Կոյպերի գոտու 3 կատեգորիա. «Սահմանային ֆորպոստ» արեգակնային համակարգի ծայրամասում. Նրանք բացեցին այն, քանի որ շատ էին ուզում

Հաճախ կոչվում է սահման արեգակնային համակարգ. Այս սկավառակը տարածվում է Արեգակից 30-ից 50 AU (1 AU = 150 միլիոն կմ) հեռավորության վրա: Նրա գոյությունը հավաստիորեն հաստատվել է ոչ այնքան վաղուց, և այսօր նրա հետազոտությունները նոր ուղղություն են մոլորակագիտության մեջ։Կոյպերի գոտին անվանվել է ի պատիվ աստղագետ Ջերարդ Կույպերի, ով դրա գոյությունը կանխատեսել էր 1951 թվականին։ Ենթադրվում է, որ Կոյպերի գոտու օբյեկտների մեծ մասը կազմված է սառույցից՝ փոքր կեղտերով

օրգանական նյութեր , այսինքն՝ մոտ գիսաստղային նյութին։ 1992 թվականին աստղագետները 42 ԱՄ հեռավորության վրա հայտնաբերեցին կարմրավուն բծ։ Արևից - առաջին գրանցված օբյեկտը

Կոյպերի գոտի

, կամ տրանս-նեպտունյան օբյեկտ։ Այդ ժամանակից ի վեր հայտնաբերվել է ավելի քան հազար։

Կոյպերի գոտու օբյեկտները բաժանվում են երեք կատեգորիայի. Դասական առարկաները ունեն մոտավորապես շրջանաձև ուղեծրեր՝ մի փոքր թեքությամբ և կապված չեն մոլորակների շարժման հետ։ Ամենահայտնի փոքր մոլորակները հիմնականում դրանցից են։

Ռեզոնանսային օբյեկտները ուղեծրային ռեզոնանս են կազմում Նեպտուն 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 կամ 4:7: 2:3 ռեզոնանս ունեցող առարկաները կոչվում են պլուտինոս՝ ի պատիվ իրենց ամենավառ ներկայացուցչի՝ Պլուտոնի։

Աստղագետ Ժերար Կույպերը, ում անունով է կոչվել Կոյպերի գոտին

Կոյպերի գոտու ամենամեծ օբյեկտներից մեկը 2002 LM60-ն է, որը նաև կոչվում է Quaoar: Quaoar անունը գալիս է Տոնգվա ժողովրդի դիցաբանությունից, որը ժամանակին ապրել է ներկայիս Լոս Անջելեսում և ցույց է տալիս ստեղծագործական մեծ ուժ:

Քվաոարը պտտվում է մոտ 42 AU տրամագծով: 288 տարի ժամկետով։ Այն առաջին անգամ լուսանկարվել է դեռևս 1980 թվականին, բայց միայն 2002 թվականին դասակարգվեց որպես տրանս-նեպտունի մարմին աստղագետներ Մայք Բրաունի և Կալիֆորնիայի Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի (Caltech) իր գործընկերների կողմից:

Quaoar-ի տրամագիծը մոտ 1250 կմ է, մոտավորապես նույնը, ինչ Չարոնը, որը երկուական համակարգ է կազմում Պլուտոնի հետ։ Այն եղել է Կոյպերի գոտու ամենամեծ օբյեկտը 1930 թվականին Պլուտոնի և 1978 թվականին Քարոնի հայտնաբերումից հետո։ Եվ դա իսկապես հսկայական է. դրա ծավալը մոտավորապես համարժեք է 50000 աստերոիդների ընդհանուր ծավալին:

Հայտնաբերվել է 2004 թվականին, 2004 թվականին DW-ն, որը հայտնի է որպես Orcus կամ Orcus, պարզվել է, որ այն էլ ավելի մեծ է՝ 1520 կմ տրամագծով: Նրա ուղեծրի շառավիղը մոտ 45 AU է։
Կոյպերի գոտու մեկ այլ օբյեկտ՝ 2005 FY9, ծածկագրված «Easterbunny», հայտնաբերվել է 2005 թվականի մայիսի 31-ին Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի (Caltech) Մայք Բրաունի նույն թիմի կողմից: Նրա հայտնաբերման մասին հայտարարվել է հուլիսի 29-ին, ևս երկու տրանս-Նեպտունյան օբյեկտների՝ 2003 EL61 և 2003 UB313, հայտնի նաև որպես Էրիս:

2005 FY9-ը մինչ այժմ հաստատության միակ պաշտոնական անվանումն է: Հայտնաբերվել է Spitzer տիեզերական աստղադիտակի կողմից, այն դեռ մնում է առեղծված: Նրա տրամագիծը կազմում է Պլուտոնի տրամագծի 50-ից 75%-ը։

2003 EL61-ը, որը դեռևս պաշտոնական անվանում չունի, մոտավորապես նույն չափի է, բայց ավելի պայծառ, ինչը այն դարձնում է ամենահայտնի տրանս-Նեպտունյան օբյեկտներից մեկը:

2003 EL61-ը, ինչպես Պլուտոնը, ունի 308 տարվա ուղեծրային ժամանակաշրջան, սակայն նրա ուղեծրն ավելի մեծ էքսցենտրիսիտություն ունի: 2003 EL61-ի բարձր արտացոլման շնորհիվ այն Կոյպերի գոտու երրորդ ամենապայծառ օբյեկտն է Պլուտոնից և 2005 թ. FY9-ից հետո։ Այն այնքան պայծառ է, որ երբեմն կարելի է տեսնել նույնիսկ հզոր սիրողական աստղադիտակներում, թեև դրա զանգվածը Պլուտոնի զանգվածի ընդամենը 32%-ն է։ 2003 EL61-ը ցրված Կոյպերի գոտու օբյեկտի տեսակ է:

Հետաքրքիր է, որ 2003 EL61-ն ունի երկու արբանյակ: Թեև գիտնականներն արդեն հանգիստ են վերաբերվում այն ​​փաստին, որ Կոյպերի գոտու օբյեկտների մեծ մասը կարող է պարզվել, որ բարդ մոլորակային համակարգեր են:

Էրիսը, որը սկզբում դասակարգվել է որպես մոլորակ, այնուհետև Պլուտոնի հետ միասին տեղափոխվել է տրանս-նեպտունյան օբյեկտների խումբ, այսօր համարվում է փոքր մոլորակ և հանդիսանում է Կոյպերի գոտու ամենամեծ օբյեկտը։

Էրիսի տրամագիծը 2400 կիլոմետր է, ինչը 6%-ով մեծ է Պլուտոնի տրամագծից։ Նրա զանգվածը որոշվել է արբանյակի շնորհիվ՝ փոքրիկ Dysnomia, որն ունի 16 օր ուղեծրային շրջան։ Հետաքրքիր է, որ սկզբում հայտնագործողները նախատեսում էին գաճաճ մոլորակին և նրա արբանյակին անվանել Քսենա և Գաբրիել՝ ի պատիվ հայտնի սերիալի հերոսուհիների։

2004 թվականի մարտին աստղագետների խումբը հայտարարեց Արեգակի շուրջ շատ մեծ հեռավորության վրա պտտվող փոքրիկ մոլորակի հայտնաբերման մասին, որտեղ արեգակնային ճառագայթումը չափազանց ցածր է։ Մայք Բրաունը, համագործակցելով Հավայան կղզիների Gemini աստղադիտարանի դոկտոր Չադ Տրուխիլոյի և Յեյլի համալսարանի դոկտոր Դեյվիդ Ռաբինովիցի հետ, հայտնաբերել է այն դեռ 2003 թվականին: Հայտնաբերված փոքր մոլորակը պաշտոնապես ստացել է 2003 VB12 անվանումը, սակայն ավելի հայտնի է որպես Սեդնա՝ էսկիմոս աստվածուհի, ով ապրում է Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսի խորքերում:

Սեդնայի ուղեծրային շրջանը 10500 տարի է, իսկ տրամագիծը Պլուտոնի տրամագծի քառորդից մի փոքր ավելի է։ Նրա ուղեծիրը երկարաձգված է, իսկ ամենահեռավոր կետում այն ​​Արեգակից 900 ԱԷ հեռավորության վրա է։ (համեմատության համար նշենք, որ Պլուտոնի ուղեծրի շառավիղը 38 AU է): Սեդնայի հայտնաբերողները դասակարգել են այն որպես ներքին Օորտ ամպի օբյեկտ, քանի որ այն երբեք չի մոտենում Արեգակին ավելի քան 76 AU-ում: Այնուամենայնիվ, Սեդնան չի կարող համարվել Օորտի շրջանի դասական օբյեկտ, քանի որ, նույնիսկ չնայած իր բացառիկ երկարաձգված ուղեծրին, նրա շարժումը որոշվում է արևի և Արեգակնային համակարգի առարկաների կողմից, այլ ոչ թե դրսից պատահական խանգարումներով: Սեդնան ինքնին անսովոր է, քանի որ բավականին տարօրինակ էր Կոյպերի գոտու և Օորտի ամպի միջև ընկած դատարկ տարածության մեջ նման մեծ օբյեկտ հայտնաբերելը: Հնարավոր է, որ Օորտի ամպն ավելի է տարածվում դեպի Արեգակնային համակարգ, քան նախկինում ենթադրվում էր:

Այսօր Սեդնան համարվում է ցրված Կոյպերի գոտու օբյեկտներից մեկը, որը ներառում է նաև 1995 TL8, 2000 YW134 և 2000 CR105։ 2000 CR105-ը, որը հայտնաբերվել է ութ տարի առաջ, եզակի է իր չափազանց երկարաձգված ուղեծրով, գրեթե 400 AU-ի կիսահիմնական առանցքով:

Sedna-ի մեկ այլ առանձնահատկություն նրա կարմրավուն երանգն է: Միայն Մարսն է նրանից ավելի կարմիր: Իսկ զարմանալի փոքր մոլորակի մակերեսի ջերմաստիճանը չի գերազանցում -240°C-ը։ Սա շատ փոքր է, և անհնար է ուղղակիորեն չափել մոլորակի ջերմությունը (ինֆրակարմիր ճառագայթում), ուստի օգտագործվում են բազմաթիվ մատչելի աղբյուրների տվյալները:

Նույնը վերաբերում է Կոյպերի գոտու մյուս օբյեկտներին: Ավելին, այդ օբյեկտների տրամագիծը չափելը շատ դժվար է։ Որպես կանոն, դրանց չափը որոշվում է նրանց պայծառությամբ, որը կախված է մակերեսի տարածքից: Ենթադրվում է, որ փոքր մոլորակի ալբեդոն հավասար է գիսաստղերի ալբեդոյին, այսինքն՝ մոտ 4%։ Թեև վերջին տվյալները ցույց են տալիս, որ այն կարող է հասնել 12%-ի, այսինքն՝ Կոյպերի գոտու առարկաները կարող են շատ ավելի փոքր լինել, քան նախկինում ենթադրվում էր:

Մասնավորապես, հետաքրքրություն է ներկայացնում 2003 EL61 օբյեկտը, որը չափազանց արտացոլող է։ Մոտավորապես նույն ուղեծրում հայտնաբերվել են ևս հինգ նմանատիպ մարմիններ։ Տարօրինակն այն է, որ փոքր մոլորակները բավականաչափ զանգված չունեն, որպեսզի կարողանան մթնոլորտ պահել, որը կարող է բյուրեղանալ և ծածկել մակերեսը:
2005 թվականի դեկտեմբերի 13-ին հայտնաբերվեց փոքր մոլորակ՝ 2004 XR 190, որը անվանվեց Բաֆֆի։ Բաֆֆիի տրամագիծը մոտ 500-1000 կմ է, ինչը փոքր մոլորակների համար ռեկորդային չէ։ Զարմանալի է ևս մեկ բան. ի տարբերություն ցրված Կոյպերի գոտու առարկաների, որոնք ունեն երկարաձգված ուղեծիր, 2004 XR 190-ն ունի գրեթե շրջանաձև ուղեծիր (Պերիհելիոն Արեգակից 52 ԱԷ հեռավորության վրա, աֆելիոն՝ 62 ԱԷ հեռավորության վրա), թեքված անկյան տակ։ 47 աստիճան խավարածրի հարթության նկատմամբ: Նման հետագծի առաջացման պատճառը աստղագետներին դեռ պարզ չէ։

Որոշ աստղագետների շրջանում դեռևս կարծիք կա, որ Կոյպերի գոտու ներսում կա որոշակի զանգվածային մարմին, առնվազն Պլուտոնի չափով:

Իհարկե, տեսականորեն X մոլորակը կարող է գոյություն ունենալ, եթե այն բավական փոքր և հեռավոր լինի, որպեսզի նկատելի ազդեցություն ունենա Պլուտոնի հետագծի վրա:

Բայց մեզ ամենամոտ Կոյպերի գոտու օբյեկտը կարող է լինել Սատուրնի արբանյակ Ֆիբեն: Այն պտտվում է մոլորակի շուրջը հակառակ կողմը, ինչը թույլ է տալիս ենթադրել, որ Ֆիբին ձևավորվել է ոչ թե Սատուրնի նախամոլորակային սկավառակում, այլ ինչ-որ այլ տեղ և հետագայում գրավվել է նրա կողմից։

Սատուրնի արբանյակ Ֆիբի

Կարող էր ձևավորվել Սատուրնի մոտ գտնվող հելիոկենտրոն ուղեծրի մեջ նրա միջուկը ձևավորած բեկորներից: Ըստ մեկ այլ հնարավոր սցենարՖիբին կարելի էր բռնել շատ ավելի հեռավոր տարածքից: Օրինակ՝ Կոյպերի գոտուց։ Արբանյակի խտությունը 1,6 գ/սմ3 է, ուստի չի կարելի ասել՝ այն ավելի մոտ է Պլուտոնին, որն ունի 1,9 գ/սմ3 խտություն, թե Սատուրնյան արբանյակներին, որոնց միջին խտությունը կազմում է մոտ 1,3 գ/սմ3։

Այնուամենայնիվ, նման ցուցանիշը չափազանց անհուսալի է, որի վրա կարելի է հույս դնել:

Ուստի այս հարցը մնում է խիստ վիճելի։

Կոյպերի գոտու հետևում կա ևս մեկ ավելի գլոբալ ձևավորում՝ Օորտի ամպը։ Նման ամպի գաղափարն առաջին անգամ առաջարկել է էստոնացի աստղագետ Էռնստ Էպիկը 1932 թվականին, իսկ հետո տեսականորեն մշակել է հոլանդացի աստղաֆիզիկոս Յան Օորտը 1950-ականներին, ում անունով էլ կոչվել է ամպը։ Ենթադրվում է, որ գիսաստղերը գալիս են Արեգակնային համակարգի ծայրամասում գտնվող ընդլայնված գնդաձև թաղանթից, որը բաղկացած է սառցե մարմիններից: Օբյեկտների այս հսկայական պարսն այսօր կոչվում է Օորտի ամպ: Այն տարածվում է 5000-ից 100000 ԱՄ շառավղով գնդերի վրա։

Բաղկացած է միլիարդավոր սառցե մարմիններից։ Երբեմն, անցնող աստղերը խախտում են մարմիններից մեկի ուղեծիրը՝ պատճառ դառնալով, որ այն տեղափոխվի Արեգակնային համակարգ, ինչպես երկարաժամկետ գիսաստղ:շրջագծային սկավառակ է, որը պտտվում է Արեգակի շուրջը 30-ից 55 միավոր հեռավորության վրա։

Կոյպերի գոտին անվանվել է ի պատիվ Ջերարդ Կույպերի, ով կանխատեսել էր դրա գոյությունը 1951 թվականին՝ 1992 թվականին այս մարմինների առաջին դիտարկումներից 41 տարի առաջ։ Նրանք պատկանում են այսպես կոչված տրանսնեպտունյան օբյեկտների խմբին։ Հայտնաբերված օբյեկտների չափերը տատանվում են 100-ից 1000 կիլոմետր տրամագծով։ Ենթադրվում է, որ այս գոտին կարճ ժամանակաշրջանի գիսաստղերի աղբյուրն է։

Այս օբյեկտներից առաջինը հայտնաբերվել է 1992 թվականին Հավայան կղզիների համալսարանի թիմի կողմից:

Այս օղակաձև շրջանը նման է աստերոիդների գոտուն, բայց ավելի մեծ, 20 անգամ ավելի մեծ և 20-200 անգամ ավելի զանգվածային: Ինչպես աստերոիդների գոտին, այն հիմնականում բաղկացած է փոքր մարմիններից, Արեգակնային համակարգի ձևավորման մնացորդներից և առնվազն երեք գաճաճ մոլորակներից՝ Պլուտոնից, Մակեմակեից և Հաումենից։ Մյուս կողմից, մինչ աստերոիդների գոտին հիմնականում կազմված է քարքարոտ և մետաղական մարմիններից, Կոյպերի գոտու օբյեկտները հիմնականում կազմված են սառեցված ցնդող միացություններից, ինչպիսիք են մեթանը, ամոնիակը կամ ջուրը:

Կոյպերի գոտին չպետք է շփոթել Օորտի ամպի հետ, մի գոտի, որը դեռ տեսական է: Կոյպերի գոտու օբյեկտները, ինչպես նաև ցրված առարկաները և Օորտի ամպի ցանկացած պոտենցիալ անդամ, ընդհանուր առմամբ կոչվում են տրանս-Նեպտունյան օբյեկտներ:

Կոյպերի գոտու առարկաներ

Դիտարկվել է Կոյպերի գոտու ավելի քան 800 առարկա։ Երկար ժամանակ աստղագետները Պլուտոնին և Քարոնին համարում էին այս խմբի հիմնական օբյեկտները։

Այնուամենայնիվ, 2002 թվականի հունիսի 4-ին հայտնաբերվեց Quaoar-ը, որը անսովոր չափերի օբյեկտ էր։ Պարզվեց, որ այս մարմինը Պլուտոնի չափի կեսն է։ Լինելով նաև Քարոն արբանյակից մեծ: Այդ ժամանակից ի վեր Կոյպերի գոտու այլ փոքր առարկաներ են հայտնաբերվել։

Բայց 2003 թվականի նոյեմբերի 13-ին հայտարարվեց բացման մասին մեծ մարմինորը Պլուտոնից շատ ավելի հեռու է, այն անվանեցին Սեդնա։ Sedna օբյեկտը գահընկեց է արել իր դիրքը որպես երկրորդ ամենամեծ տրանս-Նեպտունյան օբյեկտը: Նրա անդամակցությունը Կոյպերի գոտուն կասկածի տակ է դրվել որոշ աստղագետների կողմից, ովքեր այն համարում են շատ հեռու Կոյպերի գոտուց, որը, հավանաբար, ներկայացնում է Օորտի ամպի ստորին սահմանը:

Անակնկալը տեղի ունեցավ 2005 թվականի հուլիսի 29-ին, երբ հայտարարվեց երեք նոր կայքերի բացման մասին՝ Eris, Makemake և Haumea: Սկզբում ենթադրվում էր, որ Էրիսն ավելի հին է, քան ինքը՝ Պլուտոնը, ուստի այն անվանվեց տասներորդ մոլորակ, և այն ժամանակ համարվում էր լեգենդար X մոլորակը: Այնուամենայնիվ, NASA-ի New Horizons զոնդը 2015 թվականին բացահայտեց Պլուտոնի տրամագիծը: Այն 2370 կիլոմետր է՝ մոտ 80 կիլոմետրով ավելի մեծ, քան նախորդ գնահատականները, և այսպիսով, մենք այժմ հաստատ գիտենք, որ Էրիսը (2326 ± 12 կմ) մի փոքր փոքր է Պլուտոնից։ Խիստ ասած՝ Էրիսը Կոյպերի գոտուն չի պատկանում։ Այն Օորտի ամպի մի մասն է, քանի որ Արեգակից նրա միջին հեռավորությունը 67 մԱ է։

Դասակարգում

Այս բոլոր օբյեկտների ճշգրիտ դասակարգումը պարզ չէ, քանի որ դիտարկումները շատ քիչ տեղեկություններ են տալիս դրանց կազմի կամ մակերեսների մասին: Նույնիսկ դրանց չափերի գնահատականները կասկածելի են, քանի որ շատ դեպքերում դրանք հիմնված են միայն անուղղակի ապացույցների վրա՝ համեմատած այլ նմանատիպ օբյեկտների հետ, ինչպիսիք են .

Առաջին օբյեկտի հայտնաբերումից ի վեր՝ 1992 թվականին, Կոյպերի գոտում հայտնաբերվել են ավելի քան հազար այլ առարկաներ, և այնտեղ 100 կմ-ից մեծ տրամագծով ավելի քան 70 000 մարմիններ կլինեն։

Կոյպերի գոտու խոշոր օբյեկտներ

2007 թվականին Պլուտոնը Կոյպերի գոտու ամենամեծ հայտնի օբյեկտն էր՝ 2300 կմ տրամագծով։ 2000 թվականից ի վեր Կոյպերի գոտում հայտնաբերվել են 500-1200 կմ տրամագծով մի քանի առարկաներ։ Quaoar, դասական օբյեկտ, որը հայտնաբերվել է 2002 թվականին, ունի ավելի քան 1200 կմ տրամագիծ։ Makemake-ը և Hauma-ն, որոնց բացման մասին հայտարարվել է միաժամանակ 2005 թվականի հուլիսի 29-ին, ավելի մեծ են: Այլ առարկաներ, ինչպիսիք են Իքսիոնը (հայտնաբերվել է 2001 թվականին) և Վարունան (հայտնաբերվել է 2000 թվականին), ունեն մոտ 500 կմ տրամագիծ։

2015 թվականին Արեգակնային համակարգի միայն հինգ օբյեկտ՝ Ցերերան, Պլուտոնը, Հաումեան, Մակեմակեն և Էրիսը, պաշտոնապես համարվում են գաճաճ մոլորակներ, իսկ վերջին չորսը՝ պլուտոիդներ։ Այնուամենայնիվ, Կոյպերի գոտու շատ այլ օբյեկտներ բավականաչափ մեծ են գնդաձև լինելու համար և ապագայում կարող են դասակարգվել որպես գաճաճ մոլորակներ։

Չնայած իր մեծ երկարությանը, ընդհանուր զանգվածԿոյպերի գոտին բավականին փոքր է՝ մոտավորապես տասներորդը ընդհանուր մակերեսըԵրկիր. Օբյեկտների մեծ մասը թույլ լուսավորված է, ինչը համահունչ է ակրեցիոն մոդելներին, քանի որ որոշակի չափսերի միայն որոշ առարկաներ են կարողացել ավելի մեծանալ: Ընդհանուր առմամբ, որոշակի չափի N առարկաների թիվը հակադարձ համեմատական ​​է D տրամագծով q հզորության՝ N ~ D-q: Համաչափության այս հարաբերությունը հաստատվում է դիտարկումներով, և q-ի արժեքը գնահատվում է 4 ± 0,555: Գիտելիքի ներկա վիճակում (2008 թ.) հայտնի է միայն օբյեկտների չափերը. դրանց չափը որոշվում է՝ ելնելով նրանց մշտական ​​ալբեդոյից:

Կոյպերի գոտու երեք ամենամեծ օբյեկտներից երկուսը ունեն արբանյակներ՝ Պլուտոնն ունի հինգ, իսկ Հուման՝ երկու։ Բացի այդ, Էրիսը, ցրված օբյեկտը, որը ձևավորվել է Կոյպերի գոտում, ունի մեկ: Արբանյակների հետ Կոյպերի գոտու օբյեկտների մասնաբաժինը մեծ է, քան փոքրերի դեպքում, ինչը ցույց է տալիս ձևավորման այլ մեխանիզմ: Մյուս կողմից, օբյեկտների 1%-ը (կամ բարձր տոկոսը) կկազմեն երկուական համակարգեր, այսինքն՝ համեմատաբար մոտ զանգվածով երկու առարկաներ, որոնք պտտվում են միմյանց շուրջ: Պլուտոնն ու Քարոնը ամենահայտնի օրինակներն են։

Կոյպերի գոտու օբյեկտների ընդհանուր զանգվածը աստղադիտակը գնահատել է դրանց քանակից և մեծությունից՝ գնահատելով միջին ալբեդոն 0,04, իսկ միջին խտությունը՝ 1 գ/սմ3։ Սա տալիս է զանգված, որը մոտավորապես հավասար է երկրի զանգվածի 1%-ին:

Կոյպերի գոտին Արեգակնային համակարգի շրջան է, որը սկսվում է Նեպտունից այն կողմ: Բայց գիտնականները այս պահինչգիտեմ, թե որտեղ է այն ավարտվում. Մենք չգիտենք, թե ինչ է կատարվում Կոյպերի գոտու արտաքին եզրին կամ որտեղ է այն, բայց մենք գիտենք, որ այն շատ հեռու է. բաց առարկաներԿոյպերի գոտիներն ունեն արտասովոր ուղեծրեր, որոնք 2000 անգամ ավելի մեծ են, քան Երկրի և Արեգակի միջև եղած հեռավորությունը։

Կոյպերի գոտու հայտնաբերում

Ոչ ոք չէր կանխատեսել Կոյպերի գոտու հայտնաբերումը։ Ոչ ոք չի գրել մի թուղթ, որտեղ ասվում է. «Փնտրեք այստեղ այսինչ պայծառության, այսինչ չափի և այսքան քանակի առարկաներ»: Բայց ենթադրություններ կային. Դրանցից ամենահայտնին հոլանդական ծագումով ամերիկացի աստղագետ Ջերարդ Կույպերի ենթադրությունն է։ 1951 թվականին նա գրել է մի թուղթ, որտեղ նա ասում էր, որ տարօրինակ է, որ Արեգակնային համակարգը ավարտվում է Պլուտոնի մոտ, և գուցե այն շարունակվում է դրանից հետո: Սա նորմալ է հնչում ժամանակակից ընթերցողների համար: Բայց նաև Կայպերն ասել է. «Եթե Արեգակնային համակարգի եզրին լինեին փոքր առարկաներ, Պլուտոնի ձգողականությունը (որը մենք համարում ենք Երկրի պես զանգվածային երկնային մարմին կամ ավելի մեծ) երկար ժամանակ կապակայունացներ այս օբյեկտների ուղեծրերը։ առաջ, և այս շրջանը դատարկ կլիներ»: Կոյպերը սխալվում էր Պլուտոնի վերաբերյալ. այն այնքան էլ զանգվածային չէ, պարունակում է Երկրի զանգվածի միայն 0,2%-ը և նույն ազդեցությունը չունի շրջակա երկնային մարմինների վրա: Զավեշտն այն է, որ Կայպերը չի առաջարկել գոյություն ունենալ այն, ինչը հետագայում հայտնի դարձավ որպես Կոյպերի գոտի: Նա ենթադրեց, որ այնտեղ չէ: Սա Ստիգլերի օրենքի օրինակ է. «Ոչ գիտական ​​հայտնագործությունհայտնաբերողի անունով չի կոչվել»: Սթիգլերի օրենքը հայտնաբերել է Ռոբերտ Մերտոնը, որն ապացուցում է այս պնդումը։

Ջերարդ Կայպեր (1905–1973)

Մինչ Կայպերը, գիտնականները նույնպես տարբեր ենթադրություններ էին անում։ Դրանցից մեկը պատրաստվել է 1943 թվականին Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ Քենեթ Էջվորթ անունով մի իռլանդացու կողմից։ Նա մեկ-երկու նախադասություն գրեց իր հոդվածում և ասաց. «Հնարավոր է, Արեգակնային համակարգի եզրին կան որոշ երկնային մարմիններ, որոնք շատ աղոտ են, որպեսզի մենք չտեսնենք (նա դրանք անվանեց կլաստերներ), և գուցե դրանք դասակարգված են որպես գիսաստղեր»։ . Բայց սա գիտական ​​ենթադրություն չէ, ոչ մի բանի վրա հիմնված չէ, և դրա դեմ ոչինչ անել հնարավոր չէ։ Սա հիշեցնում է Նոստրադամուսի գրվածքները, ով 16-րդ դարում պատահաբար գուշակել է Երկրորդը. համաշխարհային պատերազմև նախագահ Քենեդիի սպանությունը։ Եթե ​​ինչ-որ անորոշ բան ես գրում, ապագա սերունդներին մտածելու տեղ ես թողնում: Ինչ-որ մեկը կարող է մտածել, որ դուք գիտեիք, թե ինչի մասին էիք խոսում, մինչդեռ իրականում չգիտեիք:

Երբ մենք սկսեցինք փնտրել Կոյպերի գոտին 1986 թվականին, համակարգիչները այնքան թույլ էին, որ ոչ ոք չէր կարող հաշվարկել արեգակնային համակարգի դինամիկան: Պետք էր աշխատել մոտավոր թվերի հետ, որոնք գումարվել էին վերլուծական եղանակով, իսկ դա շատ դժվար է։ Այն ժամանակ մեծ հետաքրքրություն կար, թե որտեղից են եկել կարճաժամկետ գիսաստղերը, քանի որ դրանց կասկածելի աղբյուրը՝ Օորտի ամպը, դեռ չէր հայտնաբերվել: Ուրուգվայցի աստղագետ Խուլիո Ֆերնանդեսը 1980 թվականին գրել է մի փաստաթուղթ, որում ենթադրվում է, որ Նեպտունից այն կողմ կարող է լինել մի շրջան, որտեղից գալիս են կարճաժամկետ գիսաստղերը: Այս հոդվածն արդեն նման էր գիտական ​​վարկածի։ Ի տարբերություն Կայպերի և Էջվորթի աշխատանքի, այն հետահայաց համոզիչ է թվում։ Բայց դա չի դրդել գիտնականներին որոնել, այդ թվում՝ մեզ։ Վատ է հնչում, բայց դա հերթական հոդվածն էր:

Առաջին Կոյպերի գոտու օբյեկտները

Գիտական ​​մեթոդը հաճախ նկարագրվում է որպես ենթադրություններ, որոնք ապացուցված են դիտարկմամբ: Բայց գիտությունը հաճախ այդպես չէ: Աստղագիտության մեջ գրեթե ոչինչ չի հայտնաբերվում գուշակությամբ, և գրեթե ամեն կարևոր բան պատահաբար է հայտնաբերվում: Տեսությունները հաճախ ստեղծվում են նկարագրելու նոր բաներ, որոնք կարելի է դիտարկել: Հազվադեպ է պատահում, որ վարկածը հաստատվում է դիտարկումներով։ Մենք պարզապես բավարար չենք դրա համար: Այնուամենայնիվ, առանց համապատասխան մոդելի 1985 թվականին մենք չէինք իմանա, որ Արեգակնային համակարգի եզրերի դատարկ լինելու փաստը տարօրինակ է թվում։ Սատուրնի հետևում Ուրանը, Նեպտունը և Պլուտոնն էին` երեք օբյեկտ: Միևնույն ժամանակ Արեգակնային համակարգի ներքին մասը լի է տարբեր օբյեկտներով՝ աստերոիդներով, գիսաստղերով և այլ մոլորակներով։ Եվ շատ տարօրինակ էր՝ ինչո՞ւ պետք է արեգակնային համակարգը դատարկ լիներ ծայրերում, իսկ ներսում՝ լի առարկաներով։ Այդ իսկ պատճառով որոշեցինք ուսումնասիրություն անցկացնել։ Այն դատարկ է, քանի որ բոլոր առարկաները հեռու են, կամ դատարկ է, քանի որ հեռավոր առարկաները շատ մութ են, որպեսզի մենք չնկատենք: Մենք չէինք մտածում Կոյպերի գոտու մասին, չէինք մտածում այն ​​մասին, թե ինչ է գտնվում Նեպտունից այն կողմ, մենք ուրախ էինք, որ գոնե գիտեինք, թե ինչ կա Սատուրնից այն կողմ, և այլեւս խոսելու բան չկար։ Արդյունքում մենք սկսեցինք ուսումնասիրություն, որն անվանեցինք «դանդաղ օբյեկտների ուսումնասիրություն»։ Այն ուղղված էր Սատուրնից այն կողմ ինչ-որ բան գտնելուն:

Պարզվում է, որ շատ դժվար է հաշվարկել մինչև օբյեկտի հեռավորությունը, եթե չօգտագործես հատուկ երկրաչափություն՝ աստղադիտակն ուղիղ դեպի Արևը ուղղելու համար: Երբ դուք դա անում եք, երկնքով շարժվող օբյեկտի արագությունը հակադարձ համեմատական ​​է պարալաքսի պատճառով տարածությանը: Դա նման է երկու ինքնաթիռի. 50 մղոն/ժ արագությամբ ավելի բարձր թռչողն ավելի երկար է տևում երկինքը հատելու համար, իսկ նույն արագությամբ ցածր թռչողը շատ արագ անցնում է երկինքը: Մենք կարող ենք չափել հեռավորությունը՝ ելնելով արագությունից։ Մենք օգտագործեցինք Արեգակին հակառակ դիտարկելու այս պարզ մարտավարությունը և այնուհետև օգտագործելով պարալաքսը՝ հեռավորությունը չափելու համար: Այդ իսկ պատճառով մենք այն անվանեցինք «դանդաղ օբյեկտների հետազոտություն»: Մենք փնտրեցինք դանդաղ շարժվող առարկաներ, քանի որ, ամենայն հավանականությամբ, այդ առարկաները գտնվում են շատ հեռու:

Տարիներ շարունակ ոչ մի հետաքրքիր բան չէինք կարողանում գտնել։ Ներքին Արեգակնային համակարգում մենք գտանք աստերոիդների նման շատ առարկաներ, բայց Սատուրնից այն կողմ ոչինչ չգտանք, և դա այն էր, ինչ մենք փնտրում էինք: Մենք մոտ 5 տարի ծախսեցինք այս հետազոտության վրա և ոչ մի արժեքավոր բան չգտանք մինչև 1992 թվականը: Եվ հետո նրանք գտան առարկան։ Այն ոչ միայն Սատուրնի ուղեծրից այն կողմ էր, այլ Արեգակնային համակարգի հայտնի շրջանից շատ հեռու էր: Մենք այս օբյեկտն անվանել ենք 1992 QB1: Դա արեգակնային համակարգում երբևէ նկատված ամենահեռավոր օբյեկտն էր:

Հուզիչ էր։ Բանն այն է, որ մինչև չգտնես առաջին առարկան, չգիտես, թե արդյոք այն, ինչ անում ես, անօգուտ է, չգիտես, թե արդյոք ճիշտ ուղղությամբ ես փնտրում: Դուք նույնիսկ չգիտեք, թե արդյոք այնտեղ փնտրելու բան կա: Բայց հենց որ գտնես մեկ առարկա, բոլոր կասկածներն անհետանում են։ Սա այնքան է ազդում քո ամբողջ աշխատանքի, քո մտածելակերպի վրա, որ դու ամեն ինչից դուրս ես գալիս։ հոգեբանական խոչընդոտներ. Այն, ինչ թվում էր անհնարին, սովորական է դառնում, երբ արդեն արված է: Ես աշխատել եմ Ջեյն Լուի հետ, ով այդ ժամանակ պոստդոկտոր էր: Այն բանից հետո, երբ մենք գտանք 1992 QB1, մենք սկսեցինք գտնել այլ առարկաներ: Հաջորդ մի քանի տարիների ընթացքում մենք գտանք մոտ 40 կամ 50 առարկա: Խաղին միացան այլ գիտնականներ, և մինչև 2016 թ ընդհանուր թիվըկային գրեթե 2000 հայտնի առարկաներ: Սա շատ է:

Կոյպերի գոտու օբյեկտները և մոլորակային միգրացիան

Շուտով մենք շատ զարմանալի բացահայտումներ արեցինք Կոյպերի գոտու մասին: Օրինակ, մենք գտանք, որ կա տարբեր տեսակներԿոյպերի գոտու առարկաներ. Մենք նրանց տվել ենք տարբեր անուններ՝ դասական, ռեզոնանսային, ցրված և մեկուսացված։ Նրանք դինամիկորեն տարբերվում են միմյանցից, հիմնականում Նեպտունի գրավիտացիոն հսկողության հետ կապված պատճառներով, որը բավականին զանգվածային մոլորակ է (16 անգամ ավելի զանգված, քան Երկիրը) և այնքան էլ հեռու չէ Կոյպերի գոտու որոշ օբյեկտներից: Նեպտունը պարտադրում է դինամիկ կառուցվածքԿոյպերի գոտու վրա՝ շնորհիվ նրա գրավիտացիոն ազդեցության։ Մենք ապացուցեցինք, որ Պլուտոնը Կոյպերի գոտու խոշոր օբյեկտներից մեկն է, որոշեցինք չափերի և զանգվածների բաշխումը Կոյպերի գոտում և հասկացանք, որ սա միայն այսբերգի ծայրն է. հարյուր կիլոմետր և միլիարդ օբյեկտներ ավելի քան մեկ կիլոմետր: Զարմանալի է, որ նրանք նախկինում բոլորովին անհայտ էին:

Չնայած Կոյպերի գոտու բազմաթիվ առարկաներ կան, մենք պարզեցինք, որ դրանց զանգվածը բավականին փոքր է՝ հավասար է Երկրի զանգվածի միայն 10%-ին։ Առեղծված էր՝ ինչպե՞ս են գոյանում այս մարմինները, եթե այդքան փոքր զանգված ունեն։ Շատ քիչ նյութ է տարածված Կոյպերի գոտու մեծ ծավալով: Այս մարմինները շատ դանդաղ են աճում: Ցածր զանգվածային Kuiper Belt մոդելները դարձել են թեժ թեմա։ Նրանք հիմնված էին այն մտքի վրա, որ Կոյպերի գոտին շատ ավելի զանգվածային էր, երբ այն սկսեց ձևավորվել՝ 20 կամ 40 անգամ ավելի զանգված, քան Երկիրը: Բայց զանգվածի մեծ մասը կորել էր։

Ուղեծրային ռեզոնանս

Զանգվածային կորուստը հասկանալու բանալին մեր կատարած մեկ այլ դիտարկման մեջ է: Այն կայանում է նրանում, որ Կոյպերի գոտու առարկաները «կապված են» Նեպտունի ուղեծրային ռեզոնանսով։ Սա նշանակում է, որ նրանց ասիդրեալ ժամանակաշրջանը բաժանված Նեպտունի ասիդրեալ ժամանակաշրջանի վրա փոքր ամբողջ թվերի հարաբերակցություն է։ Օրինակ, 3-ից 2-ի ռեզոնանսում Նեպտունը երեք անգամ պտտվում է Արեգակի շուրջը, որի ընթացքում Կոյպերի գոտու առարկաները կարողանում են միայն երկու անգամ պտտվել Արեգակի շուրջը: Սա նշանակում է, որ Նեպտունի գրավիտացիոն ուժը գործում է այդ ուղեծրի մարմինների վրա, ուստի ուժն աճում է, ինչպես, երբ մենք ճոճանակ ենք հրում, և ուժը ժամանակի ընթացքում մեծանում է:

Այս հայտնագործությունն արել է Արիզոնայից Ռենու Մալհոտրան 1990-ականներին՝ Կույպերի գոտու հայտնաբերումից անմիջապես հետո։ Առաջին ռեզոնանսային առարկաների դիտարկումը հանգեցրեց այս գեղեցիկ մոդելի հայտնվելուն։ Բայց հարցն այն է, թե ինչպես կարելի է այս օբյեկտները ռեզոնանսի մեջ ներգրավել: Եթե ​​դուք պարզապես ցրում եք Կոյպերի գոտու առարկաները, ապա դրանցից քչերը ռեզոնանս կունենան այնպես, ինչպես մենք տեսնում ենք: Ռենուն սա էլ բացատրեց. Նա սկսեց Ֆերնանդեսի և Վինգ Յիպի աշխատանքից, որն ասում էր, որ մոլորակները գաղթում են։ Մոլորակների ուղեծրի շառավիղները միշտ չէ, որ նույնն են եղել, ինչ հիմա. Նեպտունը, օրինակ, սկզբում ավելի մոտ էր Արեգակին, իսկ հետո հեռացավ նրանից:

Եվ երբ այն ավելի հեռու էր գնում, նրա ռեզոնանսները դուրս էին մղվում և հավաքվում Կոյպերի գոտու առարկաների կողմից: Դա նման է այն բանին, թե ինչպես է ձյունը հավաքվում թիակի մեջ, երբ այն հրում ենք դրա մեջ: Երբ ռեզոնանսը հատեց Կոյպերի գոտին, առարկաները «կպվեցին» դրան: Սա բացատրում է, թե ինչու են այդքան շատ առարկաներ ուղեծրային ռեզոնանսում: Սա միակ բացատրությունն է, թե ինչու են այդքան շատ մարմիններ ռեզոնանսի մեջ Նեպտունի հետ: Կոյպերի գոտին ցույց է տալիս, որ մոլորակները չեն ձևավորվել այն ուղեծրերում, որտեղ այժմ գտնվում են: Նրանք գաղթում են։

Ազդեցությունը Արեգակնային համակարգի վրա

Կոյպերի գոտին մեծ ազդեցություն է ունեցել Արեգակնային համակարգի ծագման և դինամիկայի ըմբռնման վրա: Մինչ այս Արեգակնային համակարգը նման էր ժամացույցի. մոլորակների հավաքածու, որոնք պտտվում են արևի շուրջը հանգիստ, կայուն, կանխատեսելի, նույնիսկ ձանձրալի ձևով: Կոյպերի գոտու և հատկապես այն ռեզոնանսային օբյեկտների հայտնաբերմամբ, որոնք մոլորակների գաղթի պատճառ են դառնում, արտասովոր հնարավորություններ են ի հայտ եկել։ Եթե ​​մոլորակները տեղափոխվեին այնտեղ, որտեղ գտնվում են այժմ, նրանք կարող էին անցնել միմյանց ռեզոնանսների միջով: Եթե ​​դա այդպես է, ապա նրանք ցնցեցին Արեգակնային համակարգը, և տեղի ունեցան տարբեր քաոսային գործընթացներ։ Որոշ մոդելներում Կոյպերի գոտու օբյեկտների 99,9%-ի կորուստը կարող էր տեղի ունենալ Արեգակնային համակարգի կատաղի ցնցումների հետևանքով, որը տեղի է ունեցել Յուպիտերի և Սատուրնի փոխազդեցության արդյունքում, որը տեղի է ունեցել մոլորակների միգրացիայի արդյունքում:

Այն ըմբռնումը, որ Կոյպերի գոտու կառուցվածքը կախված է մոլորակների միգրացիայից, փոխել է Արեգակնային համակարգի հետազոտության ուղղությունը։ Առանձնահատկություններ, որոնք չէին սպասվում, և որոնք ոչ ոք չէր կանխատեսում, զարմանալիորեն կարևոր եղան այս համակարգում մեր տեղը հասկանալու համար։ Կոյպերի գոտու ազդեցությունը Արեգակնային համակարգի ուսումնասիրության և դրա ձևավորման էվոլյուցիայի վրա հսկայական է եղել: Արեգակնային համակարգի ճարտարապետության ծագման մեր ըմբռնումը շատ տարբեր է այն ամենից, ինչ նախկինում կարծում էինք: Եվ հիմա մենք հասկանում ենք, որ արեգակնային համակարգը ժամացույցի պես չի աշխատում։

Կոյպերի գոտի և Օորտի ամպ

Գիսաստղերը սովորաբար շատ մեծ չեն (մոտ մեկ կիլոմետր տրամագծով), և նրանք կորցնում են զանգվածը (այն գնում է պոչը): Մենք կարող ենք հաշվարկել, թե որքան ժամանակ է պահանջվում գիսաստղի համար մեր չափանիշներով կորցնել զանգվածը: Եվ դա տեղի չի ունենում շատ երկար՝ մոտ 10000 տարի: Գիսաստղի միջուկը չի կարող լինել Արեգակնային համակարգի տարիքի, որն արդեն 4,5 միլիարդ տարեկան է։ Ամենայն հավանականությամբ, դրանք վերջերս են հայտնվել Արեգակնային համակարգում։ Այսինքն՝ նրանք ուղղակի հայտնվում են Արեգակնային համակարգում ինչ-որ տեղ Երկրի մոտ և, հենց հայտնվում են, սկսում են գոլորշիանալ։ Հարցն այն է, թե որտեղից են նրանք գալիս:

Այս հարցին երկու պատասխան կա. Առաջինը ձևակերպվել է 1950-ականներին հոլանդացի աստղագետ Յան Օորտի կողմից։ Նա պարզել է, որ երկարաժամկետ գիսաստղերը (նրանք, որոնց ուղեծրերը 200 տարուց ավելի հին են) ունեն շատ մեծ էլիպսաձեւ ուղեծիր, որը տարածվում է պատահականորեն։ Մոտավորապես հավասար քանակություններ են գալիս տարբեր ուղղություններից՝ սկսած հյուսիսային կիսագնդում, հարավից՝ գնդաձև և իզոտրոպ աղբյուրից։ Գնդաձեւ աղբյուրը կոչվում է Օորտի ամպ։ Այն նման է արեգակնային համակարգը շրջապատող մեղուների մեծ պարի: Այն հսկայական է՝ 50 000 կամ 70 000 անգամ Արեգակի և Երկրի միջև եղած հեռավորությունից։ Սա երկարաժամկետ գիսաստղերի աղբյուրն է։ Մենք չենք դիտարկում Օորտի ամպի օբյեկտները, քանի որ դրանք չափազանց մութ են մեր աստղադիտակների համար: Այն ամենը, ինչ մենք գիտենք Օորտի ամպի մասին, այդ թվում՝ դրա գոյության մասին գիտելիքը, ստացվել է գիսաստղերից, որոնք տապալվել են Օորտի ամպից անցնող աստղերի ձգողության պատճառով:

ISON գիսաստղը անցնում է Վեներայի միջով: Գիսաստղը ժամանեց Օորտի ամպից

Մյուս կողմից, կարճ ժամանակաշրջան ունեցող գիսաստղերը (200 տարուց պակաս ժամանակաշրջան ունեցող գիսաստղերը) ունեն համեմատաբար կարճ և շրջանաձև ուղեծրեր։ Դրանք պատահական չեն բաշխվում, այլ, ընդհակառակը, հավասարեցված են Արեգակնային համակարգի ուղեծրերի հարթությանը: Հարցը նույնն է՝ որտեղի՞ց են դրանք գալիս։ Օորտն ասաց, որ նրանք եկել են Օորտի ամպից, բայց Յուպիտերը կարողացավ բռնել նրանց և փոխել նրանց ուղեծրերը, որպեսզի նրանք սկավառակ կազմեն: Այս գաղափարն ընդունվել է 1950-ականներից մինչև 1980-ականները։ Բայց պարզվեց, որ Յուպիտերը դժվարությամբ է օորտի ամպից բավականաչափ երկարաժամկետ գիսաստղեր որսալու և դրանք կարճաժամկետ դարձնելու համար:

Կոյպերի գոտին, ինչպես մեզ հայտնի է, Արեգակնային համակարգին մատակարարում է կարճաժամկետ համակարգեր: Եվ քանի որ գոտին շատ ավելի մոտ է (50 աստղագիտական ​​միավոր՝ Օորտի ամպի 50,000 աստղագիտական ​​միավորի փոխարեն), մենք կարող ենք դիտարկել այն, և ոչ միայն այն առարկաները, որոնք թռչել են Երկրի մոտ տարածություն: Սա ևս մեկ պատճառ է, թե ինչու Կոյպերի գոտին այդքան մեծ խնդիր է աստղագետների շրջանում:

Կոյպերի գոտի և այլ աստղային համակարգեր

Մնացած սկավառակները Կոյպերի գոտու անալոգներն են, որոնք հայտնաբերված են այլ աստղերի շուրջ: Արեգակի նման նույն տիպի շատ աստղեր ունեն փոշու սկավառակներ, որոնցում սկավառակի փոշու մասնիկները չեն կարող երկար գոյատևել: Մենք կարող ենք հաշվարկել, թե որքան երկար է փոշին գոյություն ունի, և դա երկար չէ: Այն փաստը, որ աստղը դեռևս ունի փոշու սկավառակ (կամ մնացորդային փոշի), նշանակում է, որ փոշին գալիս է ինչ-որ աղբյուրից: Կոյպերի գոտու մոդելը մեզ հայտնի փոշու լավագույն աղբյուրն է: Տարբերություններից մեկն այն է, որ մնացորդային սկավառակների մեծ մասն ավելի զանգվածային է, քան Կոյպերի գոտին: Սա համահունչ է այն մտքին, որ Կոյպերի գոտին շատ ավելի զանգվածային էր, քան հիմա: Եթե ​​նայեք հսկայական մնացորդային օղակներին, կարող եք պատկերացում կազմել, թե ինչ տեսք ուներ երիտասարդ Արեգակնային համակարգը:

Հետազոտությունների ապագա ուղղություններ

Կոյպերի գոտու հայտնաբերումը մեզ ավելի լավ պատկերացում է տվել, թե ինչպես է աշխատում Արեգակնային համակարգը, բայց մենք դեռ չենք կարող տեսնել դրա հեռավոր մասերը: Մենք չենք կարող դիտարկել Օորտի ամպը, քանի որ այն շատ հեռու է, և առարկաները բավականաչափ պայծառ չեն: Նույնիսկ Կոյպերի գոտու արտաքին մասերն այնքան էլ հեշտ չէ գտնել։ Մենք կասկածում ենք, որ Կոյպերի գոտին խառնվում է Օորտի ամպի հետ և կցանկանայինք իմանալ, թե որտեղ և ինչպես է դա տեղի ունենում: Մենք կցանկանայինք չափել ուղեծրի կառուցվածքըգոտիներ ավելի մանրամասն. Այդ դեպքում մենք ավելի ամուր ենթադրություններ կունենայինք Արեգակնային համակարգի ծագման և էվոլյուցիայի մասին: Օրինակ, ռեզոնանսային նկարահանումը տարբեր կերպ է աշխատում, եթե մոլորակները գաղթում են դանդաղ և սահուն, և եթե նրանք արագ գաղթում են և թռչկոտում: Կոյպերի գոտու օբյեկտների ուղեծրերի չափումները կարող են պոտենցիալ մեզ ասել, թե ինչպես է Նեպտունը գաղթել, և գուցե նույնիսկ ինչպես և որքան ժամանակ է դա արել: Մենք մոդելներ ենք ստեղծել, որոնք հարմարվում են արեգակնային համակարգի նոր դիտարկումներին, սակայն որոշ առանձնահատկություններ մնում են անհասկանալի: Դասական Կոյպերի գոտու արտաքին եզրը առաջարկվող մոդելների բնական հաջորդականությունը չէ: Ապագա դիտարկումները կարող են օգնել լուծել այս խնդիրը, բայց ավելի կարևոր է կառուցել նոր մոդելներ՝ բարելավելու արեգակնային համակարգի մեր ընդհանուր պատկերացումները: Ի վերջո, մենք կցանկանայինք ուսումնասիրել Կոյպերի գոտին տիեզերանավի միջոցով: Ցավոք, գոյություն ունեցող հրթիռային տեխնոլոգիան պատրաստ չէ այս առաջադրանքին: Առաջիկա տասնամյակների ընթացքում առաջընթացը կգա ցամաքային և տիեզերական աստղադիտակների օգտագործմամբ դիտարկումների արդյունքում:

Այս պահին Նեպտունը ճանաչվում է Արեգակնային համակարգի ամենահեռավոր մոլորակը։ Ինչ վերաբերում է Պլուտոնին, ապա 2006 թվականից Միջազգային աստղագիտական ​​միությունը նրան իջեցրել է «մոլորակ» լինելուց և դարձել Կոյպերի գոտու մի մասը՝ ստանալով «գաճաճ մոլորակի» սահմանումը։ Հեռավոր երկնային մարմինները, որոնց միջին հեռավորությունը Արեգակից ավելի մեծ է, քան Նեպտունը, երբ նրանք պտտվում են Արեգակի շուրջը, կոչվում են «տրանս-Նեպտունյան օբյեկտներ»: Հետևաբար, Կոյպերի գոտում գտնվող տրանս-Նեպտունյան ամենամեծ օբյեկտները ներառում են Պլուտոնը, նրա մեծ արբանյակը՝ Քարոնը, զանգվածային գաճաճ մոլորակը Էրիսը և մոտ 1400 այլ տրանս-Նեպտունյան օբյեկտներ։

Արեգակից ամենահեռու մոլորակի՝ Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ սկսվում է Կոյպերի գոտին, որը Արեգակնային համակարգի կառուցման մնացորդային նյութ է աստերոիդներին նման տարբեր առարկաների տեսքով, որոնք հիմնականում բաղկացած են սառույցից, մեթանից, ամոնիակից և ջրից։ .

1992 թվականին Կոյպերի գոտու հայտնաբերումից հետո նշանակված օբյեկտների թիվը գերազանցել է 1000-ը, ներառյալ հայտնի գաճաճ մոլորակները՝ Պլուտոն, Հաումեա և Մակեմակե:

Հայտնաբերման սկզբում ենթադրվում էր, որ Կոյպերի գոտին է շինանյութգիսաստղերի համար, որոնց ուղեծրի կարճ ժամանակահատվածը չի գերազանցել 200 տարին, սակայն ավելի ուշ պարզվել է, որ աղբյուրը կարող է լինել դինամիկ ակտիվ շրջան, որը կոչվում է ցրված սկավառակ, որի օբյեկտների ուղեծրերը գնում են Արեգակից մեծ հեռավորության վրա (ավ. 100 AU)

Ցրված սկավառակ

Այս շրջանը շատ հեռու է Արեգակից, որտեղ կան փոքր թվով երկնային մարմիններ, որոնք հիմնականում բաղկացած են սառույցից։ Ինչպես և որտեղից է հայտնվել նման «ցրված» օբյեկտներով տարածքը (դրանք դասակարգվում են նաև որպես «տրանս-Նեպտունյան օբյեկտներ»), սակայն գիտնականների մեծամասնությունը հակված է կարծելու, որ նման դաշտ է առաջացել Կոյպերի գոտու օբյեկտներից՝ գրավիտացիոն փոխազդեցության պատճառով։ արտաքին մոլորակները, որոնցից մեկն էր հիմնական մոլորակՆեպտուն.

