ويكيبيديا

حزام كايپر

حزام كايپر /ˈkaɪpər/ KY ) هو قرص محيط بالنجم فى النظام الشمسى الخارجي، يمتد من مدار نبتون عند 30 وحدة فلكية (AU) لحوالى 50 وحدة فلكية من الشمس .[1] إنه مشابه لحزام الكويكبات ، لكنه اكبر بكثير -20 مرات واسعة و 20-200 مرات ضخمة .[2] زى حزام الكويكبات، يتكون بشكل أساسى من أجسام صغيرة أو بقايا من وقت تشكل النظام الشمسى . الكتير من الكويكبات تتكون أساس من الصخور والمعادن ، معظم أجسام حزام كايپر تتكون بشكل كبير من مواد متطايرة مجمدة (تسمى "الجليد")، زى الميثان والأمونيا والماء . يعد حزام كايپر موطن لمعظم الأجسام اللى يقبلها علما الفلك عموم على أنها كواكب قزمة : أوركوس ، بلوتو ، [3] هوميا ، [4] كواوار ، وماكيماكى .[5] ممكن تكون بعض أقمار النظام الشمسي، زى ترايتون نبتون وفويبى زحل ، قد نشأت فى المنطقة.[6][7] تم تسمية حزام كايپر على اسم عالم الفلك النيديرلاندى جيرارد كايپر ، اللى توقع وجود حزام مماثل سنة 1951. بس، لم ينشر عالم الفلك خوليو أنجيل فرنانديز ورقة بحثية تشير لوجود حزام مذنب خلف نبتون إلا سنة 1980، [8][9] اللى ممكن أن يكون يعتبر مصدر للمذنبات قصيرة الدورة. و رغم أن حزام كايپر سمى على اسم جيرارد كايپر، لكن فرنانديز كان الباحث اللى تنبأ بوجوده لأول مرة.[10][11]

حزام كايپر
تعديل طالع توثيق القالب 
سنة 1992، الكوكب الصغير (15760)تم اكتشاف ألبيون ، و هو أول جسم فى حزام كايپر (KBO) بعد بلوتو ( سنة 1930)  و شارون ( سنة 1978).[12] من اكتشافه، ارتفع عدد أجسام حزام كايپر المعروفة لالآلاف، واكتر من 100.000 KBOs اكتر من 100 كيلومترs (62 ميل) فى القطر يُعتقد أنها موجودة.[13] كان يُعتقد فى البداية أن حزام كايپر هو المستودع الرئيسى للمذنبات الدورية ، تلك اللى تدوم مداراتها أقل من 200 سنة. سنين. أظهرت الدراسات اللى اتعملت  من نص التسعينيات أن الحزام مستقر ديناميكى و أن المكان الأصلى للمذنبات هو القرص المبعثر ، و هيا منطقة نشطة ديناميكى نشأت عن الحركة الخارجية لنبتون 4.5. من مليار سنة؛  الأجسام القرصية المتناثرة زى إيريس ليها مدارات شديدة الانحراف تأخذها لمسافة توصل ل100 AU من الشمس. [a]

يختلف حزام كايپر عن سحابة أورت المفترضة ، اللى يُعتقد أنها أبعد بألف مرة ومعظمها كروية. يُشار لالأجسام الموجودة جوه حزام كايپر، و أعضاء القرص المتناثر و أى أجسام محتملة فى سحابة هيلز أو سحابة أورت، بشكل جماعى باسم الأجسام العابرة للنبتون (TNOs).[16] بلوتو هو اكبر و أضخم عضو فى حزام كايپر واكبر وتانى اكبر جرم نبتون معروف حسب الكتلة، ولا يتفوق عليه اللا إيريس فى القرص المبعثر. [lower-alpha 1] كان بلوتو يعتبر فى الأصل كوكب ، لكن وضعه كجزء من حزام كايپر اتسبب فى إعادة تصنيفه ككوكب قزم سنة 2006. إنه مشابه من الناحية التركيبية للكتير من الأجسام التانيه فى حزام كايپر، وفترته المدارية مميزة لفئة من أجسام حزام كايپر، المعروفة باسم " بلوتينوس "، اللى تشترك فى نفس الرنين 2:3 مع نبتون.

يمكن التعامل مع حزام كايپر ونبتون كعلامة على مدى النظام الشمسي، والبدايل هيا الغلاف الشمسى والمسافة اللى يقابل فيها تأثير جاذبية الشمس تأثير جاذبية النجوم التانيه (تقدر بما بين 50 ) الاتحاد الافريقى و 125 AU ).[17]

تاريخ

تعديل
 
بلوتو وشارون

بعد اكتشاف بلوتو سنة 1930، افترض الكثيرون بأنه قد لا يكون وحيدًا. تم افتراض المنطقة اللى تسمى دلوقتى حزام كايپر بأشكال مختلفة لعقود من الزمن. بس سنة 1992 اتلقا على أول دليل مباشر على وجودها. أدى عدد وتنوع التكهنات السابقة حول طبيعة حزام كايپر لاستمرار عدم اليقين بخصوص من يستحق الفضل فى اقتراحه لأول مرة.  : 106 

فرضيات

تعديل

كان أول عالم فلكى يقترح وجود سكان عبر نبتون هو فريدريك سى ليونارد . بعد وقت قصير من اكتشاف كلايد تومبو لبلوتو سنة 1930، تساءل ليونارد عما إذا كان "من غير المحتمل أنه فى بلوتو قد ظهر للنور أول سلسلة من الأجسام فائقة النبتون، اللى لسه أعضاؤها المتبقية تنتظر الاكتشاف لكن مصيرها فى الاخر" ليتم الكشف عنها".[18] فى نفس السنه ، اقترح عالم الفلك أرمين أو. ليوشنر أن بلوتو "ممكن يكون واحد من الكتير من الأجسام الكوكبية طويلة الأمد اللى لم يتم اكتشافها بعد".

