Kuiperin vyohyke
on laaja vyohyke
Aurinkokunnan
ulko-osissa
Neptunuksen
radan takana.
Munkkirinkilan muotoinen Kuiperin vyohyke on yksi Aurinkokunnan suurimmista rakenteista. Vyohyke alkaa Neptunuksen radalta noin 30
astronomista yksikkoa
(AU) Auringosta, ja vyohykkeen paaosan ulkoreuna on 50 AU:n paassa Auringosta. Varsinaiset Kuiperin vyohykkeen kohteet eli
cubewanot
sijaitsevat noin 40?50 AU:n paassa Auringosta. Ulkoreunan kanssa paallekkain sijaitsee
hajanaiseksi kiekoksi
kutsuttu vyohyke, joka jatkuu aina 1000 AU:n etaisyydelle. Paallekkaisyydestaan huolimatta hajanainen kiekko on joidenkin tutkijoiden mukaan eri aluetta kuin Kuiperin vyohyke. Jotkut tutkijat kutsuvat myos Kuiperin vyohyketta mieluummin
transneptuniseksi alueeksi
.
[1]
Toistaiseksi Kuiperin vyohykkeelta on loydetty runsaat 2 000 kohdetta, mutta siella arvellaan olevan miljoonia pienia jaatyneita kappaleita. Niista sadattuhannet ovat halkaisijaltaan yli 100 kilometria, ja suurimmat ovat yli 1 000 kilometrin kokoisia.
[1]
Suurimpia kappaleita ovat
kaapioplaneetat
Eris
,
Pluto
,
Makemake
ja
Haumea
.
Vaikka kohteita on paljon, niiden yhteenlaskettu massa on arviolta vain 10 prosenttia maapallon massasta. Kivisten ja jaisten kappaleiden lisaksi Kuiperin vyohykkeella on jaatynytta ammoniumia ja
metaania
.
[1]
Kuiperin vyohykkeen kohteita ei voi havaita
kaukoputkea
tehottomammilla laitteilla tai paljain silmin. Monien Kuiperin vyohykkeen kappaleitten radat ovat soikeita ja kaltevia toisin kuin suurten planeettojen.
Kuiperin vyohyke on nimetty tahtitieteilija
Gerard Kuiperin
mukaan. Han julkaisi vuonna 1951 paperin, jossa han spekuloi Pluton takana olevilla kohteilla.
[1]
Kuiperin vyohykkeen kohteet (KBO) vaihtelevat huomattavasti kooltaan, muodoltaan ja variltaan. Ne eivat jakaannu tasaisesti vaan muodostavat rykelmia sen mukaan, miten Neptunuksen painovoima on vaikuttanut niihin.
[1]
Useimmat kohteet loytyvat vyohykkeen paaosasta tai hajanaisesta kiekosta. Niin sanotut klassiset kohteet sijaitsevat 40?50 AU:n etaisyydella Auringosta. Ne jaetaan ”kylmiin” ja ”kuumiin” kappaleisiin, milla viitataan niiden kiertoratoihin ja Neptunuksen painovoiman vaikutuksen voimakkuuteen. Kylmat kapaleet kiertavat Aurinkoa melko ympyranmuotoisella kiertoradalla, joka on melko samassa tasossa kuin planeettojen muodostama taso. Neptunuksen painovoima ei vaikuta niihin kovinkaan paljon. Kuumien kappaleiden radat ovat soikeampia ja enemman kallellaan.
[1]
Monella vyohykkeen 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 vyohykkeen kohteiden (KBO) luokittelu:
- cubewanot
(klassiset KBO:t, eivat 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 JG
81
Neptunuksen ja
Jupiterin
valissa kiertaa niin sanottuja
kentaureja
. Niiden arvellaan karanneen Kuiperin vyohykkeelta. Kuiperin vyohykkeella syntyy
komeettoja
, joista osa syoksyy Aurinkoon tai planeettoihin.
[1]
Kuiperin vyohykkeen uskotaan olevan
Aurinkokunnan muodostumisen
jaanteita. Kappaleet eivat yhdistyneet planeetaksi, koska Neptunuksen painovoima piti ne erillaan. Vyohykkeella arvioidaan olleen alun perin moninkertainen maara materiaalia, mutta se sinkoutui ulos Aurinkokunnasta suurten planeettojen vaikutuksesta. Kuiperin vyohyke on hitaasti katoamassa, kun toisiinsa tormailevat kohteet hajoavat pienemmiksi ja lentavat ulos Aurinkokunnasta.
