한국   대만   중국   일본 
Ко?перов по?ас ? Википеди?а Пре?и на садржа?

Ко?перов по?ас

С Википеди?е, слободне енциклопеди?е
Уметничка представа Ко?перовог по?аса и уда?ени?ег Ортовог облака .

Ко?перов по?ас (или Ка?перов према енглеском изговору) област ?е малих тела Сунчевог система у облику диска иза планете Нептун уда?ености од 30 А? до 50 А? од Сунца и садржи велики бро? малих тела састав?ених углавном од леда . Извор ?е многих краткопериодичних комета . Орбите тела унутар Ко?перовог по?аса под сталним су де?ством великих планета ( ?упитера , Сатурна , Урана и Нептуна ), ко?е су имале велики утица? на обликова?е по?аса. У Ко?перовом по?асу се налазе 4 пату?асте планете , ук?учу?у?и Плутон , а иза Ко?перовог по?аса простире се Ортов облак .

Истори?а [ уреди | уреди извор ]

Хипотезе о посто?а?у Ко?перовог по?аса [ уреди | уреди извор ]

?ерард Ка?пер, астроном по ко?ем ?е именован Ко?перов по?ас

Средином 20. века ве?и бро? научника ?е спекулисао о могу?ем посто?а?у об?еката иза планетског региона. Размиш?а?ем о пореклу кратко-периодичних комета ирски аристократа Кенет Е?ворт ( енгл. Kenneth Edgeworth ) ?е 1943. дошао на замисао да оне потичу из области да?е од Плутона [1] ? иде?а ко?а ?е данас опште прихва?ена. Амерички астроном холандског порекла ?ерард Ка?пер ( енгл. Gerard Kuiper ) ?е 1951. претпоставио посто?а?е по?аса ма?их об?еката иза Плутона, касни?е спекулишу?и да би то могла бити и планета . [2] Ме?утим, ?ош рани?а писа?а Фредерика Леонарда говоре да ?е он 1930. године приликом откри?а Плутона правилно спекулисао да би Плутон могао бити само први об?екат ко?и ?е прона?ен на уда?ености ве?о? од Нептунове [3] .

Претпоставке о посто?а?е по?аса об?еката далеко од Сунца дошле су из иде?а о начину настанка Сунчевог система . Циркумстеларни акрециони дискови су посматрани око великог бро?а других звезда и то се сматра за основни начин настанка звезда и планета око ?их. Планете и ма?и об?екти настану из гаса и прашине ко?а се налази у диску око протозвезде. Ипак, та? процес ни?е стопроцентно ефикасан. Планете могу да настану само из дела диска где има дово?но матери?ала за ?их. Густина матери?ала у акреционом диску се сма?у?е постепено како се уда?авамо од централне звезде (Сунца у нашем случа?у). У спо?ним деловима протосунчевог диска где ни?е било дово?но матери?ала за планете створили су се ма?и об?екти - астероиди Ко?перовог по?аса.

Откри?а [ уреди | уреди извор ]

Први директан посматрачки доказ за овакву популаци?у об?еката ?е откри?е 1992 QB1 , првог познатог об?екта у Ко?перовом по?асу [4] . Пре овог откри?а теори?е о посто?а?у “кометног по?аса” иза Нептуна се често сматране за теоретски могу?е, али у исто време и спекулативне иако ни?е посто?ао убед?ив разлог зашто би се формира?е планетоида зауставило код Плутонове орбите. Ова? по?ас, како ?е данас познато, садржи велик бро? малих тела ко?а орбитира?у на само? ивици Сунчевог система, иза пута?е Нептуна. Услед великог расто?а?а од Сунца астероиди у Ко?перовом по?асу има?у ?ако мали привидни с?а? (привидна магнитуда m > 19) па се изузетно тешко открива?у и детекту?у. После више систематских претрага, тренутно ?е познато 2380 об?еката у по?асу за?едно са кентаурима (?ул 2010). [5] [6]

