили признаков загадочной гигантской планеты, скрывающейся в космических глубинах, учёные пока не исключают возможность её существования.

Загадочная девятая планета

Впервые предположение о наличии Девятой планеты выдвинули учёные Калифорнийского технологического института в 2014 году.

Наиболее удалённые малые небесные тела, так называемые обособленные транснептуновые объекты, расположены далеко за орбитами Нептуна и Плутона на расстоянии в 150-250 раз дальше, чем Земля от Солнца. На таких расстояниях гравитационное воздействие Нептуна на них чрезвычайно мало, но при этом параметры их орбит странным образом схожи. Эти объекты движутся по сильно вытянутым эллиптическим орбитам и пересекают примерно одну и ту же область пространства. Кроме того, плоскости их орбит имеют практически одинаковое наклонение к плоскости эклиптики.

Учёные предположили, что закономерности движения рассеянных на большие расстояния объектов могут объясняться гравитационным воздействием гипотетической планеты-гиганта. Её орбита предположительно находится в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун.

Однако у астрономов пока нет прямых доказательств существования этой планеты.

Другая группа учёных в 2020 году опровергла эту гипотезу и предположила, что необычные орбиты обособленных транснептуновых объектов объясняются коллективной гравитацией.

Согласно новой теории эти объекты, расположенные за орбитой Нептуна, образуют растянутый диск из ледяных обломков. Миллионы малых небесных тел в нём гравитационно взаимосвязаны между собой. Коллективная гравитация может быть причиной упорядоченного движения обособленных ТНО, а также влиять на их перемещения.

Если таинственная Девятая планета и существует, то она находится далеко за пределами орбиты Нептуна и пояса Койпера, ближе к внутренней части Облака Оорта – предполагаемой области небесных тел на окраине нашей планетной системы.

По предположению ещё одной группы астрономов, Девятая планета на ранних этапах эволюции Солнечной системы переместилась из внутренней её части во внешнюю в результате гравитационного взаимодействия с Юпитером.

Для справки

Необычные орбитальные характеристики обособленных транснептуновых объектов, расположенных в отдалённых областях Солнечной системы, по мнению астрономов, могут объясняться влиянием пока необнаруженной планеты-гиганта.

Впервые эту теорию предложили учёные Калифорнийского технологического института, впоследствии её развивали и другие группы астрономов для объяснения закономерностей движения ледяных небесных тел.

Чтобы соответствовать теоретическим моделям, Девятая планета должна быть по диаметру в 2-4 раза длиннее Земли и обладать массой в 5-10 раз больше. Небесное тело именно такого размера и такой массы могло бы объяснить схожие орбитальные параметры ТНО.

Предположительно Девятая планета движется по вытянутой эллиптической орбите с периодом обращения вокруг Солнца от 10 до 20 тысяч лет.

Теория существования планеты-гиганта основана на гравитационном воздействии, которое она оказывает на транснептуновые объекты. Некоторые астрономы уверены, что в ближайшее время эту планету можно будет обнаружить с помощью телескопов следующего поколения.

Однако тем, кто ожидает услышать об открытии планеты, похожей на Землю и связанной со сценарием Судного дня, придётся разочароваться.

За орбитой Нептуна находится пояс Койпера, который состоит из небольших тел, оставшихся от образования Солнечной системы

Pixabay License

По словам ученых, странные орбиты некоторых объектов в самых отдаленных уголках нашей солнечной системы могут быть объяснены объединенной гравитационной силой небольших объектов, вращающихся вокруг Солнца за пределами Нептуна.

За орбитой Нептуна находится пояс Койпера, который состоит из небольших тел, оставшихся от образования Солнечной системы. Нептун и другие планеты-гиганты гравитационно влияют на объекты в поясе Койпера и за его пределами, все вместе известные как транс-нептуновские объекты (ТНО), которые окружают Солнце почти по круговым орбитам со всех сторон.

Однако астрономы обнаружили некоторые загадочные отклонения. С 2003 года было обнаружено около 30 ТНО на высокоэллиптических орбитах: они выделяются среди остальных ТНО, обладая в среднем одинаковой пространственной ориентацией. Этот тип кластеризации не может быть объяснен нашей существующей архитектурой Солнечной системы с восемью планетами, и это привело к тому, что некоторые астрономы выдвинули гипотезу о том, что необычные орбиты могут зависеть от существования еще неизвестной девятой планеты.

Более ранние попытки оценить общую массу объектов за пределами Нептуна составляли всего около одной десятой массы Земли. Однако для того, чтобы ТНО имели наблюдаемые орбиты и чтобы не было присутствия девятой планеты, модель требует, чтобы суммарная масса объектов пояса Койпера была в несколько или в десять раз больше массы Земли.

Читайте также: