ガスの巨人海王星の向こうには、氷のような物体で満たされた空間の領域があります。カイパーベルトとして知られるこの肌寒い広がりには、初期の太陽系の残骸である何兆もの物体があります。
1943年、天文学者のケネスエッジワースは、海王星の向こうに彗星やより大きな物体が存在する可能性があることを示唆しました。そして1951年、天文学者のジェラルドカイパーは、太陽系の遠端に氷のような物体の帯が存在することを予測しました。今日、このペアによって予測されたリングは、カイパーベルトまたはエッジワース-カイパーベルトとして知られています。
その巨大なサイズにもかかわらず、カイパーベルトは、天文学者のデイブジューイットとジェーンルーによって1992年まで発見されませんでした。 NASAによると、このペアは1987年以来、「海王星の向こうにある薄暗い物体を探して天を熱心にスキャン」していた。彼らは最初に発見した物体を「スマイリー」と名付けたが、後に「1992QB1」としてカタログ化された。
それ以来、天文学者はこの地域内のいくつかの興味深いカイパーベルトオブジェクトと潜在的な惑星を発見しました。NASAのニューホライズンズミッションは、以前は隠されていた惑星とオブジェクトを発見し続け、科学者がこのユニークな太陽系の遺物についてさらに学ぶのを助けます。
カイパーベルトの形成
太陽系が形成されると、ガス、ほこり、岩の多くが集まって太陽と惑星を形成しました。その後、惑星は残りの残骸のほとんどを太陽に、または太陽系から一掃しました。しかし、太陽系の端にある物体は、木星のようなはるかに大きな惑星の重力タグボートを回避するのに十分な距離にあり、太陽をゆっくりと周回している間、その場所にとどまることができました。カイパーベルトとその同胞である、より遠くにある球形のオールトの雲には、太陽系の初めから残った残骸が含まれており、その誕生について貴重な洞察を提供することができます。
ニースモデル（太陽系形成の提案されたモデルの1つ）に対して、カイパーベルトは、海王星が現在軌道を回っている場所の近くで、太陽の近くに形成された可能性があります。このモデルでは、惑星は精巧なダンスを行い、海王星と天王星は場所を変えて、太陽から離れて外側に移動しました。惑星が太陽から遠ざかるにつれて、それらの重力がカイパーベルトの物体の多くを運び、氷の巨人が移動するにつれて小さな物体を前方に羊飼いにした可能性があります。その結果、カイパーベルトのオブジェクトの多くは、作成された領域から太陽系のより冷たい部分に移動されました。
カイパーベルトの最も混雑したセクションは、地球の42〜48倍です。」 s太陽からの距離。この領域のオブジェクトの軌道は、ほとんどの部分で安定していますが、ネプチューンに近づきすぎるとコースがわずかに変化するオブジェクトもあります。
科学者は、数千の物体が推定されています。直径100km（62マイル）以上がこのベルト内で太陽の周りを移動し、何兆もの小さな物体があり、その多くは短周期彗星です。この地域にはいくつかの矮星も含まれています。円形の世界は大きすぎて小惑星とは見なされません。しかし、惑星としての資格を得るには小さすぎます。
カイパーベルトオブジェクト
冥王星は、最初に見られた真のカイパーベルトオブジェクト（KBO）でしたが、当時の科学者はそれをそのように認識していませんでした。他のKBOが発見されました。ジュウィットとルーがカイパーベルトを発見すると、天文学者たちはすぐに海王星の向こうの地域が氷の岩と小さな世界でいっぱいであることに気づきました。
冥王星の約4分の3の大きさのKBOであるセドナはセドナは幅が約1,100マイル（1,770 km）で、80億マイル（129億マイル）の範囲の偏心軌道で太陽を一周しますが、太陽から遠く離れているため、1つの軌道を作るのに約10、500年かかります。 km）と840億マイル（1350億km）。
「太陽はその距離から非常に小さく見えるので、ピンの頭で完全に遮ることができます」と、天文学者のマイク・ブラウンはこれと他のいくつかのカイパーベルトオブジェクトを発見したカリフォルニア工科大学は声明の中で述べています。
2005年7月、天文学者は冥王星よりわずかに小さいKBOであるエリスを発見しました。エリスは約580年に1回、太陽を周回して移動します。太陽から地球のほぼ100倍の距離にあり、その発見により、冥王星を本格的な惑星として分類する問題が一部の天文学者に明らかになりました。国際天文連合（IAU）の2006年の定義によると、惑星は十分な大きさでなければなりません。冥王星とエリスは、カイパーベルトに囲まれていましたが、明らかに失敗していました。その結果、2006年に、冥王星とエリス、そして最大の小惑星であるセレスは、IAUによって矮星として再分類されました。さらに2つの矮星惑星、ハウメアとメイクメイクが2008年にカイパーベルトで発見されました。