 
عالم الفلك جيرارد كايپر ، اللى سمى باسمه حزام كايپر
سنة 1943، فى مجلة الجمعية الفلكية البريطانية ، افترض كينيث إدجوورث أنه فى المنطقة الواقعة خلف نبتون ، كانت المواد الموجودة جوه السديم الشمسى البدائى متباعدة على نطاق واسع اوى بحيث  مش ممكن تتكثف فى الكواكب، و علشان كده تتكثف فى عدد لا يحصى من الأجسام الصغيرة. ومن ده استنتج أن "المنطقة الخارجية للنظام الشمسي، بعد مدارات الكواكب، يشغلها عدد كبير اوى من الأجسام الصغيرة نسبى"  :  الاتناشر وأنه، من وقت لآخر، "يتجول أحدهم من مجاله الخاص ويظهر كزائر عرضى للنظام الشمسى الداخلي"،:[19] 2 يصبح المذنب .

سنة 1951، فى ورقة بحثية فى الفيزياء الفلكية: ندوة موضعية ، افترض جيرارد كايپر وجود قرص مشابه تشكل فى وقت مبكر من تطور النظام الشمسى و خلص أن القرص يتكون من "بقايا مجموعات أصلية فقدت الكتير من الأعضاء اللى بقت كويكبات ضالة، مثلما حدث مع العناقيد المجرية المفتوحة اللى تذوب فى النجوم."  فى بحث آخر، عن محاضرة ألقاها  كايپر  سنة  1950، اللى تسمى كمان أصل النظام الشمسي ، كتب  كايپر عن "المنطقة الخارجية للسديم الشمسي، من 38 ل50 وحدة نجمية (أى خارجها مباشرةً". بروتو نبتون)" حيث " لازم أن تكون منتجات التكثيف (الجليد H20، NH3، CH4، وما لذلك) ممكن تكونت، و لازم أن تتجمع الرقائق ببطء وتشكل مجاميع اكبر، من المقدر أن يوصل حجمها لكيلومتر واحد أو أكثر. " و تابع فى كتابته أن "هذه التكاثفات تبدو مسؤولة عن المذنبات حسب  الحجم والعدد والتكوين". و كايپر  قال  إن "كوكب بلوتو، اللى يكتسح المنطقة  كلها من 30 ل50 وحدة نجمية، هو المسؤول عن بدء تشتت المذنبات فى كل اماكن النظام الشمسي".[20] يقال أن  كايپر كان يعمل على الافتراض السائد فى عصره، و هو أن بلوتو كان بحجم الأرض و علشان كده قام بتشتيت دى الأجسام نحو سحابة أورت أو بره النظام الشمسي؛ لن يكون هناك حزام  كايپر اليوم إذا كان ده صحيح .[21]

اتخذت الفرضية أشكال تانيه كتيرة فى العقود اللى بعد كده . سنة 1962، افترض الفيزيائى آل جى دبليو كاميرون وجود "كتلة هائلة من المواد الصغيرة على أطراف النظام الشمسي".  : 14  سنة 1964، اعتقد فريد ويبل ، اللى روج لفرضية " كرة الثلج القذرة " الشهيرة لبنية المذنبات، أن "حزام المذنب" ممكن يكون ضخم بما يكفى لإحداث التناقضات المزعومة فى مدار أورانوس اللى أثارت البحث عن الكوكب X ، أو ، على أقل تقدير، ضخمة بما يكفى للتأثير على مدارات المذنبات المعروفة.[22] استبعدت الملاحظة دى الفرضية.:[19] 14  

سنة 1977، اكتشف تشارلز كوال 2060 تشيرون ، و هو كوكب جليدى يدور بين زحل و أورانوس. استخدم جهاز مقارنة وميض ، و هو نفس الجهاز اللى سمح لكلايد تومبو باكتشاف بلوتو قبل  يقارب من 50  سنه .[23] و سنة 1992، تم اكتشاف جسم آخر، 5145 فولوس ، فى مدار مماثل.[24] اليوم، معروف أن مجموعة كاملة من الأجسام الشبيهة بالمذنبات، تسمى القنطور ، موجودة فى المنطقة بين كوكب المشترى ونبتون. مدارات القنطور غير مستقرة ولها عمر ديناميكى يوصل لشوية ملايين من السنين.[25] من اكتشاف تشيرون  سنة  1977، توقع علما الفلك أن القنطور  لازم بالتالى أن يتم تجديده بشكل متكرر بواسطة بعض الخزان الخارجي.  : 38 

ظهرت أدلة تانيه على وجود حزام كايپر بعدين من دراسة المذنبات. كان معروف من بعض الوقت أن المذنبات ليها عمر محدود. و لما تقترب من الشمس، تتسبب حرارتها فى تسامى أسطحها المتطايرة فى الفضاء،و ده يؤدى لتشتيتها تدريجى. لكى تظل المذنبات مرئية على مدى عمر النظام الشمسي، لازم تتجدد بشكل متكرر.[26] الاقتراح لمثل دى المنطقة من التجديد هو سحابة أورت ، ومن المحتمل أن تكون سرب كروى من المذنبات يمتد للى هو أبعد من 50.000 تم افتراض AU من الشمس لأول مرة على ايد عالم الفلك النيديرلاندى جان أورت سنة 1950.[27] ويُعتقد أن سحابة أورت هيا نقطة نشأة المذنبات طويلة الأمد ، زى هيل-بوب ، اللى تستمر مداراتها لآلاف السنين.  : 105 

 
سنة 1980، كان عالم الفلك خوليو فرنانديز أول من تنبأ بوجود الحزام. نظر لظهور الكلمتين " كايپر " و"حزام المذنب" فى الجملة الافتتاحية لبحث فرنانديز، تمت الإشارة عند المنطقة الافتراضية باسم "حزام كايپر".[28]

