Ud over gaskæmpen Neptun ligger et område af rummet fyldt med iskolde kroppe. Kendt som Kuiper-bæltet rummer denne kølige vidde billioner af genstande – rester af det tidlige solsystem.

I 1943 foreslog astronom Kenneth Edgeworth kometer og større kroppe kunne eksistere ud over Neptun. Og i 1951 forudsagde astronom Gerard Kuiper eksistensen af et bælte af iskolde objekter i den fjerne kant af solsystemet. I dag er de ringe, der er forudsagt af parret, kendt som Kuiper Belt eller Edgeworth-Kuiper Belt.

På trods af sin enorme størrelse blev Kuiper Belt ikke opdaget indtil 1992 af astronomerne Dave Jewitt og Jane Luu. Ifølge NASA havde parret “hårdt scannet himlen på jagt efter svage objekter ud over Neptun” siden 1987. De kaldte det første objekt, de så “Smiley”, men det blev senere katalogiseret som “1992 QB1.”

Siden da har astronomer opdaget flere spændende Kuiper Belt-objekter og potentielle planeter i regionen. NASAs New Horizons-mission afslører fortsat tidligere skjulte planeter og objekter, hvilket hjælper forskere med at lære mere om dette unikke solsystems-relikvie.

Kuiper Belt formation

Da solsystemet dannede sig, trak meget af gas, støv og klipper sammen for at danne solen og planeterne. Planeterne fejede derefter det meste af det resterende affald ind i solen eller ud af solsystemet. Men genstande ved kanten af solsystemet var langt nok væk til at undgå tyngdebådene til de langt større planeter som Jupiter, og det lykkedes dem at blive på deres sted, da de langsomt kredsede om solen. Kuiperbæltet og dets landsmand, den mere fjerne og sfæriske Oort Cloud, indeholder resterne fra solsystemets begyndelse og kan give værdifuld indsigt i dets fødsel.

Ifølge til Nice-modellen – en af de foreslåede modeller for dannelse af solsystemet – kan Kuiper-bæltet have dannet sig tættere på solen, nær hvor Neptun nu kredser. I denne model deltog planeterne i en udførlig dans, hvor Neptun og Uranus skiftede plads og bevægede sig udad, væk fra solen. Efterhånden som planeterne bevægede sig længere væk fra solen, kan deres tyngdekraft have båret mange af Kuiper Belt-objekterne med sig, hvor de små huse var foran, da iskæmperne vandrede. Som et resultat blev mange af Kuiper Belt-objekterne flyttet fra det område, de blev oprettet til, i den koldere del af solsystemet.

Den mest overfyldte del af Kuiper Belt er mellem 42 og 48 gange Jorden ” afstand fra solen. Objekternes bane i denne region forbliver for det meste stabil, selvom nogle genstande lejlighedsvis har ændret deres kurs lidt, når de driver for tæt på Neptun.

Forskere vurderer, at tusinder af kroppe mere end 100 km (62 miles) i diameter bevæger sig rundt i solen inden for dette bælte sammen med billioner af mindre objekter, hvoraf mange er kortvarige kometer. Regionen indeholder også flere dværgplaneter – runde verdener for store til at blive betragtet som asteroider men for lille til at kvalificere sig som en planet.

Kuiper Belt objekter

Pluto var det første ægte Kuiper Belt objekt (KBO), der blev set, selvom forskere på det tidspunkt ikke anerkendte det som sådan indtil andre KBO’er blev opdaget. Når Jewitt og Luu opdagede Kuiper-bæltet, så astronomer snart, at regionen ud over Neptun var fuld af iskolde klipper og små verdener.

Sedna, en KBO, der er omkring tre fjerdedele af Plutos størrelse, var opdaget i 2004. Det er så langt ude fra solen, at det tager cirka 10.500 år at lave en enkelt bane. Sedna er omkring 1.770 km bred og cirkler solen i en excentrisk bane, der strækker sig mellem 8,9 mia. km) og 84 milliarder miles (135 milliarder km).

“Solen ser så lille ud fra den afstand, at du helt kunne blokere den ud med hovedet på en nål,” Mike Brown, en astronom ved California Institute of Technology, der opdagede dette og flere andre Kuiper Belt-objekter, sagde i en erklæring.

I juli 2005 opdagede astronomer Eris, en KBO, der er lidt mindre end Pluto. Eris kredser om solen omkring en gang hvert 580 år og rejser næsten 100 gange længere væk fra solen end Jorden gør. Dens opdagelse afslørede for nogle astronomer problemet med at kategorisere Pluto som en fuldskala planet. Ifølge Den Internationale Astronomiske Unions (IAU) definition fra 2006 skal en planet være stor nok til at rydde sit kvarter for snavs. Pluto og Eris, omgivet af Kuiper Belt, havde klart ikke gjort det. Som et resultat blev Pluto, Eris og den største asteroide, Ceres, i 2006 omklassificeret af IAU som dværgplaneter. Yderligere to dværgplaneter, Haumea og Makemake, blev opdaget i Kuiper Belt i 2008.

