카이퍼臺 ( 英語 : Kuiper Belt ) ^[1] , 카이퍼 벨트 , 또는 에지워스 카이퍼臺 ( 英語 : Edgeworth-Kuiper belt )는 太陽系 의 海王星 軌道(太陽으로부터 約 30 AU )보다 바깥쪽의 黃道 面 附近에 있는, 天體가 密集해 있고 구멍이 뚫린 원반형 領域 이다. 바깥쪽 境界는 曖昧하지만 오르트 구름 에 連續的으로 이어져 있다고 생각된다. ^[2] 大略 48~50 AU까지로 定義되며 48~50 AU보다 바깥쪽을 産卵 分布帶 라고 한다. 冥王星 밖의 軌道에서 새로운 天體가 發見된 것은 1992年으로, 以後 이와 비슷한 天體들이 200餘 個나 發見되었다. 그러나 이보다 훨씬 앞선 1951年에 이미 네덜란드系 美國人 天文學者 제라드 카이퍼 가 太陽에서 相當히 멀리 떨어진 距離에 수많은 小天體들이 圓盤 模樣으로 分布한다고 主張하였는데, 이로써 그의 主張이 立證된 것이다. '카이퍼 띠'라는 名稱은 여기서 由來한 것이다. 이들 작은 天體들은 旣存의 작은 行星도, 새로 發見된 작은 行星도 아닌 얼음과 隕石들의 集合體로, 巨大한 띠 模樣을 이루면서 太陽의 周圍를 公轉한다. 天文學者들은 10萬 個가 넘는 天體들이 100 km 以上인 것으로 推定하고 있는데, 이들 天體들은 46億 年 前 太陽系가 生成될 當時 行星으로 成長하지 못하고 남은 天體들로 推定되고 있다. 大略 太陽으로부터 45億∼75億km 떨어진 곳에 分布한다.

觀測 [ 編輯 ]

海王星 軌道의 바깥쪽에 있는 小天體를 통틀어 일컫는 말. 카이퍼 띠라고도 한다. 太陽으로부터 멀리 떨어져 있어 매우 어두운 곳이기 때문에 仔細한 性質은 분명하지 않다. 美國 오클라호마 大學의 윌리엄 로머니新 博士와 스티븐 테글러 博士팀이 12個의 카이퍼 벨트 天體의 光度 變化를 測定하고, 自轉 週期와 그 形態에 關해 얻은 但書에 依하면 광도 變化가 分明히 觀測된 것은 가장 어두운 세 個로, 變化 週期는 3~5時間이었다. 이것은 不規則한 形態를 한 天體가 自轉을 하고 있기 때문이라고 생각된다. 그 境遇 地球에서 본 겉보기 크기가 自轉에 따라 變化함으로써, 1回의 自轉에 對하여 겉보기 크기는 2週期의 週期로 變化한다. 따라서 觀測된 광도 變化의 週期는 이들 天體의 自轉 週期가 6~10時間이라는 것을 나타낸다. 밝은 카이퍼 벨트 天體에서는 광도 變化가 觀測되지 않았다.

範圍와 區分 [ 編輯 ]

카이퍼臺는 正確하게는 單純한 太陽과의 距離가 아니라 軌道의 軌道 길이 半徑과 近日點 距離로 定義한다. 카이퍼臺는 古典 카이퍼代와 産卵 分布帶(Scattered Disk)로 나뉜다. 또한, 여기에 追加로 E-SD(Extended Scattered Disk, 擴張 産卵 分布帶)를 넣기도 한다. 안쪽 境界인 海王星 軌道를 除外하고 다른 部分의 區分은 明確하지 않다.

• 苦戰 카이퍼臺 : 軌道 길이 半徑이 海王星(藥 30AU)보다 크고, 公轉週期가 海王星의 約 2倍加되는 크기(藥 48- 50AU)以下인 領域으로 海王星의 重力의 影響을 剛하게 받는다. 이 部分을 카이퍼帶라고 부르는 境遇가 있다.
• 公明 카이퍼臺 : 苦戰 카이퍼臺 中에서도 特히 公轉週期가 海王星과 精髓 比率의 關係인 領域이다.
• 産卵 分布帶 (産卵 카이퍼臺) : 軌道길이 半徑이 約 48-400AU, 近日點 距離가 約 40AU以下인 領域으로, 近日點에서는 海王星의 重力 影響을 받는다. 카이퍼臺는 包含하지 않는다.
• 擴張 産卵 分布帶 (Extended - Scattered Disk) : 軌道길이 半徑이 約 48-500AU 近日點 距離가 約 40-80AU인 領域이다. 海王星의 重力 影響을 거의 받지 않는다. 一般的으로 카이퍼臺는 包含하지 않는다.

大部分의 天體의 軌道 傾斜角은 10°以下에서 30°이며 이를 넘는 것은 거의 없다. 카이퍼臺는 고리 形態의 平平한 디스크 兄이라고 할 수 있다.

카이퍼臺에 位置한 天體를 카이퍼臺 天體 (KBO) 라고 한다. 1951年 제러드 카이퍼 는 短週期 彗星 의 起源으로 카이퍼臺를 豫言한 바 있다. 카이퍼臺 天體는 오랫동안 理論的으로만 存在하다가 1992年 처음 發見되었으며, 1992 QB ₁ 으로 命名되었다. 카이퍼臺 天體가 衝突이나 重力 攝動을 받게 되면 안쪽으로 들어오기도 하는데, 이것이 短週期 彗星의 起源이다. 反對로 어떤 天體는 바깥으로 튕겨나가 오르트 구름 의 構成員이 되기도 한다.