فيه مجموعة تانيه من المذنبات، معروفه بالمذنبات قصيرة الدورة أو المذنبات الدورية ، وتتكون من تلك المذنبات التي، زى مذنب هالى ، ليها فترات مدارية أقل من 200 سنين. بحلول سبعينات القرن العشرين، بقا معدل اكتشاف المذنبات قصيرة الدورة غير متسق بشكل متزايد مع ظهورها بس من سحابة أورت.  : 39 لكى يبقا جسم سحابة أورت مذنب قصير الأمد، لازم الاول أن تلتقطه الكواكب العملاقة. فى بحث نُشر فى الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية سنة 1980، ذكر عالم الفلك الأوروغويانى خوليو فرنانديز أنه مقابل كل مذنب قصير المدى يتم إرساله للنظام الشمسى الداخلى من سحابة أورت، لازم إطلاق 600 مذنب لالفضاء بين النجوم . وتكهن بأن حزام المذنبات يتراوح بين 35 و 50 سيُطلب من AU حساب العدد المرصود من المذنبات.[29] متابعةً لعمل فرنانديز، عمل الفريق الكندى المكون من مارتن دنكان وتوم كوين وسكوت تريمين سنة 1988 عدد من عمليات المحاكاة الحاسوبية لتحديد اذا كانت كل المذنبات المرصودة قد وصلت من سحابة أورت. ولقو أن سحابة أورت لا يمكنها أن تفسر كل المذنبات قصيرة الدورة، خاصة و أن المذنبات قصيرة الدورة تتجمع قرب مستوى النظام الشمسي، فى حين تميل مذنبات سحابة أورت لالوصول من أى نقطة فى السماء. ومع إضافة "الحزام"، كما وصفه فرنانديز، لالصياغات، تدورت عمليات المحاكاة مع الملاحظات.[30] وبحسب ما ورد، بسبب ظهور الكلمتين " كايپر " و"حزام المذنب" فى الجملة الافتتاحية لمقالة فرنانديز، أطلق تريمين على دى المنطقة الافتراضية اسم "حزام كايپر".:[19] 191 

اكتشاف

تعديل
 
مجموعة التلسكوبات الموجودة فوق مونا كيا اللى تم من فىها اكتشاف حزام كايپر
سنة 1987،  بقا عالم الفلك ديفيد جيويت ، اللى كان يعمل  ساعتها فى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، فى حيرة متزايدة من "الفراغ الواضح للنظام الشمسى الخارجي".[12] وشجع طالبة الدراسات العليا  ساعتها جين لو على مساعدته فى مسعاه لتحديد موقع جسم آخر بره مدار بلوتو ، لأنه، كما قال لها، "إذا لم نفعل ذلك، فلن يفعل  واحد من كده".  : 50 باستخدام التلسكوبات فى مرصد كيت بيك الوطنى فى أريزونا ومرصد سيرو تولولو للبلاد الأمريكية فى تشيلي، عمل جيويت ولو بحثهما بنفس الطريقة اللى أجراها كلايد تومبو وتشارلز كوال، باستخدام مقارن وميض .:[19] 50 فى البداية، استغرق فحص كل زوج من اللوحات حوالى 8 ساعات،:[19] 51 لكن تم تسريع العملية مع وصول الأجهزة الإلكترونية المقترنة بالشحنة أو CCDs، والتي،  رغم أن مجال رؤيتها كان أضيق، ما كانتش اكتر كفاءة فى جمع الضوء فحسب (فقد احتفظت بنسبة 90٪ من الضوء اللى ضربها، بدل الاحتفاظ بها). (نسبة الـ 10% اللى حققتها الصور الفوتوغرافية) لكن سمحت بإجراء عملية الوميض افتراضى على شاشة الكمبيوتر. اليوم، تشكل أجهزة CCD الأساس لمعظم أجهزة الكشف الفلكية.:[19] 52, 54, 56 و سنة 1988، نقل جيويت لمعهد علم الفلك فى جامعة هاواى . انضم ليه لو بعدين للعمل فى جامعة هاواى 2.24 م التلسكوب فى مونا كيا .:[19] 57, 62 فى الاخر، زاد مجال الرؤية لأجهزة CCD ل1024 × 1024 بكسل،و ده سمح بإجراء عمليات البحث بسرعة اكبر بكثير.:[19] 65 أخير، بعد خمس سنين من البحث، أعلن جيويت ولو فى 30 اغسطس 1992 عن "اكتشاف الجسم المرشح فى حزام  كايپر 1992 QB 1 ".[12]  الجسم ده ها يتسما بعدين 15760 ألبيون. و بعد ستة أشهر، اكتشفوا جسم ثانى فى المنطقة، (181708) 1993 FW .[31] بحلول سنة 2018، اكتر من 2000 تم اكتشاف أجسام فى أحزمة  كايپر.[32]

اتلقا على اكتر من ألف جسم فى الحزام فى العشرين  سنه  (1992-2012)، بعد العثور على 1992 QB1 (سمى  سنة  2018، 15760 ألبيون)،و ده يُظهر حزام واسع من الأجسام اكتر من مجرد بلوتو و ألبيون.[33] بحلول سنة 2010، كان المدى الكامل وطبيعة أجسام حزام  كايپر مش معروفة لحد كبير.[33] أخير، فى أواخر سنة 2010، تم تحليق اثنين من أجسام حزام  كايپر   قرب  مركبة فضائية غير مأهولة،و ده يوفر ملاحظات اكتر دقة للنظام البلوتونى وجسم حزام  كايپر  آخر.[34]

أظهرت الدراسات اللى اتعملت من رسم منطقة ما بعد نبتون لأول مرة أن المنطقة اللى تسمى دلوقتى حزام كايپر مش نقطة منشأ المذنبات قصيرة الدورة، لكن بدل ذلك مستمدة من مجموعة مرتبطة تسمى القرص المتناثر . اتعمل القرص المبعثر لما هاجر نبتون لالخارج لحزام كايپر الأولي، اللى كان ساعتها أقرب بكثير لالشمس، وترك بعد ه مجموعة من الأجسام المستقرة ديناميكى اللى مش ممكن تتأثر أبدًا بمداره (حزام كايپر ) صحيح)، والسكان اللى تكون حضيضتهم قريبة بدرجة كافية بحيث لسه نبتون يزعجهم وقت سفره حول الشمس (القرص المبعثر). علشان القرص المبعثر نشط ديناميكى ولأن حزام كايپر مستقر ديناميكى نسبى، يُنظر لالقرص المبعثر دلوقتى على أنه نقطة الأصل الاكتر احتمالية للمذنبات الدورية.