Astronomer overvejer nu Haumeas status som en dværgplanet. I 2017, da objektet passerede mellem Jorden og en lys stjerne, vidste forskerne, at det er mere langstrakt end rundt. Rundhed er et af kriterierne for en dværgplanet ifølge IAU’s definition. Haumeas langstrakte form kunne være et resultat af dens hurtige spin; en dag på objektet varer kun omkring fire timer.

“Jeg ved ikke, om dette vil ændre definitionen,” fortalte Santos Sanz, en astronom ved Instituto de Astrofísica de Andalucía i Granada, Spanien. Space.com. “Jeg tror sandsynligvis ja, men sandsynligvis vil det tage tid.”

Planet Nine

Planet Nine er en hypotetisk verden, der menes at kredse om solen i en afstand, der er omkring 600 gange længere fra solen end Jordens bane, og omkring 20 gange længere ud end Neptuns bane. (Neptuns bane ligger 2,7 milliarder miles fra solen på sit nærmeste punkt.)

Forskere har faktisk ikke set Planet Nine. Dens eksistens blev udledt af gravitationseffekter observeret på andre objekter i Kuiper Belt. Forskerne Mike Brown og Konstantin Batygin ved California Institute of Technology i Pasadena beskrev beviser for Planet Nine i en undersøgelse offentliggjort i Astronomical Journal i 2016.

Hvis der er en anden verden derude, astronomer Scott Sheppard, fra Carnegie Institution for Science i Washington, DC og Chadwick Trujillo fra Northern Arizona University, vil sandsynligvis finde det snart. Parret har brugt de sidste seks år på at arbejde på den dybeste undersøgelse af svage genstande ved kanten af solsystemet efter at have foreslået eksistensen af Planet X, en lille dværgplanet ud over Pluto, i 2014.

Så langt, Sheppard og Trujillo har fundet 62 fjerne objekter, der udgør ca. 80 procent af alle dem, der ligger ved kanten af systemet. Sidste år opdagede de to dværgplaneter 2015 TG387, med tilnavnet “Goblin”, og den fjerneste KBO, der nogensinde er rapporteret, 2018 VG18, med tilnavnet “FarOut.” I februar 2019 annoncerede Sheppard uofficielt opdagelsen af et endnu fjernere objekt, uformelt kendt som “FarFarOut.”

“Disse fjerne objekter er som brødkrummer, der fører os til Planet X,” sagde Sheppard i en erklæring. “Jo flere af dem vi kan finde, desto bedre kan vi forstå det ydre solsystem og den mulige planet, som vi tror er ved at forme deres baner – en opdagelse, der ville omdefinere vores viden om solsystemets udvikling.”

Et besøg fra New Horizons

På grund af deres lille størrelse og fjerne placering er Kuiper Belt-objekter en udfordring at få øje på fra Jorden. målinger fra NASAs rumbaserede Spitzer-teleskop har hjulpet med at sømme størrelser til de største objekter.

For at få et bedre indblik i disse fjerntliggende rester fra solsystemets fødsel lancerede NASA New Horizons-mission. Rumfartøjet nåede Pluto i 2015 og fortsatte med det formål at undersøge flere KBO’er. Den 1. januar 2019 fløj New Horizons af Kuiper Belt-objektet kaldet 2014 MU69.

De første billeder taget af MU69 foreslog en snemandlig konfiguration med to runde kugler fast. Disse billeder syntes at bekræfte ideen om stentilvækst – en teori om planetformation, der antyder, at små stenede og isede kroppe i solsystemet langsomt trækkes sammen af tyngdekraften.

Imidlertid frigives billeder en måned efter flyby foreslog, at parret var fladere end oprindeligt antaget, mere som to hamburgerbøffer end snebolde. Deres dannelse er fortsat et mysterium.

“De nye billeder skaber videnskabelige gåder om, hvordan et sådant objekt endda kunne dannes,” sagde Alan Stern, New Horizons hovedforsker, i en erklæring. “Vi har aldrig set noget som dette, der kredser om solen.”

MU69 er muligvis ikke det sidste objekt, som New Horizons besøger. Holdet har allerede sagt, at rumfartøjet har nok brændstof til at flyve af en anden KBO. NASA ville have brug for at godkende en udvidet mission, men at besøge et andet objekt ville hjælpe forskere med at få en bredere forståelse af Kuiper Belt.