Dincolo de gigantul gazos Neptun se află o regiune a spațiului plină de corpuri înghețate. Cunoscută sub numele de Centura Kuiper, această întindere rece păstrează trilioane de obiecte – rămășițe ale sistemului solar timpuriu.

În 1943, astronomul Kenneth Edgeworth a sugerat că ar putea exista comete și corpuri mai mari dincolo de Neptun. Și în 1951, astronomul Gerard Kuiper a prezis existența unei centuri de obiecte înghețate la marginea îndepărtată a sistemului solar. Astăzi, inelele prezise de pereche sunt cunoscute sub numele de Centura Kuiper sau Centura Edgeworth-Kuiper.

În ciuda dimensiunilor sale masive, Centura Kuiper nu a fost descoperită până în 1992 de astronomii Dave Jewitt și Jane Luu. Potrivit NASA, perechea a „scanat cu obstinație cerurile în căutarea unor obiecte slabe dincolo de Neptun” din 1987. Au numit primul obiect pe care l-au văzut „Smiley”, dar ulterior a fost catalogat drept „1992 QB1”.

e atunci, astronomii au descoperit mai multe obiecte interesante din Centura Kuiper și planete potențiale din regiune. Misiunea New Horizons a NASA continuă să descopere planete și obiecte ascunse anterior, ajutând oamenii de știință să afle mai multe despre această relicvă unică a sistemului solar.

Formarea centurii Kuiper

Când s-a format sistemul solar, o mare parte din gaz, praf și roci s-au tras împreună pentru a forma soarele și planetele. Planetele au măturat apoi majoritatea resturilor rămase în soare sau în afara sistemului solar. Dar obiectele de la marginea sistemului solar erau suficient de departe pentru a evita remorcherele gravitaționale ale planetelor mult mai mari, cum ar fi Jupiter, și astfel au reușit să rămână la locul lor în timp ce orbitau încet în jurul soarelui. Centura Kuiper și compatriotul său, norul Oort mai îndepărtat și sferic, conțin resturile rămase de la începutul sistemului solar și pot oferi informații valoroase despre nașterea sa.

Conform la modelul de la Nisa – unul dintre modelele propuse de formare a sistemului solar – Centura Kuiper s-ar fi putut forma mai aproape de soare, lângă locul în care orbitează acum Neptun. În acest model, planetele s-au angajat într-un dans elaborat, cu Neptun și Uranus schimbând locurile și mutându-se în afară, departe de soare. Pe măsură ce planetele s-au îndepărtat mai mult de soare, gravitația lor ar fi putut transporta cu ele multe obiecte din Centura Kuiper, păstorind obiectele minuscule din față, în timp ce uriașii de gheață migrau. Drept urmare, multe dintre obiectele din Centura Kuiper au fost mutate din regiunea în care au fost create în partea mai rece a sistemului solar.

Cea mai aglomerată secțiune a Centurii Kuiper este între 42 și 48 de ori Pământul ” Distanța față de soare. Orbita obiectelor din această regiune rămâne stabilă în cea mai mare parte, deși unele obiecte își schimbă cursul uneori ușor când se îndreaptă prea aproape de Neptun.

Oamenii de știință estimează că mii de corpuri mai mult de 100 km (62 mile) în diametru se deplasează în jurul soarelui în interiorul acestei centuri, împreună cu trilioane de obiecte mai mici, dintre care multe sunt comete de perioadă scurtă. Regiunea conține, de asemenea, mai multe planete pitice – lumi rotunde prea mari pentru a fi considerate asteroizi dar prea mic pentru a fi calificat drept planetă.

Obiectele centurii Kuiper

Pluto a fost primul adevărat obiect al centurii Kuiper (KBO) care a fost văzut, deși oamenii de știință de atunci nu l-au recunoscut ca atare până când au fost descoperite alte KBO-uri. Odată ce Jewitt și Luu au descoperit Centura Kuiper, astronomii au văzut în curând că regiunea de dincolo de Neptun era plină de roci înghețate și lumi minuscule.

Sedna, un KBO care „are aproximativ trei sferturi dimensiunea lui Pluto, era descoperită în 2004. Este atât de departe de soare, este nevoie de aproximativ 10.500 de ani pentru a face o singură orbită. Sedna are aproximativ 1.770 km lățime și înconjoară soarele într-o orbită excentrică care variază între 12.9 miliarde mile km) și 84 de miliarde de mile (135 miliarde de km).

„Soarele pare atât de mic de la acea distanță încât ai putea să-l blochezi complet cu capul unui știft”, Mike Brown, astronom la California Institute of Technology, care a descoperit acest lucru și alte câteva obiecte din Centura Kuiper, a declarat într-o declarație.

În iulie 2005, astronomii au descoperit Eris, un KBO care este puțin mai mic decât Pluto. Eris orbitează soarele aproximativ o dată la 580 de ani, călătorind de aproape 100 de ori mai departe de Soare decât o face Pământul. Descoperirea sa a dezvăluit unor astronomi problema clasificării lui Pluto ca pe o planetă pe scară largă. Conform definiției Uniunii Astronomice Internaționale (IAU) din 2006, o planetă trebuie să fie suficient de mare pentru a Pluto și Eris, înconjurați de Centura Kuiper, nu reușiseră în mod clar. Ca urmare, în 2006, Pluto, Eris și cel mai mare asteroid, Ceres, au fost reclasificate de IAU ca planete pitice. Alte două planete pitice, Haumea și Makemake, au fost descoperite în Centura Kuiper în 2008.