اسم

تعديل

يستخدم علما الفلك ساعات الاسم البديل لحزام إيدجوورث- كايپر لنسب الفضل لإيدجوورث، ويشار ساعات لأجسام حزام كايپر باسم EKOs. يدعى بريان جى مارسدن أن أى منهما لا يستحق التقدير الحقيقي: "لم يكتب أى من إيدجوورث أو كايپر عن أى شيء يشبه ما نراه دلوقتى ، لكن فريد ويبل فعل ذلك".  : 199 يعلق ديفيد جيويت قائلاً: "إذا كان فيه أى شيء... فإن فرنانديز يستحق بالتقريب الفضل فى التنبؤ بحزام كايپر ." [21]

يُطلق على أجسام حزام كايپر ساعات اسم "كويبيرويدات"، و هو الاسم اللى اقترحه كلايد تومبو .[35] يوصى باستخدام مصطلح " الجسم العابر للنبتون " (TNO) للأجسام الموجودة فى الحزام على ايد الكتير من المجموعات العلمية علشان ده المصطلح أقل إثارة للجدل من كل المصطلحات التانيه - ولكنه مش مرادف دقيقًا، حيث تشمل الأجسام اللى تدور حول الشمس كل الأجسام اللى تدور حول الشمس بعد كوكبنا. مدار نبتون ، مش بس تلك الموجودة فى حزام كايپر .[36]

بنا

تعديل

فى أقصى امتداد له (لكن باستمدح القرص المبعثر)، بما فيها المناطق البعيده، يمتد حزام كايپر من حوالى 30 ل55 درجة. AU. من المقبول عموم أن يمتد الجسم الرئيسى للحزام من رنين متوسط الحركة 2:3 ( انظر أدناه ) عند 39.5 AU لالرنين 1:2 عند 48 بالتقريب AU.[37] حزام كايپر سميك جدًا، حيث يمتد التركيز الرئيسى بما يوصل لعشر درجات بره مستوى مسير الشمس ، كما يمتد توزيع اكتر انتشار للأجسام كذا مره أبعد. بشكل عام، فهو يشبه الطارة أو الدونات اكتر من الحزام.[38] ويميل موقعه المتوسط على مسير الشمس بمقدار 1.86 درجة.[39]

وجود نبتون له تأثير عميق على بنية حزام كايپر بسبب الرنين المدارى . على مدى فترة زمنية مماثلة لعمر النظام الشمسي، تعمل جاذبية نبتون على زعزعة استقرار مدارات أى أجسام فى مناطق معينة، وترسلها إما للنظام الشمسى الداخلى أو لالقرص المتناثر أو الفضاء بين النجوم. يؤدى ده لظهور فجوات واضحة فى حزام كايپر فى تخطيطه الحالي، على مثال فجوات كيركوود فى حزام الكويكبات . فى المنطقة بين 40 و 42 وحدة فلكية، على سبيل المثال، مش ممكن أى جسم يحتفظ بمدار مستقر فى الأوقات دى ، و أى جسم تم رصده فى المنطقة لازم يكون قد هاجر لهناك مؤخر نسبى.[40]

 
الطبقات الديناميكية المختلفة للأجسام العابرة للنبتون.

الحزام الكلاسيك

تعديل

بين الرنين 2:3 و 1:2 مع نبتون، عند حوالى 42–48 حسب للاتحاد الأفريقي، تحدث تفاعلات الجاذبية مع نبتون على مدى فترة زمنية ممتدة، ويمكن للأجسام أن توجد بمداراتها دون تغيير بشكل أساسي. معروفه دى المنطقة باسم حزام كايپر الكلاسيكى ، ويشكل أعضاؤه حوالى تلتين أجسام حزام كايپر اللى تمت ملاحظتها لحد دلوقتى .[41][42] علشان أول كائن حزام كايپر حديث تم اكتشافه ( ألبيون ، لكن سماه من فترة طويلة (15760) 1992 QB 1 )، يعتبر نموذج أولى لهذه المجموعة، فى الغالب ما يشار لأجسام حزام كايپر الكلاسيكية باسم cubewanos ("QB-1-os").[43] تتطلب المبادئ التوجيهية اللى وضعها الاتحاد الفلكى الدولى إعطاء أجسام حزام حزام الكلاسيكية أسماء الأجسام الأسطورية المرتبطة بالخلق.[44]

الرنين

تعديل
 
توزيع الأجسام الكوبيوانوس (الأزرق)، والأجسام الرنانة العابرة للنبتون (الأحمر)، والأجسام السدنوية (الصفرو)، والأجسام المتناثرة (الرمادي)
 
تصنيف المدار (رسم تخطيطى للمحاور شبه الرئيسية )

لما تكون الفترة المدارية لجسم هيا النسبة الدقيقة لدورة نبتون (وهى حالة تسمى رنين الحركة المتوسطة )، فيمكن أن يبقا مقيدًا فى حركة متزامنة مع نبتون ويتجنب الانزعاج إذا كانت محاذاةهما النسبية مناسبة. على سبيل المثال، إذا كان فيه جسم يدور حول الشمس مرتين لكل 3 دورات لنبتون، و إذا وصل لالحضيض الشمسى مع نبتون على بعد ربع مدار منه، فلما يرجع لالحضيض الشمسي، هايكون نبتون دايما فى نفس الموقع النسبى بالتقريب كما بدأ، لأنه هايكون قد اكتمل  يدوران فى نفس الوقت. يُعرف ده بالرنين 2:3 (أو 3:2)، و هو يتوافق مع محور شبه رئيسى مميز حوالى 39.4 الاتحاد الأفريقي. ده الرنين 2:3 يسكنه حوالى 200 الأجسام المعروفة، [45] بما فيها بلوتو و أقماره . وتقدير لده، يُعرف أفراد دى العيلة باسم بلوتينوس . الكتير من الكواكب البلوتينية، بما فيها بلوتو، ليها مدارات تعبر مدار نبتون، رغم أن رنينها يعنى أنها مش ممكن تتصادم أبدًا. يتمتع بلوتينوس بانحرافات مدارية عالية،و ده يشير لأنهم ليسوا مواطنين فى مواقعهم دلوقتى لكن بدل ذلك تم إلقاؤهم بشكل عشوائى فى مداراتهم بواسطة نبتون المهاجر.[46] تنص إرشادات الاتحاد الفلكى الدولى على أنه لازم تسمية كل البلوتينو، زى بلوتو، على اسم آلهة العالم السفلي.[44] الرنين 1:2 (الذى تكمل أجسامه نصف مدار لكل من نبتون) يتوافق مع محاور شبه رئيسية تبلغ ~47.7 الاتحاد الأفريقي، هيا اللى ليها كثافة سكانية منخفضة.[47] يُشار لسكانها ساعات باسم twotinos . توجد أصداء تانيه كمان عند 3:4 و 3:5 و 4:7 و 2:5.  : 104 لدى نبتون عدد من أجسام طروادة ، اللى تشغل نقاط لاغرانج ، هيا مناطق مستقرة فى الجاذبية تقوده وتتبعه فى مداره. توجد أحصنة طروادة نبتون فى رنين متوسط الحركة بنسبة 1:1 مع نبتون وفى الغالب ما يكون ليها مدارات مستقرة جدًا.

