Kuiperin vyöhyke
Kuiperin vyöhyke on laaja vyöhyke Aurinkokunnan ulko-osissa Neptunuksen radan takana.
Munkkirinkilän muotoinen Kuiperin vyöhyke on yksi Aurinkokunnan suurimmista rakenteista. Vyöhyke alkaa Neptunuksen radalta noin 30 astronomista yksikköä (AU) Auringosta, ja vyöhykkeen pääosan ulkoreuna on 50 AU:n päässä Auringosta. Varsinaiset Kuiperin vyöhykkeen kohteet eli cubewanot sijaitsevat noin 40–50 AU:n päässä Auringosta. Ulkoreunan kanssa päällekkäin sijaitsee hajanaiseksi kiekoksi kutsuttu vyöhyke, joka jatkuu aina 1000 AU:n etäisyydelle. Päällekkäisyydestään huolimatta hajanainen kiekko on joidenkin tutkijoiden mukaan eri aluetta kuin Kuiperin vyöhyke. Jotkut tutkijat kutsuvat myös Kuiperin vyöhykettä mieluummin transneptuniseksi alueeksi.[1]
Toistaiseksi Kuiperin vyöhykkeeltä on löydetty runsaat 2 000 kohdetta, mutta siellä arvellaan olevan miljoonia pieniä jäätyneitä kappaleita. Niistä sadattuhannet ovat halkaisijaltaan yli 100 kilometriä, ja suurimmat ovat yli 1 000 kilometrin kokoisia.[1] Suurimpia kappaleita ovat kääpiöplaneetat Eris, Pluto, Makemake ja Haumea.
Vaikka kohteita on paljon, niiden yhteenlaskettu massa on arviolta vain 10 prosenttia maapallon massasta. Kivisten ja jäisten kappaleiden lisäksi Kuiperin vyöhykkeellä on jäätynyttä ammoniumia ja metaania.[1]
Kuiperin vyöhykkeen kohteita ei voi havaita kaukoputkea tehottomammilla laitteilla tai paljain silmin. Monien Kuiperin vyöhykkeen kappaleitten radat ovat soikeita ja kaltevia toisin kuin suurten planeettojen.
Kuiperin vyöhyke on nimetty tähtitieteilijä Gerard Kuiperin mukaan. Hän julkaisi vuonna 1951 paperin, jossa hän spekuloi Pluton takana olevilla kohteilla.[1]
Kappaleet
muokkaa
Kuiperin vyöhykkeen kohteet (KBO) vaihtelevat huomattavasti kooltaan, muodoltaan ja väriltään. Ne eivät jakaannu tasaisesti vaan muodostavat rykelmiä sen mukaan, miten Neptunuksen painovoima on vaikuttanut niihin.[1]
Useimmat kohteet löytyvät vyöhykkeen pääosasta tai hajanaisesta kiekosta. Niin sanotut klassiset kohteet sijaitsevat 40–50 AU:n etäisyydellä Auringosta. Ne jaetaan ”kylmiin” ja ”kuumiin” kappaleisiin, millä viitataan niiden kiertoratoihin ja Neptunuksen painovoiman vaikutuksen voimakkuuteen. Kylmät kapaleet kiertävät Aurinkoa melko ympyränmuotoisella kiertoradalla, joka on melko samassa tasossa kuin planeettojen muodostama taso. Neptunuksen painovoima ei vaikuta niihin kovinkaan paljon. Kuumien kappaleiden radat ovat soikeampia ja enemmän kallellaan.[1]
Monella vyöhykkeen kohteella on oma kuu tai kaksonen.[1]
Joidenkin kappaleiden radat ovat resonanssissa Neptunuksen radan kanssa. Resonanssi voi olla 1:1, 4:3, 3:2 tai 2:1.[1] Kuiperin vyöhykkeen kohteiden (KBO) luokittelu:
- cubewanot (klassiset KBO:t, eivät rataresonanssissa), kuten Makemake, Varuna, Chaos, Albion, Arrokoth
- plutinot (3:2 resonanssissa olevat KBO:t), kuten Pluto, Orcus, Ixion
- twotinot (2:1 resonanssissa olevat KBO:t), kuten (130391) 2000 JG81