Иако се об?екти у Ко?перовом по?асу тешко детекту?у, они су по величини поприлично велики, са пречницима чак и преко 1.000 km. До сада на?ве?и прона?ени об?екти у овом по?асу су (136108) Хаумеа , (136472) Макемаке и (136199) Ерида ко?е има?у пречнике од приближно 1.500 km, 1.600 km и 2.400 km респективно. Пречник Плутона износи 2.300 km. Из овог се види да позна?емо астероиде Ко?перовог по?аса ко?и има?у приближну масу и величину Плутона с тим да ?е Ерида об?екат ко?и ?е и ве?и и масивни?и од самог Плутона. Тако?е, на?ве?и астероид у Сунчевом систему више ни?е Церера (975 km) ве? су ту титулу преузели астероиди ко?и се налазе иза Нептуна. Вероватно у тим уда?еним деловима Сунчевог система има и ве?их об?еката и од Плутона и од Ериде. [7] Због свега реченог ?е у прошло? децени?и са правом покренута дебата да ли ?е Плутон планета или ?е то само на?ве?и астероид у по?асу, ?ер он и по физичким одликама а и карактеристикама орбите изгледа само као об?екат у Ко?перовом по?асу, поготово после проналаска Ериде. И заиста, Ме?ународна астрономска уни?а ?е на годиш?о? скупштини 24. августа 2006. године у Прагу донела одлуку [8] да се Плутону одузме статус планете, и од тада ?е он члан нове класе об?еката ? пату?астих планета . Поред Плутона ?ош 4 об?екта има ова? статус: Церера, Хаумеа, Макемаке и Ерида (послед?а три у низу су чланови Ко?перовог по?аса).

Структура Ко?перовог по?аса [ уреди | уреди извор ]

Данаш?а структура Ко?перовог по?аса ?е формирана под интензивним гравитационим утица?ем великих планета , првенствено Нептуна . [9] Преко карактеристика орбита астероиди у Ко?перовом по?асу су поде?ени у четири динамичке групе: (а) класичне , (б) резонантне , (в) расе?ане об?екте и (г) об?екте у проширеном расе?аном диску . Ипак, границе изме?у ових група об?еката нису чврсто дефинисане.

Резонантни об?екти [ уреди | уреди извор ]

На?ближи Нептуну од свих об?еката у по?асу су резонантни об?екти. Они се налазе у резонанци са Нептуном, т?. однос Нептуновог и ?иховог орбиталног периода ?е цео бро?. На?бро?ни?а ?е 3:2 резонанца, ко?а се налази на 39.4 А? од Сунца на само? унутраш?о? ивици по?аса. У ово? резонанци се налази и Плутон (због тога се ови об?екти назива?у и Плутини ), т?. док Нептун начини три обрта?а око Сунца, Плутон и Плутини се обрну два пута. Преко ових об?еката ми смо сазнали доста о великим планетама у време на?мла?их дана Сунчевог система. Наиме, механизам ко?и ?е довукао ове об?екте у резонантне орбите ?е ради?ално помера?е (миграци?а) великих планета. [10] [11] Током завршних фаза формира?а планета, велике планете су се ради?ално померале (ме?але сво?у уда?еност од Сунца) услед размене момента импулса са малим об?ектима чи?е су пута?е често скретане приликом блиског проласка поред неке од тих великих планета и на та? начин често избациване из система. Поменута размена импулса за време ?чиш?е?а“ диска довела ?е до уда?ава?а Сатурна, Урана и Нептуна од Сунца и благог приближава?а Сунцу масивног ?упитера. [12] Како се Нептун уда?авао и кретао кроз протопланетарни диск ухватио ?е Плутона и остале Плутине у 3:2 резонанцу. Об?екти су хватани и у друге резонанце, али ипак са ма?ом ефикаснош?у. [11] Нептун се при овом механизму уда?ио од Сунца за чак око 10 А? .

