Kuiperjev pas in Oortov oblak

Leta 1950 je Jan Oort opazil, da:

• še ni bil opažen komet z orbito, ki bi nakazovala, da prihaja iz medzvezdnega prostora
• je močno stremenje afelijev dolgoperiodičnih kometov, da ležijo na razdalji okoli 50.000 AE
• ne obstaja kakšne prednostne smeri, iz katere kometi prihajajo.

Iz tega je predlagal, da se kometi nahajajo v ogromnem oblaku na zunanjih obronkih sončnega sistema. To je tako imenovan Oortov oblak. Statistično gledano vsebuje verjetno najmanj bilijon kometov (10¹²) kometov. Ker pa so posamezni kometi tako majhni in na tako velikih razdaljah, žal nimamo neposrednih dokazov za obstoj Oortovega oblaka.

Oortov oblak naj bi mogoče vseboval kar znaten del mase v sončnem sistemu, mogoče mase Jupitra ali celo več. (Vendar to je precej negotovo, ker ne vemo niti koliko kometov je tam ne koliko veliki so.)

Kuiperjev pas je področje v obliki diska, ki se vrti okoli Sonca za orbito Neptuna skoraj 30 do 100 AE od Sonca in vsebuje majhna ledena telesa. Verjetno je vir kratkoročnih kometov.

Občasno je orbita kakšnega objekta Kuiperjevega pasu zmotena zaradi vplivov velikih planetov do te mere, da križa orbito Neptuna. Tako se lahko približa Neptunu in ga ta pošlje izven sončnega sistema ali pa ga približa ostalim velikim planetom in celo notranjemu sončnemu sistemu.

Za zdaj poznamo devet objektov, ki krožijo med Jupitrom in Neptunom (med drugim 2060 Hiron (ali 95 P/Hiron) in 5145 Pholus; glej seznam od MPC-ja). IAU je ta razred objektov določil kot Kentavri. Njihove orbite niso stabilne. Ti objekti so skoraj zagotovo "ubežniki" iz Kuiperjevega pasu. Njihova prihodnja usoda je neznana. Nekateri od teh kažejo neko kometno aktivnost (npr., njihove slike so nekoliko zabrisane, kar pomeni prisotnost razpršene kome). Največji od teh je Hiron, ki ima premer okoli 170 km, to pa je kar 20-krat več kot pri Halleyevem kometu. Če bo kdaj prišel v orbito, ki bo šla blizu Sonca, potem bo zares spektakularen komet.

Nenavadno je, da so objekti Oortovega oblaka nastali verjetno bliže Soncu kot objekti Kuiperjevega pasu. Majhni objekti, ki so nastali v bližini velikih planetov, so bili verjetno "izstreljeni" iz Sončevega sistema zaradi vplivov gravitacije. Tisti, ki niso popolnoma ušli, so ustvarili oddaljeni Oortov oblak. Majhni objekti, ki so nastali dlje ven, niso imeli nobenih gravitacijskih vplivov in so ostali kot Kuiperjev pas.

Precej objektov iz Kuiperjevega pasu so odkrili nedavno, med drugim 1992 QB1 in 1993 SC (zgoraj). Izgledajo kot majhna ledena telesa podobna Plutonu in Tritonu (toda manjša). Poznanih je preko 300 trans-Neptunovih objektov ali TNO-jev (stanje v sredini leta 2000); glej seznam MPC-ja. Precej jih kroži v 3:2 resonanci z Neptunom (tako kot Pluton). Barvna merjenja nekaterih najsvetlejših med njimi kažejo, da so nenavadno rdeči.

Nekateri astronomi menijo, da bi morali Plutona in Harona klasificirati kot del tega razreda objektov.

Ocenjeno je, da obstaja vsaj 35.000 objektov Kuiperjevega pasu, ki imajo premer večji od 100 km, kar je nekaj stokrat večje število (in masa) podobno velikih objektov v glavnem asteroidnem pasu.

Skupina astronomov, ki jih je vodila Anita Cochran, so sporočili, da je Hubbleov vesoljski teleskop odkril izredno šibke objekte Kuiperjevega pau (levo). Objekti so zelo majhni in šibki, verjetno imajo le 20 km v premeru. Možno je, da obstaja celo 100 milijonov takšnih kometov v nizkih orbitah s sijem večjim kot je meja HST-ja, t.j. 28. magnitude. (Vendar ponovna opazovanja s HST-jem niso potrdila teh opazovanj.)

Spektralni in fotometrični podatki so bili doslej narejeni za 5145 Pholus. Njegov albedo je zelo majhen (manj kot 0,1). Njegov spekter nakazuje na obstoj organskih spojin, ki so pogosto zelo temne (npr. jedro Halleyevega kometa).

Nekateri menijo, da so Triton, Pluton in njegova luna Haron le največji predstavniki objektov Kuiperjevega pasu. (Tudi če je to res, to ne bo vplivalo na Plutonovo uradno oznako "pravega" planeta zaradi zgodovinskih razlogov.)

Toda to niso le oddaljeni nenavadni objekti. Skoraj zagotovo so to prastari ostanki meglice, iz katere se je razvil celoten sončni sistem. Njihova sestava in razpored v prostoru kaže na pomembne sledi zgodnje evolucije sončnega sistema.

Dodatne informacije o objektih Kuiperjevega pasu

splošno

• od ASU
• od LANL
• domača stran Kuiperjevega pasu od Davida Jewitta
• podatki o Hironu in viri
• Za Plutonom iz odličnega dela Bitsize Astronomy Phila Plaita

ostalo

• strani Chiron Perihelion Campaign od NSSDC
• diagram, ki kaže položaje nekaterih objektov
• izjava za tisk o HST-jevih slikah Kuiperjevega pasu
• Je odkrit zunanji rob Kuiperjevega pasu?
• seznam TNO-jev
• seznam Kentavrov

Odprta vprašanja

• Obstoj Oortovega oblaka je samo delovna hipoteza. Naš edini dokaz je precej indirekten.
• HST-jeve zadnje slike verjetno potrjujejo obstoj Kuiperjevega pasu. Toda koliko je objektov? Iz česa so narejeni?
• Predlagana odprava Pluto Express bi mogoče lahko bila razširjena, da bi vsebovala tudi mimolet objekta Kuiperjevega pasu.