Neptunuksen ja Jupiterin välissä kiertää niin sanottuja kentaureja. Niiden arvellaan karanneen Kuiperin vyöhykkeeltä. Kuiperin vyöhykkeellä syntyy komeettoja, joista osa syöksyy Aurinkoon tai planeettoihin.[1]
Vyöhykkeen synty ja katoaminen
muokkaaKuiperin vyöhykkeen uskotaan olevan Aurinkokunnan muodostumisen jäänteitä. Kappaleet eivät yhdistyneet planeetaksi, koska Neptunuksen painovoima piti ne erillään. Vyöhykkeellä arvioidaan olleen alun perin moninkertainen määrä materiaalia, mutta se sinkoutui ulos Aurinkokunnasta suurten planeettojen vaikutuksesta. Kuiperin vyöhyke on hitaasti katoamassa, kun toisiinsa törmäilevät kohteet hajoavat pienemmiksi ja lentävät ulos Aurinkokunnasta.[1]
Vyöhykkeen löytäminen
muokkaaVyöhykkeen olemassaoloa ehdottivat ensimmäisinä Frederick C. Leonard vuonna 1930 (Pluton löytämisen aikoihin) ja Kenneth E. Edgeworth vuonna 1943. Gerard Kuiper, jonka mukaan vyöhyke on nimetty, esitti 1951, ettei vyöhykkeellä ollut enää jäljellä kohteita. Yksityiskohtaisempia arvioita vyöhykkeen kohteiden olemassaolosta tekivät Al G. W. Cameron vuonna 1962, Fred L. Whipple 1964 ja Julio Fernandez 1980.[2]
Luotaimet
muokkaaNasan New Horizons -luotain tutki Plutoa ja Arrokothia. Se laukaistiin 19. tammikuuta 2006, ohitti Pluton vuonna 2015 ja Arrokothin vuonna 2019. Luotain kävi 12 500 kilometrin etäisyydellä Plutosta ja 3 500 kilometrin etäisyydellä Arrokothin pinnasta ohitustensa aikana.[3][4][5][6]
Ennen kuin Arrokoth oli valittu luotaimen tutkimuskohteeksi, harkittiin myös kolmea muuta Kuiperin vyöhykkeen kohdetta: 2014 OS393, 2014 PN70 ja 2014 MT69. Luotaimella oli käytössään vain rajallisesti ajoainetta, ja Arrokothille pääsemisen jälkeen polttoainetta jäi myös muutoksiin ohituksen aikana. Lisäksi Arrokoth on "kylmän" joukon cubewano, eli se on syntynyt todennäköisesti nykyisellä radallaan. Se on hyvin alkukantainen kohde. Arrokoth sekä muut harkitut kohteet löytyivät Hubble-avaruusteleskoopin etsinnöissä vasta luotaimen laukaisun jälkeen, mikä on ensimmäinen kerta kun läheltä tutkittu kohde löytyy vasta kun luotain on jo avaruudessa.[7][8]
Samankaltaisia vyöhykkeitä muualla
muokkaa- Pääartikkeli: Pölykiekko
Muilta tähdiltä havaittuja Kuiperin vyöhykettä muistuttavia pölykiekkoja on kahdenlaisia: 20–30 AU:n etäisyydellä olevia kapeita vyöhykkeitä, ja yli 50 AU:n päässä olevia leveitä vyöhykkeitä.[9] Näitä pölykiekkoja on havaittu muun muassa Vegalta, Fomalhautilta ja Epsilon Eridanilta sekä Beta Pictorikselta. Ajan mukana pöly ajautuu keskustähteensä tai pienempi pöly puhaltuu pois keskustähden säteilyn vaikutuksesta, tai putoaa suurempien kappaleiden pinnalle. Näin ollen jonkun mekanismin täytyy tuotata jatkuvasti uutta pölyä. Pölyn uskotaan syntyvän jääpitoisten asteroidien tai komeettojen törmyksistä. Jään seassa on hieman muun muassa hiilipölyä ja kivipölyä.
Suurimmat Kuiperin vyöhykkeen kappaleet
muokkaaVyöhykkeen kappaleet on järjestetty niiden absoluuttisen magnitudin mukaan.