Класични об?екти [ уреди | уреди извор ]

Класични об?екти су тренутно на?бро?ни?и у Ко?перовом по?асу и налазе се на а = 35 ? 48 А? од Сунца тако да нису под тако снажним утица?ем Нептуна као резонатни об?екти. У том делу Ко?перовог по?аса разлику?емо две врсте астероида ко?и се разлику?у и по карактеристикама орбита и по бо?и. [13] ?едан део об?еката има ве?е инклинаци?е (и до 30°) и ексцентрицитете и црвени?и су од другог дела класичних об?еката и то ?е динамички вру?а популаци?а. Об?екти са малим инклинаци?ама ( i < 4°) и ексцентрицитетима припада?у динамички хладно? популаци?и. Нераз?аш?ено ?е пита?е ко?а су то два различита механизма чи?им делова?ем су ова небеска тела доспела до различитих положа?а и физичких карактеристика у класичном по?асу, иако се зна да ?е миграци?а Нептуна имала одре?ени утица? на пове?а?е динамичке вру?е популаци?е. [14] Енигматична карактеристика овог дела по?аса ?е и по?ава изненадне и оштре гор?е границе класичног по?аса на 48 А?. [15] Непознато ?е зашто тако нагло иза те уда?ености нема више класичних об?еката. Тачна локаци?а би могла бити резултат дуготра?ног делова?а Нептуна, али само порекло ивице ?е непознато. А ?ош ?една загонетка ко?у нам да?е класични по?ас ?е чи?еница да он садржи укупно око 10% масе Зем?е [9] , а познато ?е да ?е неопходно бар 100 пута више масе да би гравитационим привлаче?ем настали об?екти са пречницима од преко 1000 километара. [16] Нису познати сви механизми ко?има ?е толико велика маса могла да се избаци из по?аса после формира?а тих великих астероида.

Расе?ани об?екти [ уреди | уреди извор ]

Главни чланак: Расе?ани диск

Насупрот ?има, расе?ани об?екти се налазе на ве?им уда?еностима, ?ер су им велике полуосе ве?е од 48 А?, али има?у веома ексцентричне пута?е тако да се веома приближе Нептуну кад су на?ближе Сунцу. Одавде се зак?учу?е да су то у ствари об?екти ко?е ?е Нептун избацио на ове уда?ене орбите. [17] До сада ни?е откривен процентуално велик бро? расе?аних об?еката првенствено због ?ихове огромне уда?ености од Сунца и чи?енице да постану дово?но с?а?ни за открива?е само током малог дела пута?е када се налазе на?ближе Сунцу [18] , али се претпостав?а да су ови об?екти веома бро?ни. Они су на?вероватни?е и на?ве?и извор краткопериодичних комета [17] ?ер пошто има?у перихел врло близу Нептунове пута?е, он може лако да им промени пута?у ка унутраш?ости Сунчевог система (види “Комете и Кентаури”) где ?е почети кометска активност како расте површинска температура на овим небеским телима.

Расе?ани проширени диск [ уреди | уреди извор ]

На?уда?ени?и об?екти у Сунчевом систему ко?е тренутно позна?емо су об?екти у проширеном расе?аном диску. Има?у ?ако издужене орбите и веома уда?ене велике полуосе . Ови об?екти су врло загонетни. Кад се налазе на?ближе Сунцу, у перихелу , они су толико уда?ени од планета да на ?их Нептун готово нема никакав утица?. [19] Па ?е зато непознато како су они поспели на такве орбите. ?ихов велики ексцентрицитет указу?е да им ?е пута?а формирана под гравитационим утица?ем неког тела, али ни?е ?асно ко?и им ?е об?екат променио пута?у и уда?ио их из по?аса с обзиром на то да нису под утица?ем великих планета. Поред тога они су на огромним уда?еностима од нас, тако да их можемо видети само кад су у близини перихела. Због тога су нам до сада познати само десетак оваквих тела, иако их на уда?еностима на више од 6 мили?арди километара има велик бро?; неке процене иду дотле да их има више него об?еката у класичном и расе?аном делу по?аса. [20] [21] На?интересантни?и су 2000 CR105 са великом полуосом а = 230 А? и ве? поми?ана Седна , ко?о? треба да ?едном оби?е око Сунца чак 12260 година, док ?о? ?е просечно расто?а?е од Сунца чак а = 531 А?. Седна, кад ?е науда?ени?а од Сунца (990 А?), ве? се налази у унутраш?ем делу Ортовог облака . А кад ?е на?ближа Сунцу, налази се на уда?ености од 74 А?, веома далеко од Нептуна ко?и ?е на 30 А?.

