Kuiper Belt : 태양계 가장자리의 물체

가스 거인 Neptune 너머에는 얼음 물체로 가득 찬 공간이 있습니다. 카이퍼 벨트로 알려진이 쌀쌀한 공간에는 초기 태양계의 잔재 인 수조 개의 물체가 있습니다.

1943 년에 천문학 자 Kenneth Edgeworth는 혜성과 더 큰 몸체가 해왕성 너머에 존재할 수 있다고 제안했습니다. 그리고 1951 년에 천문학 자 Gerard Kuiper는 태양계의 먼 가장자리에 얼음 천체 벨트가 존재한다고 예측했습니다. 오늘날이 쌍에 의해 예측되는 고리는 Kuiper Belt 또는 Edgeworth-Kuiper Belt로 알려져 있습니다.

그 거대한 크기에도 불구하고 Kuiper Belt는 천문학 자 Dave Jewitt와 Jane Luu에 의해 1992 년까지 발견되지 않았습니다. NASA에 따르면이 쌍은 1987 년부터 “해왕성 너머의 희미한 물체를 찾아 하늘을 샅샅이 조사”했습니다. 그들은 처음으로 발견 한 물체를 “Smiley”라고 명명했지만 나중에 “1992 QB1″로 분류했습니다.

그 이후로 천문학 자들은이 지역 내에서 몇 가지 흥미로운 Kuiper Belt 물체와 잠재적 인 행성을 발견했습니다. NASA의 New Horizons 임무는 이전에 숨겨져 있던 행성과 물체를 계속해서 발견하여 과학자들이이 독특한 태양계 유물에 대해 더 많이 알 수 있도록 돕습니다.

Kuiper Belt 형성

태양계가 형성 될 때 많은 가스, 먼지 및 암석이 함께 모여 태양과 행성을 형성했습니다. 그런 다음 행성은 남은 잔해의 대부분을 태양 또는 태양계 밖으로 휩쓸 었습니다. 그러나 태양계의 가장자리에있는 물체는 목성과 같은 훨씬 더 큰 행성의 중력 적 잡아 당김을 피할 수있을만큼 충분히 멀리 떨어져있어서 천천히 태양을 공전하면서 그 자리에 머물 수있었습니다. Kuiper Belt와 동급 인 더 먼 구형 인 Oort Cloud는 태양계의 시작부터 남은 잔해를 포함하고 있으며 그 탄생에 대한 귀중한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.

에 따르면 태양계 형성의 제안 된 모델 중 하나 인 니스 모델에 대해 카이퍼 벨트는 해왕성이 현재 궤도를 도는 곳 근처에서 태양에 더 가깝게 형성되었을 수 있습니다. 이 모델에서 행성은 해왕성과 천왕성이 장소를 바꾸고 태양에서 멀어지면서 바깥쪽으로 움직이는 정교한 춤을 추었습니다. 행성이 태양에서 멀어짐에 따라 중력은 많은 카이퍼 벨트 물체를 운반하여 얼음 거인이 이동함에 따라 앞의 작은 물체를 보호했을 수 있습니다. 그 결과 많은 Kuiper Belt 개체가 생성 된 지역에서 태양계의 더 차가운 부분으로 옮겨졌습니다.

Kuiper Belt에서 가장 혼잡 한 부분은 지구의 42 배에서 48 배 사이입니다. ” 태양과의 거리.이 지역에있는 물체의 궤도는 대부분 안정적으로 유지되지만 일부 물체는 해왕성에 너무 가깝게 표류 할 때 경로가 약간 변경되기도합니다.

과학자들은 수천 개의 물체를 추정합니다. 직경 100km (62 마일) 이상이이 벨트 내에서 태양 주위를 여행하며, 그 중 다수가 단기간 혜성 인 수조 개의 작은 물체와 함께 이동합니다. 또한이 지역에는 소행성으로 간주하기에는 너무 큰 둥근 세계인 여러 난쟁이 행성이 있습니다. 그러나 너무 작아서 행성으로 분류 할 수 없습니다.

