Anfang des Jahres fotografierte die interplanetare Station New Horizons einen Asteroiden im Kuipergürtel, einem Gebiet, in dem sich kleine Himmelskörper sehr weit von der Erde entfernt jenseits der Umlaufbahn von Pluto sammeln. Es wird angenommen, dass sich der Kuipergürtel aus dem gebildet hat, was nach der Bildung der Planeten des Sonnensystems übrig geblieben war. Jüngsten Berechnungen zufolge gab es im Sonnensystem einen anderen Eisriesen wie Neptun, und es ist möglich, dass er sich immer noch um die Sonne dreht.
Wo versteckt sich die Protosubstanz?
Mitte des 20. Jahrhunderts stellten Astronomen eine Hypothese auf: Irgendwo jenseits der Umlaufbahn von Neptun befindet sich ein Reservoir spezieller kosmischer Körper - Planetenerden. Dies sind Staubklumpen, Steine und Eis aus einer protoplanetaren Wolke. Sie gelten als Embryonen der Planeten.
1992 wurde die Hypothese bestätigt: Sie entdeckten Zwergkörper jenseits der Umlaufbahn von Neptun in einer Entfernung von 30-55 astronomischen Einheiten. Zu Ehren des niederländisch-amerikanischen Astronomen Gerard Kuiper wurde dieses Gebiet Kuipergürtel genannt.
Einwohner des Kuipergürtels
Astronomen kennen heute etwa zweitausend Objekte in dieser Region des Sonnensystems. Es wird angenommen, dass es ungefähr hunderttausend Körper mit einem Radius von mehr als hundert Kilometern gibt. Einige bewegen sich in fast kreisförmigen Bahnen, andere in stark verlängerten Bahnen mit einer riesigen Halbachse von Hunderten von astronomischen Einheiten. Wahrscheinlich hat etwas ihre Flugbahn stark verzerrt, daher sprechen Wissenschaftler von einer „heißen“Population im Gegensatz zu einer „kalten“mit ungestörten Umlaufbahnen.
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In der "kalten" Bevölkerung sind die meisten Objekte Zwillinge - zum Beispiel der Asteroid Ultima Tule, mit dem sich das Raumschiff New Horizons im Januar dieses Jahres näherte. Der Himmelskörper sieht eins aus, aber tatsächlich sind es zwei kleine Objekte derselben Farbe und wahrscheinlich Zusammensetzung.
Das detaillierteste Foto von Ultima Thule aus einer Entfernung von 6,6 Tausend Kilometern.
Es gibt eine Kategorie von Körpern, deren Umlaufbahnen mit der Umlaufbahn von Neptun in Resonanz stehen. Das heißt, das Verhältnis der Umdrehungsperioden um die Sonne ist ein Vielfaches ganzer Zahlen, beispielsweise 2: 3 oder 3: 1. Solche Objekte kommen sich von Zeit zu Zeit näher und beeinflussen sich gegenseitig durch die Schwerkraft wie Erde und Mond.
Ein besonderer Typ sind trojanische Asteroiden. Dies sind kleine Felsen-Eis-Körper in der Umlaufbahn des Planeten, die sich jedoch in Resonanz mit ihm bewegen: vorne oder hinten an den Lagrange-Punkten, an denen die Gravitationseinflüsse von Sonne und Planet ausgeglichen sind. Jupiter hat solche. Wie sich herausstellte, besitzt Neptun auch Trojaner. Es wird angenommen, dass diese Asteroiden gefangen genommen und von außen in den Kuipergürtel gebracht wurden.
Die sogenannte Streuscheibe ist sehr interessant. Dies sind die Überreste der Planetenerden, die seit Beginn der Entstehung des Sonnensystems gereist sind. Sie fanden nie eine stationäre Umlaufbahn, obwohl einige vorübergehend mit Neptun in Resonanz gerieten und im Kuipergürtel verweilten.
Unter diesen unterscheidet sich eine fossile Streuscheibe - Körper in einer Umlaufbahn mit einer Halb-Hauptachse von etwa 500 astronomischen Einheiten (zum Beispiel der Zwergplanet Sedna). Aufgrund der sehr langgestreckten Umlaufbahnen, jedoch bei Perihelen von nur 35-40 astronomischen Einheiten, sind diese Objekte nicht von Neptun betroffen. Sie sind sehr schwer zu beobachten und Wissenschaftler glauben, dass es viele "Fossilien" geben kann, sie machen den größten Teil des Kuipergürtels aus.
Der Kuipergürtel befindet sich jenseits der Umlaufbahn von Neptun. Er besitzt ungefähr zweitausend Leichen, darunter 31 Zwergplaneten. Illustration von RIA Novosti.
Wie viel Substanz ist da?
Wie am Institut für Angewandte Astronomie der Russischen Akademie der Wissenschaften (St. Petersburg) berechnet, beträgt die Masse des Kuipergürtels zwei Größenordnungen weniger als zwei Erdmassen. „Die Gesamtmasse aller Objekte, und es gibt große Körper wie Pluto, ist ungefähr fünfzigmal so groß wie die Gesamtmasse des Asteroidengürtels. Dies führt zu Spekulationen über den Ursprung des Sonnensystems. Einige glauben, dass es anfangs mehr Materie jenseits der Umlaufbahn von Neptun gab. Nach anderen Vorstellungen reisten die Riesenplaneten durch das Sonnensystem, näherten sich der Sonne und bewegten sich dann weiter weg ", sagt Elena Pitieva, Co-Autorin von RIA Novosti, Leiterin des Labors für Ephemeridenastronomie. Die Masse des Kuipergürtels muss bei der Berechnung der Bewegung von Planeten und Raumfahrzeugen berücksichtigt werden. „Der Einfluss des Kuipergürtels ist ziemlich groß. Dadurch werden die Umlaufbahnen benachbarter Planeten in zehn Jahren um mehrere Kilometer verschoben ",- klärt Pityeva. In Russland gibt es keine Möglichkeit, Objekte des Kuipergürtels zu beobachten. Das einzige Teleskop mit einem dazu fähigen Sechs-Meter-Spiegel, BTA im Kaukasus, arbeitet hauptsächlich für die Astrophysik. Die Astrometrie, dh die Bestimmung der Position von Objekten am Himmel, wurde am Pulkovo-Observatorium durchgeführt. Aber ihr Schicksal ist jetzt in Frage.