[1]
Vyohykkeen olemassaoloa ehdottivat ensimmaisina Frederick C. Leonard vuonna 1930 (Pluton loytamisen aikoihin) ja Kenneth E. Edgeworth vuonna 1943.
Gerard Kuiper
, jonka mukaan vyohyke on nimetty, esitti 1951, ettei vyohykkeella ollut enaa jaljella kohteita. Yksityiskohtaisempia arvioita vyohykkeen kohteiden olemassaolosta tekivat Al G. W. Cameron vuonna 1962, Fred L. Whipple 1964 ja Julio Fernandez 1980.
[2]
Nasan
New Horizons
-
luotain
tutki Plutoa ja Arrokothia. Se laukaistiin 19. tammikuuta 2006, ohitti Pluton vuonna 2015 ja Arrokothin vuonna 2019. Luotain kavi 12 500 kilometrin etaisyydella Plutosta ja 3 500 kilometrin etaisyydella Arrokothin pinnasta ohitustensa aikana.
[3]
[4]
[5]
[6]
Ennen kuin Arrokoth oli valittu luotaimen tutkimuskohteeksi, harkittiin myos kolmea muuta Kuiperin vyohykkeen kohdetta:
2014 OS
393
,
2014 PN
70
ja
2014 MT
69
. Luotaimella oli kaytossaan vain rajallisesti ajoainetta, ja Arrokothille paasemisen jalkeen polttoainetta jai myos muutoksiin ohituksen aikana. Lisaksi Arrokoth on "kylman" joukon
cubewano
, eli se on syntynyt todennakoisesti nykyisella
radallaan
. Se on hyvin alkukantainen kohde. Arrokoth seka muut harkitut kohteet loytyivat
Hubble-avaruusteleskoopin
etsinnoissa vasta luotaimen laukaisun jalkeen, mika on ensimmainen kerta kun lahelta tutkittu kohde loytyy vasta kun luotain on jo avaruudessa.
[7]
[8]
Muilta tahdilta havaittuja Kuiperin vyohyketta muistuttavia polykiekkoja on kahdenlaisia: 20?30 AU:n etaisyydella olevia kapeita vyohykkeita, ja yli 50 AU:n paassa olevia leveita vyohykkeita.
[9]
Naita polykiekkoja on havaittu muun muassa
Vegalta
,
Fomalhautilta
ja
Epsilon Eridanilta
seka
Beta Pictorikselta
. Ajan mukana poly ajautuu keskustahteensa tai pienempi poly puhaltuu pois keskustahden sateilyn vaikutuksesta, tai putoaa suurempien kappaleiden pinnalle. Nain ollen jonkun mekanismin taytyy tuotata jatkuvasti uutta polya. Polyn uskotaan syntyvan jaapitoisten asteroidien tai komeettojen tormyksista. Jaan seassa on hieman muun muassa hiilipolya ja kivipolya.
Vyohykkeen kappaleet on jarjestetty niiden
absoluuttisen magnitudin
mukaan.
Numero
|
Nimi
|
Absoluuttinen magnitudi
|
Paivantasaajan lapimitta (km)
|
Keskietaisyys
Auringosta (
AU
)
|
Loytoaika
|
Loytaja
|
Lapimitan
mittaustapa
|
136 199
|
Eris
|
?1,2
[10]
|
2 326?2 330
[11]
[12]
|
~67,7
|
2005
|
M. Brown
,
C. Trujillo
&
D. Rabinowitz
|
tahdenpeitto
|
134 340
|
Pluto
|
?0,7
|
2 329
|
39,4
|
1930
|
Clyde Tombaugh
|
tahdenpeitto
|
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
|
tahdenpeitto
|
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
|
lampotila
|
55 636
|
2002 TX
300
|
3,3
|
309
[12]
|
43,1
|
2002
|
NEAT
|
lampotila
|
20 000
|
Varuna
|
3,7
|
763
|
43,23
|
2000
|
Robert S. McMillan
|
lampotila
|
174 567
|
Varda
|
3,7
|
692
|
45,63
|
2003
|
J. A. Larsen
|
lampotila
|
55 565
|
2002 AW
197
|
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 UX
25
|
3,9
|
704
[12]
|
42,71
|
2002
|
Anne S. Descour
/
Spacewatch
|
oletettu albedo
|
84 522
|
2002 TC
302
|
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 TL
66
|
5,4
|
344
[12]
|
85,33
|
1996
|
David Jewitt
et. al
|
oletettu albedo
|