بالإضافة لذلك، هناك غياب نسبى للأجسام اللى ليها المحاور شبه الرئيسية أقل من 39 AU اللى مش ممكن تفسيره على ما يبدو من فى الأصداء دلوقتى . الفرضية المقبولة الايام دى لسبب ذلك هيا أنه مع هجرة نبتون لالخارج، تحركت الأصداء المدارية غير المستقرة تدريجى عبر دى المنطقة، و علشان كده تم اجتياح أى أجسام بداخلها أو طردها منها بفعل الجاذبية.  : 107 

جرف كايپر

تعديل
 
رسم بيانى للمحاور شبه الرئيسية لأجسام حزام كايپر مع ميول أعلى و أقل من 5 درجات. تظهر المسامير من البلوتينو و "النواة" عند 39-40 الاتحاد الافريقى و 44 الاتحاد الأفريقي.

الرنين 1:2 عند 47.8 يظهر ان AU حافة لا يُعرف بعدها اللا عدد قليل من الأشياء. مش من الواضح اذا كانت دى هيا فى الواقع الحافة الخارجية للحزام الكلاسيكى أم مجرد بداية لفجوة واسعة. تم الكشف عن الأجسام فى 2:5 الرنين عند 55 بالتقريب AU، بره الحزام الكلاسيكي؛ لم يتم دخلق من التنبؤات بوجود عدد كبير من الأجسام فى المدارات الكلاسيكية بين دى الأصداء من فى المراقبة.[46]

تقديرات الكتلة الأولية اللازمة لتكوين أورانوس ونبتون، و أجسام كبيرة زى بلوتو (انظر § Mass and size distribution ) ، اقترحت النماذج السابقة لحزام كايپر أن عدد الأجسام الكبيرة سيزيد بمعامل اثنين بعد 50 AU,[48] لذا ده السقوط الجذرى المفاجئ، المعروف باسم جرف كايپر ، كان مش متوقع، و لحد دلوقتى سببه مش معروف. بيرنشتاين، تريلينج، و ناس تانيه . (2003) وجدت أدلة على أن الانخفاض السريع فى الأجسام من 100 كم أو اكتر فى دايرة نصف قطرها يتجاوز 50 الاتحاد الأفريقى حقيقي، مش بسبب التحيز الرصدى . تشمل التفسيرات المحتملة أن المواد الموجودة على تلك المسافة كانت نادرة اوى أو متناثرة اوى بحيث مش ممكن تتراكم فى أجسام كبيرة، أو أن العمليات اللى بعد كده أزالت أو دمرت تلك اللى فعلت ذلك.[49] ادعى باتريك ليكاوكا من جامعة كوبى أن جاذبية جسم كوكبى كبير غير مرئى ، ممكن بحجم الأرض أو المريخ ، ممكن تكون مسؤولة.[50][51] يُظهر تحليل بيانات TNO المتاحة قبل سبتمبر 2023 أن توزيع الأجسام عند الحافة الخارجية لحزام كايپر الكلاسيكى يشبه توزيع حزام الكويكبات الرئيسى الخارجى مع وجود فجوة تبلغ حوالى 72 وحدة فلكية، بعيد عن أى رنين متوسط الحركة مع نبتون. يُظهر حزام الكويكبات الرئيسى الخارجى فجوة ناجمة عن رنين الحركة المتوسطة 5:6 مع كوكب المشترى عند 5.875 وحدة فلكية.[52]

أصل

تعديل
 
محاكاة تظهر الكواكب الخارجية وحزام كويبر: (أ) قبل كوكب المشتري/زحل رنين 1:2، (ب) تشتت أجسام حزام كايپر فى النظام الشمسى بعد التحول المدارى لنبتون، (ج) بعد طرد أجسام حزام كايپر على ايد المشترى
 
حزام كايپر (الأخضر)، فى ضواحى النظام الشمسى

لسه الأصول الدقيقة لحزام كايپر وبنيته المعقدة مش واضحة، وينتظر علما الفلك الانتهاء من الكتير من التلسكوبات المسحية واسعة المجال زى Pan-STARRS و LSST المستقبلي، اللى من المفترض أن تكشف عن الكتير من أجسام حزام كايپر غير المعروفة دلوقتى. ستوفر دى الاستطلاعات البيانات اللى ستساعد فى تحديد الإجابات على دى الأسئلة. أنهت Pan-STARRS 1 مهمتها العلمية الأساسية سنة 2014، وتم نشر البيانات الكاملة من استطلاعات Pan-STARRS 1 سنة 2019،و ده ساعد فى الكشف عن المزيد من أجسام حزام كايپر.[53][54][55]

تريتون

تعديل
 
قمر نبتون تريتون

فى فترة هجرته، يُعتقد أن نبتون استولى على جسم كبير من حزام، تريتون ، و هو القمر الكبير الوحيد فى النظام الشمسى ذو مدار رجعى (يدور عكس دوران نبتون). يشير ده أنه، على عكس الأقمار الكبيرة للمشترى وزحل و أورانوس ، اللى يُعتقد أنها اندمجت من أقراص دوارة من المواد حول كواكبها الأم الشابة، كان تريتون جسم مكتمل التكوين تم التقاطه من الفضاء المحيط. إن التقاط الجاذبية لجسم ما مش بالأمر السهل: فهو يتطلب بعض الآليات لإبطاء سرعة الجسم بدرجة كافية لحد تتمكن جاذبية الجسم الاكبر من التقاطه. التفسير المحتمل هو أن تريتون كان جزء من ثنائى لما واجه نبتون. (الكتير من أجسام حزام كايپر هيا أعضاء فى ثنائيات. انظر أدناه .) ممكن أن يؤدى طرد نبتون للعضو التانى فى الثنائى لتفسير أسر تريتون.[56] تريتون اكبر بنسبة 14% بس من بلوتو، ويظهر التحليل الطيفى لكلا العالمين أن أسطحهما تتكون لحد كبير من مواد مماثلة، زى الميثان و أول أكسيد الكربون . كل ده يشير لاستنتاج مفاده أن تريتون كان فى يوم من الأيام واحد من أعضاء حزام حزام كايپر اللى استولى عليه نبتون وقت هجرته لالخارج .