Տեխնիկական միջոցներով դեռ չհաստատված տարածքը Արեգակից շատ հեռու է 50 հազարից մինչև 100 հազար ԱՄ։ (դա մոտավորապես 1 լուսային տարի է) և մոտ 1/4-ով հեռավորությունը Պրոքսիմա Կենտավրոսից՝ մեր արեգակնային համակարգին ամենամոտ աստղից:

Կոյպերի գոտին Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ գտնվող սառցե օբյեկտների սկավառակաձև շրջան է՝ մեր Արևից միլիարդավոր կիլոմետրեր հեռու: Պլուտոնը և Էրիսը այս սառցե աշխարհներից ամենահայտնին են: Այնտեղ կարող են լինել ևս հարյուրավոր սառցե թզուկներ: Ենթադրվում է, որ Կոյպերի գոտին և նույնիսկ ավելի հեռավոր Օորտ ամպը Արեգակի շուրջ պտտվող գիսաստղերի տունն են:

10 փաստ, որ դուք պետք է իմանաք Կոյպերի գոտու և Օորտ ամպի մասին

1. Կոյպերի գոտին և Օորտի ամպը տիեզերքի շրջաններ են: Հայտնի սառցե աշխարհներն ու գիսաստղերը երկու տարածաշրջաններում զգալիորեն ավելի փոքր են, քան Երկրի Լուսինը:
2. Կոյպերի գոտին և Օորտի ամպը շրջապատում են մեր Արևը: Կոյպերի գոտին բլիթաձև օղակ է, որը տարածվում է Նեպտունի ուղեծրից անմիջապես այն կողմ՝ մոտավորապես 30-ից 55 ԱՄ հեռավորության վրա: Օորտի ամպը գնդաձև թաղանթ է, որը տարածություն է զբաղեցնում հինգ հազարից մինչև 100 հազար ԱՄ հեռավորության վրա:
3. Երկարաժամկետ գիսաստղերը (200 տարուց ավելի ուղեծրային ժամանակաշրջան ունեցող գիսաստղերը) ծագում են Օորտի ամպից։ Կարճաժամկետ գիսաստղերը (ուղեծրային ժամանակաշրջանները 200 տարուց պակաս) ծագում են Կոյպերի գոտուց։
4. Կոյպերի գոտում կարող են լինել հարյուր հազարավոր սառցե մարմիններ ավելի քան 100 կմ (62 մղոն) և մոտ մեկ տրիլիոն կամ ավելի գիսաստղեր: Օորտի ամպը կարող է պարունակել ավելի քան մեկ տրիլիոն սառցե մարմիններ:
5. Որոշ գաճաճ մոլորակներ Կոյպերի գոտում ունեն բարակ մթնոլորտ, որը փլուզվում է, երբ նրանց ուղեծրերը տանում են Արեգակից իրենց ամենահեռավոր հեռավորությանը:
6. Կոյպերի գոտու մի քանի գաճաճ մոլորակներ ունեն փոքրիկ արբանյակներ:
7. Տիեզերքի ոչ մի հատվածում աշխարհների շուրջ հայտնի օղակներ չկան:
8. Կոյպերի գոտու առաջին առաքելությունը «Նոր հորիզոններ» առաքելությունն է: Այն Պլուտոնին կհասնի 2015 թվականին։
9. Որքան հայտնի է, տիեզերքի շրջանն ի վիճակի չէ կյանք վարելու։
10 Կոյպերի գոտին և Օորտի ամպը անվանվել են այն աստղագետների պատվին, ովքեր կանխագուշակել են իրենց գոյությունը 1950-ականներին՝ Ջերարդ Կույպեր և Յան Օորտ:

Օորտ ամպ
1950 թվականին հոլանդացի աստղագետ Յան Օորտն առաջարկեց, որ որոշ գիսաստղեր գալիս են արեգակնային համակարգը շրջապատող սառցե մարմինների հսկայական, շատ հեռավոր գնդաձև թաղանթից: Օբյեկտների այս հսկա ամպն այժմ կոչվում է Օորտի ամպ, որը զբաղեցնում է 5000-ից մինչև 100000 աստղագիտական ​​միավորի տարածք: (Մեկ աստղագիտական ​​միավորը կամ AU-ն հավասար է Արեգակից Երկրի միջին հեռավորությանը. մոտ 150 միլիոն կմ կամ 93 միլիոն մղոն):

Ենթադրվում է, որ Օորտի ամպի արտաքին տարածությունը գտնվում է տարածության մի հատվածում, որտեղ Արեգակի գրավիտացիոն ազդեցությունն ավելի թույլ է, քան մոտակա աստղերինը:

Օորտի ամպի պատկերազարդ պատկերը

Օորտի ամպը, հավանաբար, պարունակում է 0,1-ից 2 տրիլիոն սառցե մարմին արեգակնային ուղեծրում: Երբեմն հսկա մոլեկուլային ամպերը, անցողիկ աստղերը կամ մակընթացային փոխազդեցությունները Ծիր Կաթինի սկավառակի հետ խանգարում են այս մարմիններից որոշների ուղեծրերին։ արտաքին տարածքՕորտի ամպերը, որոնք առաջացնում են առարկաների անկում Արեգակնային համակարգ, այսպես կոչված երկարաժամկետ գիսաստղեր են։ Այս գիսաստղերն ունեն շատ մեծ, էքսցենտրիկ ուղեծրեր և հազարավոր տարիներ են պահանջվում Արեգակի շուրջը շրջանցելու համար: Մարդկության պատմության ընթացքում դրանք միայն մեկ անգամ են դիտվել Արեգակնային համակարգի ներքին համակարգում:

Բաղկացած է միլիարդավոր սառցե մարմիններից։ Երբեմն, անցնող աստղերը խախտում են մարմիններից մեկի ուղեծիրը՝ պատճառ դառնալով, որ այն տեղափոխվի Արեգակնային համակարգ, ինչպես երկարաժամկետ գիսաստղ:
Ի տարբերություն երկարաժամկետ գիսաստղերի, կարճ շրջանի գիսաստղերին Արեգակի շուրջ պտտվելու համար պահանջվում է 200 տարուց պակաս, և նրանք շարժվում են մոտավորապես նույն հարթությամբ, ինչ մոլորակների մեծ մասի ուղեծրերը: Ենթադրվում է, որ դրանք առաջացել են Նեպտունից այն կողմ գտնվող սկավառակաձև շրջանից, որը կոչվում է Կույպերի գոտի, որն անվանվել է աստղագետ Ջերարդ Կույպերի պատվին: (Այն երբեմն կոչվում է Edgeworth-Kuiper գոտի՝ ընդունելով Քենեթ Էջվորթի անկախ և նախորդ քննարկումը:) Օորտի ամպի և Կայպերի գոտու օբյեկտները համարվում են Արեգակնային համակարգի ձևավորման մնացորդներ մոտ 4,6 միլիարդ տարի առաջ:

Կոյպերի գոտու պատկերազարդ պատկերը

Կոյպերի գոտին տարածվում է մոտավորապես 30-ից մինչև 55 AU: և, հավանաբար, լցված է ավելի քան 100 կմ (62 մղոն) տրամագծով հարյուր հազարավոր սառցե մարմիններով և մոտավորապես տրիլիոն կամ ավելի գիսաստղերով։

Կոյպերի գոտու առարկաներ
1992 թվականին աստղագետները հայտնաբերեցին լույսի թույլ կետ մի օբյեկտից, որը գտնվում էր 42 AU-ում: Արևից, սա առաջին անգամն էր, երբ նկատվեց Կոյպերի գոտու օբյեկտ (կամ կարճ KBO): 1992 թվականից ի վեր հայտնաբերվել է ավելի քան 1300 OPC: (Երբեմն կոչվում են Edgeworth-Kuiper օբյեկտներ, դրանք նաև կոչվում են տրանս-Նեպտունյան օբյեկտներ կամ կարճ TNO):

Ամենամեծ տրանս-նեպտունյան օբյեկտները

Քանի որ OPC-ները շատ հեռու են, դրանց չափը դժվար է չափել: OPC-ի հաշվարկված տրամագիծը կախված է այն ենթադրությունից, թե որն է օբյեկտի արտացոլող մակերեսը: Օգտագործելով Spitzer տիեզերական աստղադիտակի ինֆրակարմիր դիտարկումները, որոշվել են ամենամեծ OPC-ների մեծ մասի չափերը:

Ամենաարտասովոր KBO-ներից մեկը գաճաճ մոլորակն է Հաումեա, որը Արեգակի շուրջ պտտվող հարվածային ընտանիքի մի մասն է: Այս առարկան՝ Haumea-ն, ըստ երևույթին, բախվել է մեկ այլ առարկայի, որն իր չափի մոտավորապես կեսն էր: Հարվածի հետևանքով սառույցի մեծ կտորները պայթեցին, և Հաումեուն ստիպեց ազատ պտտվել, ինչի հետևանքով նա պտտվում էր վերև վար յուրաքանչյուր չորս ժամը մեկ: Այն այնքան արագ է պտտվում, որ ստանում է ջախջախված ամերիկյան ֆուտբոլի տեսք: Haumea-ն և երկու փոքր արբանյակները՝ Hi'iaka-ն և Namaka-ն, կազմում են Haumea ընտանիքը:

2004 թվականի մարտին աստղագետների խումբը հայտարարեց մոլորակի հայտնաբերման մասին՝ որպես տրանս-նեպտունյան օբյեկտ, որը պտտվում է Արեգակի շուրջ ծայրահեղ հեռավորությունների վրա՝ մեր Արեգակնային համակարգի ամենացուրտ հայտնի շրջաններից մեկում: Օբյեկտը (2003VB12), որն անվանվել է Սեդնա՝ ի պատիվ էսկիմոս աստվածուհու, որն ապրում է սառը Սառուցյալ օվկիանոսի հատակում, Արեգակին մոտենում է միայն կարճ ժամանակով իր 10500 տարվա ուղեծրում: Այն երբեք չի մտել Կոյպերի գոտի, որի արտաքին սահմանային շրջանը գտնվում է մոտավորապես 55 AU-ում: - Փոխարենը, Սեդնան շարժվում է երկար, երկարաձգված էլիպսաձեւ ուղեծրի վրա 76-ից մինչև գրեթե 1000 AU: արևից։ Քանի որ Սեդնայի ուղեծիրը գտնվում է ծայրահեղ հեռավորության վրա, նրա հայտնաբերողները ենթադրեցին, որ դա առաջին երկնային մարմինն է, որը դիտարկվել է, որը պատկանում է ներքին Օորտ ամպին:

2005 թվականի հուլիսին գիտնականների խումբը հայտարարեց OPC-ի հայտնաբերման մասին, որն ի սկզբանե ենթադրվում էր, որ մոտ 10 տոկոսով ավելի մեծ է, քան Պլուտոնը: Օբյեկտը, որը ժամանակավորապես անվանվել է 2003UB313 և հետագայում անվանվել Էրիս, Արեգակի շուրջը պտտվում է մոտավորապես 560 տարին մեկ անգամ, որի հեռավորությունը տատանվում է մոտավորապես 38-98 AU-ի միջև: (Համեմատության համար նշենք, որ Պլուտոնն արեգակնային ուղեծրում շարժվում է 29-ից մինչև 49 AU): Էրիսն ունի փոքրիկ արբանյակ, որը կոչվում է Dysnomia: Ավելի վերջին չափումները ցույց են տալիս, որ այն մի փոքր ավելի փոքր է, քան Պլուտոնը:

Էրիսի հայտնաբերումը, որը պտտվում է Արեգակի շուրջ և իր չափերով նման է Պլուտոնին (որն այնուհետև համարվում էր իններորդ մոլորակը), աստղագետներին ստիպեց մտածել, թե արդյոք Էրիսը պետք է դասակարգվի որպես տասներորդ մոլորակ։ Սակայն 2006 թվականին Միջազգային աստղագիտական ​​միությունը ստեղծեց նոր դասօբյեկտներ, որոնք կոչվում են գաճաճ մոլորակներ, և այս կատեգորիայում են դասում Պլուտոնը, Էրիսը և Ցերերա աստերոիդը:

Երկու հեռավոր շրջաններն էլ անվանվել են աստղագետների անուններով, ովքեր կանխագուշակել են դրանց գոյությունը՝ Ջերարդ Կայպերը և Յան Օորտը: Կոյպերի գոտում հայտնաբերված առարկաները կրում են տարբեր դիցաբանությունների հերոսների անուններ։ Էրիսը անվանվել է հունական տարաձայնությունների և թշնամանքի աստվածուհու պատվին: Haumea-ն ստացել է Հավայան պտղաբերության և ծննդաբերության աստվածուհու անունը: Երկու տարածքների գիսաստղերը սովորաբար կոչվում են այն մարդու անունով, ով հայտնաբերել է դրանք:

Կոյպերի գոտու ամենամեծ օբյեկտները

Գաճաճ մոլորակ Էրիս

Սառցե գաճաճ Էրիս մոլորակին պահանջվում է 557 երկրային տարի՝ մեր Արեգակի շուրջ մեկ պտույտ կատարելու համար: Էրիսի ուղեծրային հարթությունը գտնվում է Արեգակնային համակարգի մոլորակների հարթությունից դուրս և տարածվում է Կոյպերի գոտուց շատ այն կողմ՝ Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ գտնվող սառցե բեկորների գոտում:

Էրիս գաճաճ մոլորակն այնքան հաճախ է գտնվում Արեգակից, որ նրա մթնոլորտը փլուզվում է և ամբողջովին սառչում է մակերեսի վրա սառցե փայլի մեջ: Նրա մակերեսը նույնքան արտացոլում է արևի լույս, որքա՜ն թարմ է տեղացել ձյունը։

Էրիսի շարժումը գիշերային երկնքում

Գիտնականները կարծում են, որ Էրիսի մակերևույթի ջերմաստիճանը տատանվում է -359 աստիճան Ֆարենհայթ (-217 աստիճան Ցելսիուս) մինչև -405 աստիճան Ֆարենհայթ (-243 աստիճան Ցելսիուս): Էրիսի բարակ մթնոլորտը սկսում է հալվել, երբ մոլորակը մոտենում է Արեգակին՝ բացահայտելով իր քարքարոտ, Պլուտոնի նմանվող մակերեսը:

Պարզվեց, որ Էրիսն ավելի մեծ է, քան Պլուտոնը: Այս հայտնագործությունը բանավեճ առաջացրեց գիտական ​​համայնքում և ի վերջո հանգեցրեց Միջազգային աստղագիտական ​​միության կողմից մոլորակի սահմանման վերանայմանը:

Էրիսը կարող է իրականում ավելի փոքր լինել, քան Պլուտոնը, ցույց են տվել վերջին դիտարկումները: Պլուտոնը, Էրիսը և նմանատիպ այլ օբյեկտներ ներկայումս դասակարգվում են որպես գաճաճ մոլորակներ։ Նրանք նաև կոչվում են պլուտոիդներ՝ ի նշան Պլուտոնի առանձնահատուկ տեղի մեր պատմության մեջ:

Էրիսը չափազանց փոքր է և շատ հեռու՝ տեսնելու համար: Դիսնոմիան Էրիս գաճաճ մոլորակի միակ հայտնի արբանյակն է: Այս և գաճաճ մոլորակների շուրջ գտնվող այլ փոքր արբանյակները աստղագետներին թույլ տվեցին հաշվարկել մայր մարմնի զանգվածը:

Դիսնոմիան կարևոր դեր է խաղում Պլուտոնի և Էրիսի համեմատության մեջ:

Աստերոիդների գոտու բոլոր աստերոիդները կարող էին հեշտությամբ տեղավորվել Էրիսի ներսում։ Այնուամենայնիվ, Էրիսը, ինչպես Պլուտոնը, ավելի փոքր է, քան Երկրի արբանյակը՝ Լուսինը:

Էրիսն առաջին անգամ նկատվել է 2003 թվականին արեգակնային համակարգի արտաքին հետազոտության ժամանակ Պալոմարի աստղադիտարանի Մայք Բրաունի, Ջեմինի աստղադիտարանի Չադ Տրուխիլոյի և Դեյվիդ Ռաբինովիցի կողմից։ Յեյլի համալսարան. Բացահայտումը հաստատվեց 2005 թվականի հունվարին և ներկայացվեց որպես մեր Արեգակնային համակարգի հնարավոր 10-րդ մոլորակ, քանի որ այն Կոյպերի գոտու առաջին օբյեկտն էր, որն ավելի մեծ էր, քան Պլուտոնը։

Այն ի սկզբանե կոչվում էր 2003 UB313: Էրիսը անվանվել է հին հունական տարաձայնությունների և թշնամանքի աստվածուհու պատվին: Անունը ճիշտ է, քանի որ Էրիսը մնում է կենտրոնում գիտական ​​քննարկումմոլորակի սահմանման մասին.

Էրիսի արբանյակը՝ Դիսնոմիան, անվանվել է Էրիսի դստեր պատվին, ով անօրինականության աստվածուհի էր։

Գաճաճ մոլորակ Պլուտոն

Պլուտոն գաճաճ մոլորակը Արեգակնային համակարգի միակ գաճաճ մոլորակն է, որը կանգնած էր հիմնական մոլորակների շարքում: Ոչ այնքան վաղուց Պլուտոնը համարվում էր Արեգակից ամենահեռու իններորդ մոլորակը: Այժմ այն ​​դիտվում է որպես Կոյպերի գոտու ամենամեծ օբյեկտներից մեկը՝ մութ, սկավառակաձև գոտի Նյուտոնի ուղեծրից այն կողմ, որը պարունակում է տրիլիոնավոր գիսաստղեր։ Պլուտոնը դասակարգվել է որպես գաճաճ մոլորակ 2006 թվականին։ Այս իրադարձությունը դիտվեց որպես կարգավիճակի իջեցում և բուռն բանավեճերի ու բանավեճերի պատճառ դարձավ գիտական ​​և հասարակական շրջանակներում:

Պլուտոն մոլորակի հայտնաբերման պատմությունը
Պլուտոնի գոյության նշաններն առաջին անգամ նկատել է ամերիկացի աստղագետ Պերսիվալ Լոուելը 1905 թվականին։ Դիտարկելով Նեպուտնուսը և Ուրանը, նա հայտնաբերեց շեղումներ նրանց ուղեծրերում և ենթադրեց, որ դա առաջացել է անհայտ մեծի ձգողության գործողությամբ: երկնային օբյեկտ. 1915 թվականին նա հաշվարկեց այս օբյեկտի հնարավոր գտնվելու վայրը, բայց չգտնելով այն մահացավ։ 1930 թվականին Լոուելի աստղադիտարանի աշխատակից Քլայդ Թոմբոն, հիմնվելով Լոուելի կանխատեսումների վրա, հայտնաբերեց իններորդ մոլորակը և հայտարարեց դրա հայտնաբերման մասին։

Ի՞նչ է նշանակում Պլուտոն անունը:
Պլուտոնն աշխարհի միակ մոլորակն է, որի անունը տվել է 11-ամյա երեխան՝ աղջիկը՝ Վենիս Բերնին (Օքսֆորդ, Անգլիա): Վենետիկը տեղին է համարել նորահայտ մոլորակն անվանել հռոմեական աստծո անունով և այս կարծիքն է հայտնել իր պապիկին։ Նա իր թոռնուհու գաղափարը փոխանցեց Լոուելի աստղադիտարանին։ Ընդունվել է Պլուտոն անունը։ Հարկ է նշել, որ այս բառի առաջին երկու տառերը արտացոլում են Պերսիվալ Լոուելի սկզբնատառերը։ Պլուտոն մոլորակի առանձնահատկությունները
Քանի որ Պլուտոնը շատ հեռու է Երկրից, շատ քիչ բան է հայտնի նրա չափերի և նրա մակերեսի պայմանների մասին: Հաղորդվում է, որ Պլուտոնի զանգվածը Երկրի զանգվածի մեկ հինգերորդից պակաս է, և նրա տրամագիծը Լուսնի զանգվածի մոտ երկու երրորդն է: Ենթադրվում է, որ Պլուտոնի մակերեսը բաղկացած է ժայռային հիմքից, որը ծածկված է ջրային սառույցից, սառեցված մեթանից և ազոտից:

Տարօրինակ լեռներ Պլուտոնի վրա, որոնք կարող են լինել սառցե հրաբուխներ

Արեգակնային համակարգում Պլուտոն մոլորակի ուղեծիրը մեծ էքսցենտրիսիտետ ունի, այսինքն՝ շատ հեռու է շրջանաձևից։ Պլուտոնի հեռավորությունը Արեգակից կարող է զգալիորեն տարբերվել: Երբ Պլուտոնը մոտենում է Արեգակին, նրա սառույցը սկսում է հալվել և ձևավորվում է մթնոլորտ, որը բաղկացած է հիմնականում ազոտից և մեթանից: Պլուտոնի վրա գրավիտացիան շատ ավելի ցածր է, քան Երկրինը, ուստի նրա մթնոլորտը հալման ժամանակ ընդլայնվում է` տարածվելով շատ ավելի բարձր, քան Երկրի մթնոլորտը: Ենթադրվում է, որ երբ Պլուտոնն իր վերադարձի ճանապարհն է կատարում Արեգակից հեռու, նրա մթնոլորտի մեծ մասը կրկին սառչում է՝ գրեթե ամբողջությամբ անհետանալով։ Թեև այն ունի մթնոլորտ, Պլուտոնի մակերեսը, ամենայն հավանականությամբ, կզգա ուժեղ քամիներ: Պլուտոնի մակերևույթի ջերմաստիճանը մոտ -375 °F (-225 C):