天文学者は現在、ハウメアの矮星惑星としての地位を再考しています。 2017年、物体が地球と明るい星の間を通過したとき、科学者たちはそれが円形よりも細長いことに気づきました。 IAUの定義によれば、真円度は準惑星の基準の1つです。ハウメアの細長い形状は、その急速な回転の結果である可能性があります。スペインのグラナダにあるアンダルシーア天体研究所の天文学者であるサントスサンツ氏は、この天体の1日は約4時間しか続かない。
「これで定義が変わるかどうかはわからない」と語った。 Space.com。「おそらくそうだと思いますが、おそらく時間がかかるでしょう。」
Planet Nine
Planet Nineは、地球の軌道よりも太陽から約600倍、ネプチューンの軌道よりも約20倍離れた距離で太陽を周回すると考えられている架空の世界です。 （海王星の軌道は、最も近い点で太陽から27億マイルです。）
科学者は実際にプラネットナインを見たことがありません。その存在は、カイパーベルトの他の物体で観測された重力効果によって推測されました。パサデナのカリフォルニア工科大学の科学者マイクブラウンとコンスタンティンバティギンは、2016年にアストロノミカルジャーナルに発表された研究でプラネットナインの証拠を説明しました。
そこに別の世界がある場合、天文学者のスコットシェパードはワシントンDCのカーネギー科学研究所と北アリゾナ大学のチャドウィックトルヒーリョはすぐにそれを見つける可能性があります。ペアは、2014年に冥王星の向こうにある小さな準惑星である惑星Xの存在を提案した後、過去6年間、太陽系の端にあるかすかな物体の最も深い調査に取り組んできました。
これまでのところ、シェパードとトルヒーリョは62個の遠方の天体を発見しました。これは、システムの端にあるすべての天体の約80パーセントを占めています。昨年、発見された2つの準惑星2015 TG387は「ゴブリン」と呼ばれ、これまでに報告された中で最も遠いKBOである2018 VG18は、「ファーアウト」と呼ばれています。 2019年2月、シェパードは非公式に「FarFarOut」として知られるさらに遠い物体の発見を発表しました。
「これらの遠い物体は、私たちを惑星Xに導くパンくずのようなものです」とシェパードは声明で述べています。 「私たちが見つけることができるものが多ければ多いほど、太陽系の外側と、それらの軌道を形成していると思われる惑星をよりよく理解できます。これは、太陽系の進化に関する知識を再定義する発見です。」
ニューホライズンズからの訪問
サイズが小さく、場所が離れているため、カイパーベルトオブジェクトは地球から見つけるのが困難です。赤外線NASAの宇宙ベースのスピッツァー望遠鏡からの測定は、最大の物体のサイズを特定するのに役立ちました。
太陽系の誕生からこれらの遠隔の残り物をよりよく垣間見るために、NASAはニューホライズンズミッション。宇宙船は2015年に冥王星に到達し、複数のKBOを調査することを目的として継続しました。 2019年1月1日、ニューホライズンズは2014MU69と呼ばれるカイパーベルトオブジェクトによって飛行しました。
MU69の最初の画像は、2つの丸いボールがくっついた雪だるまのような構成を示唆していました。これらの画像は、ペブル集積のアイデアを確認しているように見えました。これは、太陽系の小さな岩と氷の物体が重力によってゆっくりと引き寄せられることを示唆する惑星形成の理論です。
ただし、フライバイの1か月後にリリースされた画像ペアは当初考えられていたよりも平らで、雪だるまよりもハンバーガーのパテが2つあることを示唆していました。ニューホライズンズの主任研究員であるアラン・スターン氏は声明のなかで、それらの形成は謎のままである。
「新しい画像は、そのような物体がどのように形成されるかについての科学的なパズルを生み出している」と述べた。 「このようなものが太陽を周回しているのを見たことがありません。」
ニューホライズンズが訪れる最後の物体はMU69ではないかもしれません。チームはすでに、宇宙船には別のKBOが飛行するのに十分な燃料があると言っています。NASA延長されたミッションを承認する必要がありますが、別のオブジェクトを訪問すると、科学者はカイパーベルトをより広く理解するのに役立ちます。