카이퍼代의 天體 [ 編輯 ]

카이퍼代의 天體를 에지 워스 카이퍼 벨트 天體(EKBO) 또는 카이퍼 벨트 天體(KBO), 카이퍼 天體(EKO)等 이라고 한다. ^[2] 主로 물이 얼음으로 이루어진 작은 天體는 便宜上 小行星으로 取扱된다. EKBO을 苦戰 EKBO과 公明 EKBO(自身과 같은 振動數를 가지는), 흩어진(scattered) KBO로 나눌 수 있다. 古典的 KBO는 普通 軌道距離가 約 30~50AU로 본다. 흩어진 KBO는 古典的 KBO에 비하여 軌道 離心率이 크다. 또한, 軌道 기울기도 더 큰 便이며, 近日點의 距離는 普通 35AU 程度로 보고 있다. 이 흩어진 KBO는 短週期彗星의 根源 中 하나인 것으로 推測되고 있다. 마지막으로 公明 KBO는 海王星과 軌道 公明 關係에 있으며 海王星과 公轉週期의 比率에 따라 冥王星 族 等 여러 族으로 나뉜다. 또한 矮行星 에리스(Eris)처럼 産卵圓盤에 있으며 離心率이 큰 天體는 産卵 分布帶 天體( SDO ) 또는 産卵 카이퍼臺 天體(SKBO)로 區分할 수 있다. 또한 近日點에서 76AU 밖에 떠도는 小行星 90377 세드나 는 擴張 産卵 分布帶 天體(E-SDO) 또는 오르트 구름 의 天體로 생각 되고 있으며, 넓은 意味로 EKBO에 包含되지 않는다. EKBO는 海王星의 重力에 依해 太陽系 內部에 散亂되며 센타우루스 族과 短週期 彗星이 外部에 産卵 시키며 産卵 圓盤 天體가 된다. 産卵 圓盤 天體가 GM의 附近에서 어떠한 原因으로 軌道를 妨害 하면 近日點 距離가 成長해 E-SDO와 오르트 구름의 天體가 될 것으로 推測되고 있다. 軌道의 妨害 要因으로는 EKB의 바깥 쪽을 空轉하고 있는 天體, 産卵 圓盤 領域에 進入 해온 떠돌이 行星 等을 생각할 수 있다.

歷史 [ 編輯 ]

1943年 아일랜드의 天文學者 케네스 에지워스 (Kenneth Edgeworth)와, 1951年 美國의 天文學者 제라드 카이퍼 가 各各 黃道面 가까운 곳에 彗星 의 集合場所가 存在할 것이라 提案하였다. 한때는 모든 彗星의 起源이 오르트 구름 이라고 생각했지만 觀測 結果 大部分의 短週期彗星의 軌道 傾斜角이 0에 가까운 것에서, 短週期彗星의 起源은 原形의 오르트 구름이 아닌 원반형의 카이퍼대라고 推測하게 되었다.

한때 모든 彗星의 起源이 오르트 구름이라고 생각했다. 그러나 1980年 훌리오 페르난데스는 大部分의 短週期 彗星의 軌道 傾斜角이 0에 가깝기 때문에, 短週期 彗星의 起源은 求刑 오르트 구름이 아닌 圓盤 模樣의 에지워스 카이퍼帶라고 主張했다. 1988年에는 마틴 덩컨, 토머스 퀸 스콧 토레메인이 시뮬레이션을 통해 오르트 구름에서 任意의 方向으로 오는 彗星이 實際 短週期 彗星에서 發見되는 1에 가까운 離心率이 되는 것은 있을 수 없는 일이라는 것을 보여 주었다. 이렇게 하여 카이퍼代의 存在는 널리 믿어지게 되었다. 그러나 結局 確證된 것은 아니며 彗星의 起源이 어디에 있는지는 不分明하며 밝혀지지 않았다.

1980年代부터 1990年代에 걸쳐 몇몇 팀이 假設上의 카이퍼臺를 確認하기 위해 探索을 始作했다. 그리고 1992年 8月, 諸人 壘 (Jane Luu)와 데이비드 주잇 (David Jewitt)李 太陽에서 멀리 떨어진 小行星 1992 QB ₁ 을 發見했다. 곧 小行星의 軌道가 確定되자 1992 QB ₁ 은 카이퍼臺 天體인 것이 判明되었다. 1992 QB ₁ 은(명왕성, 카론 除外) 最初의 KBO 이며 冥王星 보다 먼 最初의 小行星이다. 또한 後에 小行星 番號 (15760)가 주어졌으나 正式 이름은 붙지 않고 臨時 이름을 그대로 줄여 'QB1'으로 불린다. 古典的 KBO의 代表的인 그룹인 큐비원족의 이름은 여기서 딴 것이다. ^{[3] [4]} 그 後 다음 해인 1993年에는 5個, 그 後엔 每年 10個 以上의 KBO가 發見되었고, 그 地域에 實際로 많은 天體가 存在한다는 것이 밝혀졌다.

2006年 時點에서 1000個 以上의 EKBO 가 發見되었다. 또한 冥王星 과 카론 도 EKBO로 分類되게 되었다.

探査 計劃 [ 編輯 ]

2006年 1月 19日에 發射된 美國航空宇宙局(NASA)의 探査船 뉴 허라이즌스 가 2015年 7月 14日 冥王星과 카론을 近接 飛行하고 ^[5] , 2019年 1月 1日에 카이퍼臺 天體 2014 MU ₆₉ 를 스쳐지나가며 觀測 할 豫定이다. ^{[6] [7]}

各州 [ 編輯 ]