Պլուտոնի մառախլապատ Արկտիկայի լուսանկարը՝ արված New Horizons տիեզերանավի կողմից

Երկար ժամանակ, Պլուտոնից հսկայական հեռավորության պատճառով, աստղագետները քիչ բան գիտեին նրա մակերեսի մասին: Բայց քայլ առ քայլ նրանք ավելի են մոտենում դրա գաղտնիքներից շատերի բացահայտմանը։ Hubble ուղեծրային աստղադիտակի շնորհիվ ստացվել են Պլուտոնի պատկերները։ Դրանց վրա մոլորակի մակերևույթի տարբեր հատվածներ հայտնվում են կարմրավուն, դեղնավուն և մոխրագույն երանգներով և հասարակածի մոտ հետաքրքիր լուսավոր կետով: Հնարավոր է, որ այս վայրը հարուստ է սառեցված ածխածնի երկօքսիդով։ Համեմատելով Hubble-ի նախկին լուսանկարների հետ՝ Պլուտոնի մակերեսը ժամանակի ընթացքում փոխվում է գույնի մեջ՝ դառնալով ավելի կարմիր: Սա ենթադրաբար պայմանավորված է սեզոնային փոփոխություններով։

Պլուտոնի Թոմբո շրջանի մոտիկից տեսարան

Պլուտոնի էլիպսաձեւ ուղեծիրը Արեգակից 49 անգամ ավելի հեռու է, քան Երկրի ուղեծիրը։ Արեգակի շուրջ իր պտույտի ժամանակ, որը տեւում է 248 երկրային տարիներՊլուտոնը 20 տարի ավելի մոտ է եղել Արեգակին, քան Նեպտունը։ Այս ժամանակահատվածում աստղագետները հնարավորություն են ստանում ուսումնասիրել այս փոքրիկ, սառը, հեռավոր աշխարհը: Վերջին շրջանըՊլուտոնի և Արեգակի միջև ամենամոտ մոտեցումն ավարտվել է 1999 թվականին։ Այսպիսով, 20 տարի 8-րդ մոլորակ լինելուց հետո Պլուտոնը հատեց Նեպտունի ուղեծիրը՝ կրկին դառնալով ամենահեռավոր մոլորակը (մինչև գաճաճ դասակարգվելը):

Գաճաճ մոլորակ Մակեմակե

Այլ գաճաճ մոլորակների հետ միասին, ինչպիսիք են Պլուտոնը և Հաումեան, Մակեմակեն գտնվում է Կոյպերի գոտում՝ Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ գտնվող տարածաշրջանում։ Աստղագետները կարծում են, որ Makemake-ն ընդամենը մի փոքր փոքր է Պլուտոնից: Այս գաճաճ մոլորակին մոտ 310 երկրային տարի է պահանջվում մեր Արեգակի շուրջ մեկ պտույտ կատարելու համար:

Աստղագետները Մակեմակեի մակերեսին սառեցված ազոտի ապացույցներ են հայտնաբերել: Բացի այդ, հայտնաբերվել են նաև սառեցված էթան և մեթան։ Աստղագետները կարծում են, որ Մակեմակում առկա մեթանի հատիկները կարող են լինել մինչև մեկ սանտիմետր տրամագծով:

Գիտնականները նաև ապացույցներ են գտել թոլինների՝ մոլեկուլների մասին, որոնք ձևավորվում են, երբ արևի ուլտրամանուշակագույն լույսը փոխազդում է այնպիսի նյութերի հետ, ինչպիսիք են էթանը և մեթանը: Տոլինները սովորաբար առաջացնում են կարմրավուն շագանակագույն գույն, այդ իսկ պատճառով Makemake-ն ունի կարմրավուն երանգ, երբ այն նայում է:

Makemake-ն կարևոր տեղ է զբաղեցնում Արեգակնային համակարգում, քանի որ այն, Էրիսի հետ միասին, այն օբյեկտներից մեկն էր, որի հայտնաբերումը դրդեց Միջազգային աստղագիտական ​​միությանը վերանայել մոլորակների սահմանումը և ստեղծել նոր խումբգաճաճ մոլորակներ.

Makemake-ն առաջին անգամ դիտարկվել է 2005 թվականի մարտին Մայքլ Բրաունի, Չադվիկ Տրուխիլոյի և Դեյվիդ Ռաբինովիցի կողմից Պալոմարի աստղադիտարանում։ Այն պաշտոնապես ճանաչվել է որպես գաճաճ մոլորակ Միջազգային աստղագիտական ​​միության կողմից 2008 թվականին։

Այն ի սկզբանե նշանակվել է 2005 FY9: Մակեմակեն անվանվել է պտղաբերության աստծո պատվին Ռապա Նուի դիցաբանության մեջ: Ռապա Նույը հարավարևելյան մասում գտնվող Զատկի կղզու բնօրինակ բնակիչներն են Խաղաղ օվկիանոս, գտնվում է Չիլիի ափից 3600 կմ հեռավորության վրա։

Գաճաճ մոլորակ Հաումեա

Տարօրինակ ձևով գաճաճ Հաումեա մոլորակը մեր Արեգակնային համակարգի ամենաարագ պտտվող խոշոր օբյեկտներից մեկն է: Այն պտտվում է իր առանցքի շուրջ չորս ժամը մեկ։ Աստղագետները գաճաճ մոլորակի արագ պտույտը հայտնաբերել են 2003 թվականին։ Այն մոտավորապես նույն չափի է, ինչ Պլուտոնը։ Պլուտոնի և Էրիսի նման, Հաումեան պտտվում է մեր Արեգակի շուրջը Կոյպերի գոտում՝ Նեպտունի ուղեծրից այն կողմ գտնվող սառցե առարկաների հեռավոր գոտում: Համուեային պահանջվում է 285 երկրային տարի Արեգակի շուրջ պտույտ իրականացնելու համար:

Թերևս միլիարդավոր տարիներ առաջ մի մեծ օբյեկտ ընկավ Հաումեայի մեջ և տվեց նրան այս պտույտը, և միևնույն ժամանակ ստեղծեց իր երկու արբանյակները՝ Հիակա և Նամակա: Աստղագետները կարծում են, որ Հաումեան կազմված է սառույցից և քարից:

Հաումեան հայտնաբերվել է 2003 թվականի մարտին Իսպանիայի Սիերա Նևադայի աստղադիտարանում։ Բացման պաշտոնական հայտարարությունը տեղի է ունեցել 2005 թ. Նույն թվականին հայտնաբերվեցին նրա արբանյակները։

Այն ի սկզբանե նշանակված էր որպես 2003 EL61: Haumea-ն ստացել է ծննդաբերության և պտղաբերության հավայան աստվածուհու անունը: Նրա ուղեկիցները կրում են Հաումեայի դուստրերի անունները։ Hi'iaka-ն Հավայան կղզու և հուլա պարողների հովանավոր աստվածուհին է: Նամական ջրային ոգի է Հավայան դիցաբանության մեջ:

Պլուտոնի արբանյակ - Քարոն

Քարոն արբանյակը Պլուտոնի չափի գրեթե կեսն է: Այս փոքրիկ արբանյակն այնքան մեծ է, որ Պլուտոնն ու Քարոնը երբեմն անվանում են կրկնակի գաճաճ մոլորակային համակարգ։ Նրանց միջև հեռավորությունը 19640 կմ է (12200 մղոն)։

Պլուտոնի ամենամեծ արբանյակի՝ Քարոնի շրջանի այս նոր լուսանկարը բացահայտում է մի եզակի առանձնահատկություն՝ բազմաթիվ իջվածքներ, որոնք կարելի է տեսնել աջ կողմում գտնվող պատկերի մեծացված հատվածում:

«Հաբլ» տիեզերական աստղադիտակը լուսանկարել է Պլուտոնին և Քարոնին 1994 թվականին, երբ Պլուտոնը գտնվում էր մոտ 30 ԱԷ հեռավորության վրա: Երկրից։ Այս լուսանկարները ցույց տվեցին, որ Քարոնն ավելի մոխրագույն է, քան Պլուտոնը (որն ունի կարմիր երանգ), ինչը ցույց է տալիս, որ նրանք ունեն տարբեր մակերեսային կոմպոզիցիաներ և կառուցվածքներ։

Քարոնի պատկերը բարձր լուծում, ստացվել է տեղադրված Long Range Reconnaissance Imager-ից տիեզերանավՆԱՍԱ-ի New Horizons-ը 2015 թվականի հուլիսի 14-ին մակերեսին իր ամենամոտ մոտեցման ժամանակ՝ ընդլայնված գունավոր պատկերով Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera-ից (MVIC):

Պլուտոնի շուրջ Քարոնի ամբողջական պտույտը տևում է 6,4 երկրային օր, իսկ Պլուտոնի մեկ պտույտը (Պլուտոնի վրա 1 օր) տևում է 6,4 երկրային օր։ Քարոնը ոչ բարձրանում է, ոչ իջնում ​​համակարգի ուղեծրով: Պլուտոնը միշտ կանգնած է Քարոնի նույն կողմում, դա կոչվում է մակընթացային գրավում: Համեմատած մոլորակների և արբանյակների մեծ մասի հետ՝ Պլուտո-Քարոն համակարգը թեքված է իր կողմում, ինչպես և Ուրանը: Պլուտոնի ուղեծիրը հետադիմական է. այն պտտվում է հակառակ ուղղությամբ՝ արևելքից արևմուտք (Ուրանը և Վեներան ունեն նաև հետադիմական ուղեծրեր)։

Քարոնը հայտնաբերվել է 1978 թվականին, երբ սրատես աստղագետ Ջեյմս Քրիստին նկատեց, որ Պլուտոնի պատկերները տարօրինակ կերպով երկարաձգված են: Կաթիլը կարծես պտտվում էր Պլուտոնի շուրջը։ Երկարացման ուղղությունը 6,39 օրվա ընթացքում ցիկլային է ետ ու առաջ՝ Պլուտոնի պտտման շրջանը։ Մի քանի տարի առաջ արված Պլուտոնի պատկերների արխիվներում փնտրելիս Քրիստին ավելի շատ դեպքեր գտավ, երբ Պլուտոնը երկարաձգված էր երևում: Լրացուցիչ նկարները հաստատեցին, որ նա հայտնաբերել է Պլուտոնի առաջին հայտնի արբանյակը:

Քրիստին առաջարկեց Charon անունը՝ ի պատիվ առասպելական լաստանավի, ով հոգիներ էր տեղափոխում Ախերոն գետի վրայով, այն հինգ առասպելական գետերից մեկը, որը շրջապատում էր Պլուտոնի անդրաշխարհը: Բացի այս անվան առասպելական կապից, Քրիստին ընտրել է այն, քանի որ առաջին չորս տառերը համապատասխանում են նաև իր կնոջ՝ Շառլինի անվանը։