Kuiper Belt는 궤도 너머로 보입니다. 해왕성의 거주자 중 하나는 고도로 기울어 진 엘리 픽 궤도에있는 Eris입니다. (이미지 출처 : NASA)

Kuiper Belt 개체

Pluto는 당시 과학자들이 그와 같이 인식하지 못했지만 처음으로 볼 수있는 진정한 Kuiper Belt 개체 (KBO)였습니다. 다른 KBO가 발견되었습니다. Jewitt와 Luu가 Kuiper Belt를 발견하자 천문학 자들은 곧 해왕성 너머 지역이 얼음 바위와 작은 세계로 가득 차 있다는 것을 알게되었습니다.

명왕성 크기의 약 3/4 크기 인 KBO 인 Sedna는 이것은 태양에서 멀리 떨어져있어 단일 궤도를 만드는 데 약 10,500 년이 걸립니다. 세드나는 폭이 약 1,100 마일 (1,770km)이고 편심 궤도에서 태양을 맴돌며 80 억 마일 (129 억 마일) 범위에 있습니다. km) 및 840 억 마일 (1,350 억 km).

“태양은 그 거리에서 너무 작아서 핀 머리로 완전히 차단할 수 있습니다.”미국의 천문학 자 Mike Brown 이 물체와 다른 여러 Kuiper Belt 물체를 발견 한 California Institute of Technology는 성명을 통해 말했습니다.

이 작가의 인상은 멀리 떨어진 왜 행성 에리스를 보여줍니다. 새로운 관찰에 따르면 Eris는 이전에 생각했던 것보다 작고 명왕성과 거의 똑같은 크기입니다. 에리스는 매우 반사적이며 그 표면은 아마도 대기의 얼어 붙은 잔해에서 형성된 서리로 덮여있을 것입니다. 먼 태양은 오른쪽 상단에 나타나고 에리스와 달 Dysnomia (중앙)는 모두 초승달 모양으로 나타납니다. (이미지 출처 : ESO / L.Calçada)

2005 년 7 월, 천문학 자들은 명왕성보다 약간 작은 KBO 인 Eris를 발견했습니다. Eris는 약 580 년에 한 번씩 태양을 공전하며 여행합니다. 지구보다 태양으로부터 거의 100 배 더 멀리 떨어져 있습니다.이 발견은 일부 천문학 자에게 명왕성을 본격적인 행성으로 분류하는 문제를 밝혀 냈습니다. IAU (International Astronomical Union)의 2006 년 정의에 따르면 행성은 충분히 커야합니다. Kuiper Belt로 둘러싸인 명왕성과 에리스는 분명히 그렇게하지 못했으며, 2006 년에 명왕성, 에리스, 그리고 가장 큰 소행성 인 세레스가 IAU에 의해 왜 소행성으로 재 분류되었습니다. 2008 년 Kuiper Belt에서 두 개의 왜 소행성 Haumea와 Makemake가 더 발견되었습니다.

천문학 자들은 이제 Haumea의 왜 행성으로서의 지위를 재고하고 있습니다. 2017 년, 물체가 지구와 밝은 별 사이를 지나갈 때 과학자들은 그것이 둥근 것보다 더 길다는 것을 깨달았습니다. IAU의 정의에 따르면 진원도는 왜 소행성의 기준 중 하나입니다. Haumea의 길쭉한 모양은 그것의 빠른 회전의 결과 일 수 있습니다. 물체에 대한 하루는 약 4 시간 동안 만 지속됩니다.

“정의가 바뀔지 모르겠습니다.”스페인 그라나다에있는 Instituto de Astrofísica de Andalucía의 천문학자인 Santos Sanz는 다음과 같이 말했습니다. Space.com. “아마 그렇다고 생각하지만 시간이 걸릴 것입니다.”

Planet Nine

Planet Nine 지구 궤도보다 태양에서 약 600 배, 해왕성 궤도보다 약 20 배 더 멀리 떨어진 거리에서 태양을 공전하는 가상 세계입니다. (해왕성의 궤도는 태양에서 가장 가까운 지점에서 27 억 마일입니다.)