اكبر أجسام حزام كايپر

تعديل

غلط: لازم تحدد صورة فى السطر الاولانى.

من سنة 2000، ظهر عدد من أجسام حزام كايپر بأقطار تتراوح بين 500 و 1,500 كيلومترs (932 ميل) ، أى اكتر من نصف قطر بلوتو (قطره 2370 كم)، تم اكتشافها. 50000 Quaoar ، و هو جسم KBO كلاسيكى تم اكتشافه سنة 2002، اكتر من 1200 كم عبر. Makemake Haumea ، اللى اتعلن عنهما فى 29 يوليه 2005، لا يزالان اكبر حجمًا. الأجسام التانيه، زى 28978 إكسيون (تم اكتشافه سنة 2001) و 20000 فارونا (تم اكتشافه سنة 2000)، قياسها حوالى 600–700 كيلومترs (373–435 ميل) . عبر.

بلوتو

تعديل

اكتشاف أجسام حزام كايپر الكبيرة دى فى مدارات مشابهة لمدار بلوتو اتسبب فى استنتاج الكثيرين أنه، بصرف النظر عن حجمه النسبي، ماكانش بلوتو مختلف بشكل خاص عن الأعضاء التانيين فى حزام كايپر . دى الأجسام مش بس مشابهة لبلوتو فى الحجم، لكن الكتير منها كمان ليها أقمار طبيعية ، هيا اللى ليها تركيب مماثل ( اتلقا على الميثان و أول أكسيد الكربون على بلوتو وعلى اكبر أجسام حزام كايپر). وهكذا، تمام زى ما كان سيريس يعتبر كوكب قبل اكتشاف زملاته من الكويكبات ، ابتدا البعض فى اقتراح إمكانية إعادة تصنيف بلوتو كمان .

وصلت المشكلة لذروتها مع اكتشاف إيريس ، و هو جسم موجود فى القرص المتناثر بعيد عن حزام كايپر ، اللى يُعرف دلوقتى بأنه اكبر بنسبة 27٪ من بلوتو.[57] (كان يُعتقد فى الأصل أن إيريس اكبر من بلوتو حسب الحجم، لكن بعثة نيو هورايزنز وجدت أن ده مش هو الحال). رد على ذلك، اضطر الاتحاد الفلكى الدولى (IAU) لتحديد ماهية الكوكب لأول مرة، وبكده حطوا فى تعريفهم أن الكوكب لازم " يطهر المنطقة المحيطة بمداره".[58] علشان بلوتو يشترك فى مداره مع الكتير من الأجسام الكبيرة التانيه، فقد تم اعتباره أنه لم يقم بإخلاء مداره، و علشان كده تم إعادة تصنيفه من كوكب لكوكب قزم ، ده يخلليه عضو فى حزام كايپر .

ليس من الواضح عدد أجسام حزام كايپر الكبيرة بما يكفى علشان تكون كواكب قزمة. إن النظر فى الكثافات المنخفضة بشكل مدهش للكتير من المرشحين للكواكب القزمة يشير علشان الكثير منهم ليسوا كذلك.[59] Orcus ، بلوتو، Haumea ، Quaoar ، و Makemake مقبولة على ايد معظم علما الفلك؛ و اقترح البعض هيئات تانيه، زى Salacia ، 2002 MS4 ، [60] 2002 AW197 ، و Ixion .[61]