Повезаност са другим телима Сунчевог система [ уреди | уреди извор ]

Плутон-Харон и Тритон [ уреди | уреди извор ]

Веза дво?ног система Плутон - Харон са Ко?перовим по?асом ?е ве? споми?ана. По физичким карактеристикама та два об?екта су само два огромна астероида у Ко?перовом по?асу. А по сво?им физичким карактеристикама и сличности са Плутоном и Нептунов сателит Тритон би се могао повезати са об?ектима Ко?перовог по?аса. Према такво? слици Плутон и Тритон су се формирали иза Нептунове орбите и постали на?ве?и об?екти у том делу по?аса. [22] Овакав приступ ?едино одмах не решава како ?е Тритон ухва?ен у орбиту Нептуна као ?егов сателит. Посто?е неке хипотезе ко?е предлажу рецимо судар са првобитним Нептуновим сателитом. [23] Ипак, тек бо?е разумева?е популаци?е и динамике Ко?перовог по?аса ?е указати на динамичку истори?у Тритона.

Комете и Кентаури [ уреди | уреди извор ]

Главни чланци: Комета и Кентаур (астрономи?а)

?упитерова фамили?а комета (комете чи?и афели пресеца?у или се приближава?у ?упитерово? орбити тако да он на ?их снажно утиче) су на?ма?и об?екти у спо?ном Сунчевом систему и веру?е се да потичу из Ко?перовог по?аса. ?езгра тих комета има?у ограничено време и на ?има матери?ал активно сублимира ~10 4 година, а орбите су им динамички стабилне у периоду ~10 5 година (на дужем временском опсегу су нестабилне услед избацива?а или удара са планетама или Сунцем). [24] Да би се одржавала стабилна популаци?а комета на великим временским скалама потребно ?е да посто?и и стабилан извор ко?и попу?ава ту популаци?у. Пре се мислило да комете ?упитерове фамили?е потичу од дугопериодичних комета (комете из Ортовог облака ) гравитационим зароб?ава?ем од стране великих планета кад комете у?у у планетарни део Сунчевог система, али дета?ни прорачуни говоре да ?е та? пут настанка комета ?упитерове фамили?е неефикасан. На?вероватни?е да су те комете некадаш?и об?екти у Ко?перовом по?асу ко?и су привучени ка унутраш?ости Сунчевог система утица?ем планета. [25] [26] Нестабилност Ко?перовог по?аса, ко?а изазива помера?е об?еката са орбита ко?е су иза Нептуна на орбите ближе Сунцу, може бити или динамички хаос [24] [27] или судари [28] . Кад неки об?екат пресеца Нептунову пута?у, за прелаз у унутраш?и планетарни регион му ?е потребно од 10 7 до 10 8 година. [29]

Ако комете ?упитерове фамили?е потичу из Ко?перовог по?аса и на кра?у има?у орбите не много ве?е од ?упитерове, очекивало би се да можемо видети об?екте у транзици?и, т?. об?екте ко?и се тренутно помера?у од Ко?перовог по?аса ка унутраш?ости. Ови об?екти су вероватно познати и припада?у класи Кентаура . Тренутно ?е познато око 30 Кентаура и неки од ?их показу?у кометску активност. На?бо?е проучени Кентаур 2060 Хирон има леда на површини [30] и показу?е сталну кому ве? око петнаест година [31] . Други (рецимо 5145 Фолус ) нема?у кому што дозво?ава да се ?езгро директно проучава. Као и об?екти у Ко?перовом по?асу и Кентаури показу?у велику разноликост у бо?ама [9] .

Референце [ уреди | уреди извор ]