Springender Riese
In einer kürzlich erschienenen Übersicht beschreiben Wissenschaftler aus Frankreich und den USA die Geschichte des Kuipergürtels anhand des 2005 entwickelten Modells von Nizza. Ihr zufolge war das Sonnensystem kompakter, die Planeten drehten sich in kreisförmigen Bahnen um den Stern und befanden sich näher beieinander als jetzt. Nachdem das Gas aus dem System entfernt worden war, begann sich die gesamte "Struktur" zu bewegen, die Planeten wechselten die Umlaufbahnen und zerstreuten und dispergierten protoplanetare Materie. Alles, was hinter Neptun zurückblieb, sowie gefangene Objekte wie trojanische Asteroiden und instabile Satelliten bildeten den Kuipergürtel. Wahrscheinlich wurden von dort aus einige der Kometen von den Riesenplaneten noch weiter hinausgeworfen - in die Oort-Wolke. Dies ist der Name einer hypothetischen Zone am Rande des Sonnensystems in einer Entfernung von zehntausend astronomischen Einheiten. Laut den Review-Autoren,Das Modell von Nizza stimmt mit vielen beobachteten Fakten überein und ermöglicht eine Reihe von Annahmen, die bereits experimentell bestätigt wurden oder überprüfbar sind. Es gibt aber auch Inkonsistenzen. Wissenschaftler haben ihre eigene Version des Nizza-Modells entwickelt - NM12 (die Abkürzung für die Namen der Autoren und das Jahr). Am effektivsten ist es, wenn angenommen wird, dass sich fünf oder mehr Riesenplaneten im Sonnensystem befinden und dann noch vier übrig sind. Das Szenario ist ungefähr so. Vor vier Milliarden Jahren begann sich das Sonnensystem aus einer Gas- und Staubwolke zu bilden. Nach sechs Millionen Jahren verkrampften sich die Planeten und sie begannen, die Umlaufbahnen zu ändern. Saturn und Jupiter sprangen weit und stießen den namenlosen Eisriesen aus unserem Planetensystem. Uranus und Neptun entfernten sich von der Sonne und erreichten nach hundert Millionen Jahren ihren heutigen Standort. Nicht ausgeschlossen,dass sich der fünfte Eisriese noch im Sonnensystem befindet - im Orbit viel weiter als der Neptunianer. Diese Idee wurde von den amerikanischen Astronomen Konstantin Batygin und Michael Brown im Jahr 2016 zum Ausdruck gebracht, nachdem sie die anomalen Umlaufbahnen verstreuter Objekte im Kuipergürtel, einschließlich Sedna, analysiert hatten, die nicht durch den Einfluss bekannter Planeten erklärt werden können. Diese Bahnen sind sehr länglich und die Perihel sind in einem Bereich zusammengefasst. Als ob etwas sehr Massives sie beeinflusst hätte. So entstand die Hypothese über den neunten Planeten - immer noch nicht bestätigt und nicht widerlegt. Vielleicht wird es in den kommenden Jahren möglich sein, dies mithilfe von Beobachtungen mit Teleskopen oder in den geplanten Weltraummissionen nach Uranus und Neptun zu überprüfen. Analyse der anomalen Umlaufbahnen verstreuter Objekte im Kuipergürtel, einschließlich Sedna, die nicht durch den Einfluss bekannter Planeten erklärt werden können. Diese Bahnen sind sehr länglich und die Perihel sind in einem Bereich zusammengefasst. Als ob etwas sehr Massives sie beeinflusst hätte. So entstand die Hypothese über den neunten Planeten - immer noch nicht bestätigt und nicht widerlegt. Vielleicht wird es in den kommenden Jahren möglich sein, dies mithilfe von Beobachtungen mit Teleskopen oder in den geplanten Weltraummissionen nach Uranus und Neptun zu überprüfen. Analyse der anomalen Umlaufbahnen verstreuter Objekte im Kuipergürtel, einschließlich Sedna, die nicht durch den Einfluss bekannter Planeten erklärt werden können. Diese Bahnen sind sehr länglich und die Perihel sind in einem Bereich zusammengefasst. Als ob etwas sehr Massives sie beeinflusst hätte. So entstand die Hypothese über den neunten Planeten - immer noch nicht bestätigt und nicht widerlegt. Vielleicht wird es in den kommenden Jahren möglich sein, dies mithilfe von Beobachtungen mit Teleskopen oder in den geplanten Weltraummissionen nach Uranus und Neptun zu überprüfen. Es wird in den kommenden Jahren möglich sein, dies mithilfe von Beobachtungen mit Teleskopen oder bei geplanten Weltraummissionen nach Uranus und Neptun zu überprüfen. Es wird in den kommenden Jahren möglich sein, dies mithilfe von Beobachtungen mit Teleskopen oder bei geplanten Weltraummissionen nach Uranus und Neptun zu überprüfen.
Die Umlaufbahn eines hypothetischen neunten Planeten, berechnet aus anomalen Kuipergürtelobjekten.
Tatiana Pichugina