  1. ↑ Stern, Alan; Colwell, Joshua E. (1997). "Collisional erosion in the primordial Edgeworth-Kuiper belt and the generation of the 30–50 AU Kuiper gap". The Astrophysical Journal. 490 (2): 879–882. Bibcode:1997ApJ...490..879S. doi:10.1086/304912.
  2. ↑ Krasinsky, G. A.; Pitjeva, E. V.; Vasilyev, M.V.; Yagudina, E.I. (July 2002). "Hidden Mass in the Asteroid Belt". Icarus. 158 (1): 98–105. Bibcode:2002Icar..158...98K. doi:10.1006/icar.2002.6837.
  3. ↑ Christensen, Lars Lindberg. "IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes". IAU. Archived from the original on 29 April 2014. Retrieved 25 May 2021.
  4. ↑ Christensen, Lars Lindberg. "IAU names fifth dwarf planet Haumea". IAU. Archived from the original on 25 April 2014. Retrieved 25 May 2021.
  5. ↑ Christensen, Lars Lindberg. "Fourth dwarf planet named Makemake". IAU. Archived from the original on 16 June 2019. Retrieved 25 May 2021.
  6. ↑ Johnson, Torrence V.; and Lunine, Jonathan I.; Saturn's moon Phoebe as a captured body from the outer Solar System, Nature, Vol. 435, pp. 69–71
  7. ↑ Craig B. Agnor; Douglas P. Hamilton (2006). "Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter" (PDF). Nature. 441 (7090): 192–4. Bibcode:2006Natur.441..192A. doi:10.1038/nature04792. PMID 16688170. Archived from the original (PDF) on 21 June 2007. Retrieved 20 June 2006.
  8. ↑ JA Fernandez (1980). "On the existence of a comet belt beyond Neptune". Observatorio Astronomico Nacional, Madrid. 192 (3): 481–491. Bibcode:1980MNRAS.192..481F. doi:10.1093/mnras/192.3.481.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  9. ↑ Morbidelli, A.; Thomas, F.; Moons, M. (1995-12-01). "The Resonant Structure of the Kuiper Belt and the Dynamics of the First Five Trans-Neptunian Objects". Icarus (in الإنجليزية). 118 (2): 322–340. Bibcode:1995Icar..118..322M. doi:10.1006/icar.1995.1194. ISSN 0019-1035.
  10. ↑ gunjan.sogani (2022-09-10). "The Discovery of the Kuiper Belt and Its Members". Wondrium Daily (in الإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2023-08-01. Retrieved 2023-08-01.
  11. ↑ "Julio A. Fernández". nationalacademyofsciences.org. Archived from the original on 2023-08-01. Retrieved 2023-08-01.
  12. ↑ أ ب ت Jewitt, David; Luu, Jane (1993). "Discovery of the candidate Kuiper belt object 1992 QB1". Nature. 362 (6422): 730–732. Bibcode:1993Natur.362..730J. doi:10.1038/362730a0.
  13. ↑ "The PI's Perspective". New Horizons. 24 August 2012. Archived from the original on 13 November 2014.
  14. ↑ Weissman and Johnson, 2007, Encyclopedia of the solar system, footnote p. 584
  15. ↑ IAU: Minor Planet Center (3 January 2011). "List Of Centaurs and Scattered-Disk Objects". Central Bureau for Astronomical Telegrams, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Archived from the original on 29 June 2017. Retrieved 3 January 2011.
  16. ↑ Gérard FAURE (2004). "Description of the System of Asteroids as of May 20, 2004". Archived from the original on 29 May 2007. Retrieved 1 June 2007.
  17. ↑ "Where is the Edge of the Solar System?". Goddard Media Studios. NASA's Goddard Space Flight Center. 5 September 2017. Archived from the original on 16 December 2021. Retrieved 2019-09-22.
  18. ↑ "What is improper about the term "Kuiper belt"? (or, Why name a thing after a man who didn't believe its existence?)". International Comet Quarterly. Archived from the original on 8 October 2019. Retrieved 24 October 2010.
  19. ↑ أ ب ت ث ج ح خ د المرجع غلط: اكتب عنوان المرجع فى النُص بين علامة الفتح <ref> وعلامة الافل </ref> فى المرجع Davies_2001
  20. ↑ Kuiper, Gerard (1951). "On the Origin of the Solar System". Proceedings of the National Academy of Sciences. 37 (1): 1–14. doi:10.1073/pnas.37.4.233. PMC 1063291. PMID 16588984.
  21. ↑ أ ب David Jewitt. "WHY "KUIPER" BELT?". University of Hawaii. Archived from the original on 12 February 2019. Retrieved 14 June 2007.
  22. ↑ Rao, M. M. (1964). "Decomposition of Vector Measures" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 51 (5): 771–774. Bibcode:1964PNAS...51..771R. doi:10.1073/pnas.51.5.771. PMC 300359. PMID 16591174. Archived from the original (PDF) on 3 June 2016. Retrieved 20 June 2007.
  23. ↑ CT Kowal; W Liller; BG Marsden (1977). "The discovery and orbit of /2060/ Chiron". In: Dynamics of the Solar System; Proceedings of the Symposium. 81: 245. Bibcode:1979IAUS...81..245K.
  24. ↑ JV Scotti; DL Rabinowitz; CS Shoemaker; EM Shoemaker; DH Levy; TM King; EF Helin; J Alu; K Lawrence (1992). "1992 AD". IAU Circ. 5434: 1. Bibcode:1992IAUC.5434....1S.
  25. ↑ Horner, J.; Evans, N. W.; Bailey, Mark E. (2004). "Simulations of the Population of Centaurs I: The Bulk Statistics". MNRAS. 354 (3): 798–810. arXiv:astro-ph/0407400. Bibcode:2004MNRAS.354..798H. doi:10.1111/j.1365-2966.2004.08240.x.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  26. ↑ David Jewitt (2002). "From Kuiper Belt Object to Cometary Nucleus: The Missing Ultrared Matter". The Astronomical Journal. 123 (2): 1039–1049. Bibcode:2002AJ....123.1039J. doi:10.1086/338692.
  27. ↑ Oort, J. H. (1950). "The structure of the cloud of comets surrounding the Solar System and a hypothesis concerning its origin". Bull. Astron. Inst. Neth. 11: 91. Bibcode:1950BAN....11...91O.
  28. ↑ "Kuiper Belt | Facts, Information, History & Definition". The Nine Planets (in الإنجليزية الأمريكية). 8 October 2019. Retrieved 16 August 2020.
  29. ↑ J.A. Fernández (1980). "On the existence of a comet belt beyond Neptune". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 192 (3): 481–491. Bibcode:1980MNRAS.192..481F. doi:10.1093/mnras/192.3.481.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  30. ↑ M. Duncan; T. Quinn; S. Tremaine (1988). "The origin of short-period comets". Astrophysical Journal. 328: L69. Bibcode:1988ApJ...328L..69D. doi:10.1086/185162.
  31. ↑ Marsden, B.S.; Jewitt, D.; Marsden, B.G. (1993). "1993 FW". IAU Circ. 5730: 1. Bibcode:1993IAUC.5730....1L.
  32. ↑ Dyches, Preston. "10 Things to Know About the Kuiper Belt". NASA Solar System Exploration. Archived from the original on 10 January 2019. Retrieved 2019-12-01.