과학자들은 실제로 9 행성을 보지 못했습니다. 그 존재는 카이퍼 벨트의 다른 물체에서 관찰 된 중력 효과에 의해 추론되었습니다. Pasadena에있는 캘리포니아 공과 대학의 과학자 Mike Brown과 Konstantin Batygin은 2016 년 Astronomical Journal에 실린 연구에서 Planet Nine에 대한 증거를 설명했습니다.

다른 세계가 있다면 천문학 자 Scott Sheppard, 워싱턴 DC에있는 카네기 과학 연구소와 노던 애리조나 대학교의 채드윅 트루 히 요가 곧 찾을 가능성이 높습니다. 두 사람은 2014 년 명왕성 너머의 작은 왜성 행성 인 행성 X의 존재를 제안한 후 지난 6 년 동안 태양계 가장자리에있는 희미한 물체에 대한 가장 깊은 조사 작업을 해왔습니다.

그래서 지금까지 Sheppard와 Trujillo는 62 개의 멀리 떨어진 물체를 발견했으며, 이는 시스템 가장자리에있는 모든 물체의 약 80 %를 차지합니다. 작년에 두 사람은 “고블린”이라는 별명을 가진 난쟁이 행성 2015 TG387과 지금까지보고 된 가장 먼 KBO 인 2018 년 VG18 (별명 “FarOut”)을 발견했습니다. 2019 년 2 월 Sheppard는 비공식적으로 “FarFarOut”으로 알려진 훨씬 더 먼 물체의 발견을 비공식적으로 발표했습니다.

“이 먼 물체는 우리를 행성 X로 이끄는 빵 부스러기와 같습니다.”라고 Sheppard는 성명에서 말했습니다. “우리가 더 많이 찾을수록 우리는 외부 태양계와 궤도를 형성하고 있다고 생각되는 행성을 더 잘 이해할 수 있습니다. 이는 태양계의 진화에 대한 우리의 지식을 재정의 할 발견입니다.”

뉴 호라이즌에서 방문

Kuiper Belt 개체는 크기가 작고 멀리 떨어져 있기 때문에 지구에서 찾기가 어렵습니다. NASA의 우주 기반 Spitzer 망원경의 측정은 가장 큰 물체의 크기를 정하는 데 도움이되었습니다.

태양계의 탄생으로 인한 이러한 먼 잔재를 더 잘 파악하기 위해 NASA는 New Horizons 임무. 우주선은 2015 년에 명왕성에 도달했고 여러 KBO를 조사하기 위해 계속되었습니다. 2019 년 1 월 1 일 New Horizons는 2014 MU69라는 Kuiper Belt 개체를 따라 날아갔습니다.

MU69에서 찍은 첫 번째 이미지는 두 개의 둥근 공이 붙어있는 눈사람 같은 구성을 제안했습니다. 이 이미지는 조약돌 부착에 대한 아이디어를 확인하는 것처럼 보였습니다. 태양계의 작은 암석과 얼음 물체가 중력에 의해 서서히 결합된다는 행성 형성 이론입니다.

그러나 비행 후 한 달 후에 공개 된 이미지입니다. 그 쌍이 원래 생각했던 것보다 더 평평하며, 눈덩이보다 햄버거 패티 두 개와 비슷하다고 제안했습니다. 그들의 형성은 미스테리로 남아 있습니다.

“새로운 이미지는 그러한 물체가 어떻게 형성 될 수 있는지에 대한 과학적 퍼즐을 만들고 있습니다.”라고 New Horizons의 수석 조사자 인 Alan Stern은 성명에서 말했습니다. “우리는 태양 궤도를 도는 이와 같은 것을 본 적이 없습니다.”

MU69는 New Horizons가 방문하는 마지막 물체가 아닐 수 있습니다. 팀은 이미 우주선이 다른 KBO가 비행하기에 충분한 연료를 가지고 있다고 말했습니다. NASA 확장 된 임무를 승인해야하지만 다른 물체를 방문하면 과학자들이 Kuiper Belt에 대해 더 폭넓게 이해하는 데 도움이됩니다.

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