Astronomii reconsideră acum statutul Haumea de planetă pitică. În 2017, când obiectul a trecut între Pământ și o stea strălucitoare, oamenii de știință și-au dat seama că este mai alungit decât rotund. Rotunjimea este unul dintre criteriile unei planete pitice, conform definiției IAU. Forma alungită a Haumea ar putea fi rezultatul rotirii rapide a acesteia; o zi pe obiect durează doar aproximativ patru ore.

„Nu știu dacă acest lucru va schimba definiția”, a declarat Santos Sanz, un astronom de la Instituto de Astrofísica de Andalucía din Granada, Spania. Space.com. „Cred că da, dar probabil va dura ceva.”

Planeta Nouă

Planeta Nouă este o lume ipotetică despre care se crede că orbitează Soarele la o distanță de aproximativ 600 de ori mai îndepărtată de Soare decât orbita Pământului și de aproximativ 20 de ori mai departe decât orbita lui Neptun. (Orbita lui Neptun se află la 2,7 miliarde de mile de Soare în punctul său cel mai apropiat.)

Oamenii de știință nu au văzut de fapt Planeta Nouă. Existența sa a fost dedusă de efectele gravitaționale observate asupra altor obiecte din Centura Kuiper. Oamenii de știință Mike Brown și Konstantin Batygin de la California Institute of Technology din Pasadena au descris dovezile pentru Planeta Nouă într-un studiu publicat în Astronomical Journal în 2016.

Dacă mai există o lume, astronomii Scott Sheppard, de la Institutul Carnegie pentru Știință din Washington, DC și Chadwick Trujillo, de la Universitatea Arizona din Nord, sunt susceptibile să o găsească în curând. Cei doi au petrecut ultimii șase ani lucrând la cel mai profund sondaj al obiectelor slabe de la marginea sistemului solar, după ce au propus existența Planetei X, o mică planetă pitică dincolo de Pluto, în 2014.

până acum, Sheppard și Trujillo au găsit 62 de obiecte îndepărtate, care reprezintă aproximativ 80% din totalul celor aflate la marginea sistemului. Anul trecut, cei doi au descoperit planeta pitică 2015 TG387, poreclită „Goblin”, și cel mai îndepărtat KBO raportat vreodată, 2018 VG18, poreclit „FarOut”. În februarie 2019, Sheppard a anunțat neoficial descoperirea unui obiect și mai îndepărtat, cunoscut informal sub numele de „FarFarOut”.

„Aceste obiecte îndepărtate sunt ca niște pesmet care ne conduc spre planeta X”, a spus Sheppard într-un comunicat. „Cu cât putem găsi mai mulți dintre ei, cu atât putem înțelege mai bine sistemul solar exterior și planeta posibilă despre care credem că le modelează orbitele – o descoperire care ne-ar redefini cunoștințele despre evoluția sistemului solar.”

O vizită din New Horizons

Datorită dimensiunilor reduse și a amplasării îndepărtate, obiectele din Centura Kuiper sunt o provocare de observat de pe Pământ. măsurătorile efectuate de telescopul Spitzer bazat pe spațiu al NASA au ajutat la reducerea dimensiunilor pentru cele mai mari obiecte.

Pentru a vedea mai bine aceste resturi la distanță de la nașterea sistemului solar, NASA a lansat Misiunea New Horizons. Nava spațială a ajuns la Pluto în 2015 și a continuat cu scopul de a examina mai multe KBO-uri. La 1 ianuarie 2019 New Horizons a zburat lângă obiectul Kuiper Belt numit 2014 MU69.

Primele imagini realizate cu MU69 au sugerat o configurație asemănătoare unui om de zăpadă, cu două bile rotunde lipite între ele. Aceste imagini păreau să confirme ideea acreției de pietricele – o teorie a formării planetare care sugerează că corpurile mici stâncoase și înghețate din sistemul solar sunt încorporate încet de gravitație.

Cu toate acestea, imaginile lansate la o lună după flyby a sugerat că perechea era mai plată decât se credea inițial, mai degrabă ca două hamburgeri decât bulgări de zăpadă. Formarea lor rămâne un mister.

„Noile imagini creează puzzle-uri științifice despre modul în care un astfel de obiect ar putea fi chiar format”, a declarat Alan Stern, investigatorul principal al New Horizons, într-o declarație. „Nu am văzut niciodată așa ceva orbitând în jurul soarelui.”

Este posibil ca MU69 să nu fie ultimul obiect pe care New Horizons îl vizitează. Echipa a spus deja că nava spațială are suficient combustibil pentru a zbura cu un alt KBO. NASA ar trebui să aprobe o misiune extinsă, dar vizitarea unui alt obiect ar ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine Centura Kuiper.