  33. ↑ أ ب "The Kuiper Belt at 20". Astrobiology Magazine. 2012-09-01. Archived from the original on 2020-10-30. Retrieved 2019-12-01.
  34. ↑ Voosen, Paul (2019-01-01). "Surviving encounter beyond Pluto, NASA probe begins relaying view of Kuiper belt object". Science. AAAS. Archived from the original on 8 October 2022. Retrieved 2019-12-01.
  35. ↑ Clyde Tombaugh, "The Last Word", Letters to the Editor, Sky & Telescope, December 1994, p. 8
  36. ↑ "What is improper about the term "Kuiper belt"?". International Comet Quarterly. Archived from the original on 8 October 2019. Retrieved 19 December 2021.
  37. ↑ M. C. de Sanctis; M. T. Capria; A. Coradini (2001). "Thermal Evolution and Differentiation of Edgeworth-Kuiper Belt Objects". The Astronomical Journal. 121 (5): 2792–2799. Bibcode:2001AJ....121.2792D. doi:10.1086/320385.
  38. ↑ "Discovering the Edge of the Solar System". American Scientists.org. 2003. Archived from the original on 15 March 2009. Retrieved 23 June 2007.
  39. ↑ Michael E. Brown; Margaret Pan (2004). "The Plane of the Kuiper Belt" (PDF). The Astronomical Journal. 127 (4): 2418–2423. Bibcode:2004AJ....127.2418B. doi:10.1086/382515. Archived from the original (PDF) on 2020-04-12.
  40. ↑ Petit, Jean-Marc; Morbidelli, Alessandro; Valsecchi, Giovanni B. (1998). "Large Scattered Planetesimals and the Excitation of the Small Body Belts" (PDF). Icarus. 141 (2): 367. Bibcode:1999Icar..141..367P. doi:10.1006/icar.1999.6166. Archived from the original (PDF) on 9 August 2007. Retrieved 23 June 2007.
  41. ↑ Lunine, Jonathan I. (2003). "The Kuiper Belt" (PDF). Archived from the original (PDF) on 9 August 2007. Retrieved 23 June 2007.
  42. ↑ Jewitt, D. (February 2000). "Classical Kuiper Belt Objects (CKBOs)". Archived from the original on 9 June 2007. Retrieved 23 June 2007.
  43. ↑ Elliot, J. L.; et al. (2005). "The Deep Ecliptic Survey: A Search for Kuiper Belt Objects and Centaurs. II. Dynamical Classification, the Kuiper Belt Plane, and the Core Population" (PDF). The Astronomical Journal. 129 (2): 1117–1162. Bibcode:2005AJ....129.1117E. doi:10.1086/427395. Archived from the original (PDF) on 21 July 2013. Retrieved 18 August 2012.
  44. ↑ أ ب "Naming of Astronomical Objects: Minor Planets". International Astronomical Union. Archived from the original on 16 December 2008. Retrieved 17 November 2008.
  45. ↑ "List Of Transneptunian Objects". Minor Planet Center. Archived from the original on 27 October 2010. Retrieved 23 June 2007.
  46. ↑ أ ب Chiang; Jordan, A. B.; Millis, R. L.; Buie, M. W.; Wasserman, L. H.; Elliot, J. L.; et al. (2003). "Resonance Occupation in the Kuiper Belt: Case Examples of the 5:2 and Trojan Resonances". The Astronomical Journal. 126 (1): 430–443. arXiv:astro-ph/0301458. Bibcode:2003AJ....126..430C. doi:10.1086/375207.
  47. ↑ Wm. Robert Johnston (2007). "Trans-Neptunian Objects". Archived from the original on 19 October 2019. Retrieved 23 June 2007.
  48. ↑ E.I. Chiang; M.E. Brown (1999). "Keck pencil-beam survey for faint Kuiper belt objects" (PDF). The Astronomical Journal. 118 (3): 1411. arXiv:astro-ph/9905292. Bibcode:1999AJ....118.1411C. doi:10.1086/301005. Archived from the original (PDF) on 12 June 2012. Retrieved 1 July 2007.
  49. ↑ Bernstein, G. M.; Trilling, D. E.; Allen, R. L.; Brown, K. E.; Holman, M.; Malhotra, R. (2004). "The size distribution of transneptunian bodies". The Astronomical Journal. 128 (3): 1364–1390. arXiv:astro-ph/0308467. Bibcode:2004AJ....128.1364B. doi:10.1086/422919.
  50. ↑ Michael Brooks (2005). "13 Things that do not make sense". NewScientistSpace.com. Archived from the original on 12 October 2018. Retrieved 12 October 2018.
  51. ↑ Govert Schilling (2008). "The mystery of Planet X". New Scientist. Archived from the original on 20 April 2015. Retrieved 8 February 2008.
  52. ↑ C. de la Fuente Marcos; R. de la Fuente Marcos (9 September 2023). "Past the outer rim, into the unknown: structures beyond the Kuiper Cliff". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. arXiv:2309.03885. Bibcode:2023arXiv230903885D. doi:10.1093/mnrasl/slad132. Retrieved 23 September 2023.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  53. ↑ Chambers, K. C.; et al. (29 January 2019), The Pan-STARRS1 Surveys, arXiv:1612.05560
  54. ↑ Flewelling, H. A.; et al. (20 October 2020). "The Pan-STARRS1 Database and Data Products". The Astrophysical Journal Supplement Series. 251 (1): 7. arXiv:1612.05243. Bibcode:2020ApJS..251....7F. doi:10.3847/1538-4365/abb82d.{{cite journal}}: CS1 maint: unflagged free DOI (link)
  55. ↑ Pan-STARRS Releases Largest Digital Sky Survey to the World, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 19 December 2016, archived from the original on 21 October 2022, retrieved 21 October 2022
  56. ↑ Craig B. Agnor; Douglas P. Hamilton (2006). "Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter" (PDF). Nature. 441 (7090): 192–194. Bibcode:2006Natur.441..192A. doi:10.1038/nature04792. PMID 16688170. Archived from the original (PDF) on 21 June 2007. Retrieved 29 October 2007.
  57. ↑ Mike Brown (2007). "Dysnomia, the moon of Eris". Caltech. Archived from the original on 17 July 2012. Retrieved 14 June 2007.
  58. ↑ "Resolution B5 and B6" (PDF). International Astronomical Union. 2006. Archived from the original (PDF) on 20 June 2009. Retrieved 2 September 2011.
  59. ↑ Grundy, W.M.; Noll, K.S.; Buie, M.W.; Benecchi, S.D.; Ragozzine, D.; Roe, H.G. (December 2019). "The mutual orbit, mass, and density of transneptunian binary Gǃkúnǁʼhòmdímà ((229762) 2007 UK126)" (PDF). Icarus. 334: 30–38. doi:10.1016/j.icarus.2018.12.037. Archived from the original (PDF) on 2019-04-07.
  60. ↑ Mike Brown, 'How many dwarf planets are there in the outer solar system?' Archived 18 اكتوبر 2011 at the Wayback Machine Accessed 15 November 2013
  61. ↑ Tancredi, G.; Favre, S. A. (2008). "Which are the dwarfs in the Solar System?". Icarus. 195 (2): 851–862. Bibcode:2008Icar..195..851T. doi:10.1016/j.icarus.2007.12.020.


المرجع غلط: <ref> فى تاجز موجوده لمجموعه اسمها "lower-alpha", بس مافيش مقابلها تاجز <references group="lower-alpha"/> اتلقت

اتجابت من "https://arz.wikipedia.org/w/index.php?title=حزام_كايپر&oldid=10621030"