  1. ^ Edgeworth K.E. 1943. The evolution of our planetary system. J. B. Astron. Assoc., 20:181?188.
  2. ^ Kuiper G. 1951. On the origin of the Solar System. In Astrophysics: A Topical Symposium, (ed. J. A. Hynek), New York: McGraw-Hill, pp. 357?414.
  3. ^ Leonard 1930, Leaflet Astron. Soc. Pacific., 30: 121-124.
  4. ^ Jewitt D., Luu J. 1993. Discovery of the candidate Kuiper belt object 1992 QB1. Nature, 362: 730?732.
  5. ^ List Of Transneptunian Objects , Приступ?ено 8. 4. 2013.
  6. ^ List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects , Приступ?ено 8. 4. 2013.
  7. ^ Brunini A., Melita M.D. 2002. The Existence of a Planet beyond 50 AU and the Orbital Distribution of the Classical Edgeworth-Kuiper-Belt Objects. Icarus, 160: 32?43.
  8. ^ IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes | Press Releases | IAU , Приступ?ено 8. 4. 2013.
  9. ^ а б в Luu J.X., Jewitt D.C. 2002. Kuiper belt objects: Relics from the accreation disk of the Sun. Annu. Rev. Astron. Astrophys., 40: 63-101.
  10. ^ Malhotra R. 1993. The origin of Pluto's peculiar orbit. Nature 365:819
  11. ^ а б Malhotra R. 1995. The origin of Pluto’s orbit: implications for the Solar System beyond Neptune. Astron. J., 310: 420?429.
  12. ^ Fernandez J.A., Ip W-H. 1984. Some dynamical aspects of the accretion of Uranus and Neptune - The exchange of orbital angular momentum with planetesimals. Icarus 58:109?20
  13. ^ Trujillo C. A., Brown, M. E. 2002. A correlation between inclination and color in the classical Kuiper belt. Astrophys. J. 566: 125?128.
  14. ^ Gomes R. S. 2003. The origin of the Kuiper belt high inclination population. Icarus 161, 404?418.
  15. ^ Trujillo C.A., Brown M.E. 2001. The radial distribution of the Kuiper belt. Astrophys. J. 554:L95?98
  16. ^ Kenyon S.J., Luu J.X. 1999. Accretion in the early Kuiper belt: II. Fragmentation. Astron. J. 118: 1101?1119
  17. ^ а б Duncan, M. J., Levison, H. F. 1997. A disk of scattered icy objects and the origin of Jupiter-family comets. Science, 276, 1670-1672 (1997).
  18. ^ Trujillo C.A., Jewitt D.C., Luu J.X. 2001. Properties of the trans-neptunian belt: Statistics of the CFHT survey. Astron.J. 122: 457?473
  19. ^ Lykawka P.S.; Mukai T. 2008. An Outer Planet Beyond Pluto and the Origin of the Trans-Neptunian Belt Architecture. Astronomical Journal 135: 1161.
  20. ^ Gladman et al. 2002. Evidence for an extended scattered disk. Icarus 157: 269?279.
  21. ^ Allen et al. 2006. Discovery of a low-eccentricity, high-inclination Kuiper belt object at 58 AU. Astrophys. J. 640: L83?L86.
  22. ^ McKinnon, W.B. 1984. On the origin of Triton and Pluto. Nature 311:355-358.
  23. ^ Goldreich P., Murray N., Longaretti P. Y., Banfield D. 1989. Neptune’s story. Science 245:500-504.
  24. ^ а б Levison H.F., Duncan M.J. 1994. The long-term dynamical behavior of short-period comets. Icarus 108:18?36
  25. ^ Fernandez J.A. 1980. On the existence of a comet belt beyond Neptune. MNRAS 192:481?491
  26. ^ Duncan M., Quinn T., Tremaine S. 1988. The origin of short-period comets. Astrophys. J. 328:69?73
  27. ^ Holman M., Wisdom J. 1993. Dynamical stability in the outer solar system and the delivery of short period comets. Astron. J. 105:1987?1999
  28. ^ Ip W.-H., Fernandez J.A. 1997. On dynamical scattering of Kuiper Belt Objects in 2:3 resonance with Neptune into short-period comets. Astron. Astrophys. 324:778?784
  29. ^ Dones et al. 1999. Dynamical Lifetimes and Final Fates of Small Bodies: Orbit Integrations vs Opik Calculations. Icarus 142:509?524
  30. ^ Luu J.X., Jewitt D.C., Trujillo C.A. 2000. Water Ice in 2060 Chiron and Its Implications for Centaurs and Kuiper Belt Objects. Astrophys. J. 531:L151?154
  31. ^ Hartmann W., Tholen D.J., Meech K., Cruikshank D.P. 1990. 2060 Chiron: Colorimetry and cometary behavior. Icarus 83:1?15

Спо?аш?е везе [ уреди | уреди извор ]

Ко?перов по?ас на Викимеди?ино? остави .
Преузето из ? https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ко?перов_по?ас&oldid=27740871 ”