| Numero | Nimi | Absoluuttinen magnitudi | Päiväntasaajan läpimitta (km) | Keskietäisyys Auringosta (AU) |
Löytöaika | Löytäjä | Läpimitan mittaustapa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 136 199 | Eris | −1,2[10] | 2 326–2 330[11][12] | ~67,7 | 2005 | M. Brown, C. Trujillo & D. Rabinowitz | tähdenpeitto |
| 134 340 | Pluto | −0,7 | 2 329 | 39,4 | 1930 | Clyde Tombaugh | tähdenpeitto |
| 136 472 | Makemake | 0,1 | 1 426 | ~45,6 | 2005 | M. Brown, C. Trujillo & D. Rabinowitz | oletettu albedo |
| 136 108 | Haumea | 0,4 | 1 252 | ~43,3 | 2005 | J.L. Ortiz et al. | oletettu albedo |
| (134 340) I | Kharon | 1 | 1 270 | 39,4 | 1978 | James W. Christy | tähdenpeitto |
| 225 088 | Gonggong | 2,0[13] | 1 290[12] | 66,84 | 2007 | M. E. Schwamb, M. Brown & D. Rabinowitz | oletettu albedo |
| 90 482 | Orcus | 2,3 | 983 | 39,47 | 2004 | Michael E. Brown, Chadwick A. Trujillo, David L. Rabinowitz | oletettu albedo |
| 50 000 | Quaoar | 2,6 | 1 092 | 43,25 | 2002 | Chadwick A. Trujillo & Michael E. Brown | suora kuvaus |
| 28 978 | Ixion | 3,2 | 674 | 39,6 | 2001 | Deep Ecliptic Survey | lämpötila |
| 55 636 | 2002 TX300 | 3,3 | 309[12] | 43,1 | 2002 | NEAT | lämpötila |
| 20 000 | Varuna | 3,7 | 763 | 43,23 | 2000 | Robert S. McMillan | lämpötila |
| 174 567 | Varda | 3,7 | 692 | 45,63 | 2003 | J. A. Larsen | lämpötila |
| 55 565 | 2002 AW197 | 3,8 | 698[12] | 47,52 | 2002 | Chadwick A. Trujillo, Michael E. Brown, Eleanor F. Helin, Steven H. Pravdo, Kenneth J. Lawrence, Michael D. Hicks / Palomarin observatorio | oletettu albedo |
| 55 637 | 2002 UX25 | 3,9 | 704[12] | 42,71 | 2002 | Anne S. Descour / Spacewatch | oletettu albedo |
| 84 522 | 2002 TC302 | 4,2 | 591 | 55,52 | 2002 | NEAT | oletettu albedo |
| 120 347 | Salacia | 4,2[12] | 921[12] | 41,96 | 2004 | H. G. Roe, M. Brown & K. M. Barkume | oletettu albedo |
| 15 874 | 1996 TL66 | 5,4 | 344[12] | 85,33 | 1996 | David Jewitt et. al | oletettu albedo |
Lähteet
muokkaa- ↑ a b c d e f g h i j Kuiper Belt in depth Nasa. Viitattu 3.3.2023.
- ↑ What is improper about the term "Kuiper belt"? (or, Why name a thing after a man who didn't believe its existence?): International Comet Quarterly International Comet Quarterly. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
- ↑ New Horizons Launch Information NASA. Arkistoitu 2.11.2016. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
- ↑ Far, Far Away in the Sky: New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named 'Arrokoth' NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
- ↑ New Horizons Spacecraft Returns Its Sharpest Views of Ultima Thule 22. helmikuuta 2019. NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
- ↑ A Colorful 'Landing' on Pluto (Animation) 19. 1. 2017. NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
- ↑ Chris Gebhardt: New Horizons prepares for New Year’s Day 2019 Kuiper Belt Object encounter NASASpaceflight.com. 3. 1. 2017. NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
- ↑ The Successful Search for a Post-Pluto KBO Flyby Target for New Horizons Using the Hubble Space Telescope (PDF) meetingorganizer.copernicus.org. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
- ↑ Cain, Fraser: Kuiper Belt-Like Disks Around Two Nearby Stars Universe Today. 19.1.2006. Viitattu 5.5.2012. (englanniksi)
- ↑ 136199 Eris (2003 UB313) JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 16.4.2014. (englanniksi)
- ↑ Kaukainen Eris on Pluton kaksonen (Kääpiöplaneetan koko mitattiin tarkasti sen kuljettua taustataivaan tähden editse.) Euroopan eteläinen observatorio – ESO. 26.10.2011. Viitattu 16.4.2014.
- ↑ a b c d e f g h Brown, Michael E.: How many dwarf planets are there in the outer solar system? (updates daily) gps.caltech.edu. Viitattu 16.4.2014. (englanniksi)
- ↑ 225088 (2007 OR10) JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 16.4.2014. (englanniksi)
Aiheesta muualla
muokkaa
- Delsemme, Armand H. & Kavelaars, J.J.: Kuiper belt Encyclopædia Britannica. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
- Shekhtman, Lonnie & Landau, Elizabeth & Hoang, Celeste: Solar System Exploration: NASA Science, Kuiper Belt – Overview NASA’s Jet Propulsion Laboratory. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
- Williams, Matt: What Is The Kuiper Belt? Universe Today. 16.6.2015. Viitattu 27.10.2018.
- Redd, Nola Taylor: Kuiper Belt Objects: Facts about the Kuiper Belt & KBOs SPACE.com. 21.11.2017. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
- Kuiper Belt and Oort Cloud NASA Jet Propulsion Laboratory. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
- The Kuiper Belt New Horizons. Arkistoitu 28.10.2018. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
- Kuiper Belt Study Astronomy Online at Swinburne University. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
 | |
|---|---|
| Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto · Haumea · Makemake · Eris |