Пояс Койпера
Небольшие ледяные тела, по размерам близкие к астероидам, которые занимают кольцеобразную область в плоскости Солнечной системы, простирающуюся от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до расстояний, возможно, в 100 или даже 150 а.е. Это население, разнообразные члены которого описываются как "объекты пояса Койпера", "транснептунианские объекты" (Trans Neptunian Objects, TNO) или просто как "ледяные карлики", по некоторым предположениям является источником короткопериодических комет. Пояс назван именем Герарда Койпера, выдающегося голландско-американского ученого в области планетологии, который в 1951г предсказал существование такого пояса, основываясь на теории происхождения планетарных систем. Однако ирландский теоретик Кеннет Эджворт выдвигал подобные аргументы еще раньше, в 1943 и 1949гг. С учетом этого обстоятельства пояс иногда называют поясом Койпера-Эджворта.
Первый объект, входящий в пояс Койпера был открыт 30 августа 1992 года, находящегося на квазикруговой орбите на расстоянии около 50 а.е. от Солнца. Тогда он получил временное обозначение 1992 QB1, а теперь уже имеет и свой номер - 15760, правда собственного названия еще не удостоился.
В 1993 году пояс Койпера пополнился еще 5 объектами, а дальше количество малых планет, расположенных за пределами орбиты Нептуна (их иногда называют еще и транснептунеевыми объектами), стало увеличиваться весьма быстро.
В 1994 году были открыты 12 планет, в 1995 году - 15, в 1996 году - 14, в 1997 году - 18, в 1998 году - 41. В дальнейшем интенсивность обнаружения объектов в поясе Койпера еще более возросла. Так, в 1999 году были найдены 125 объектов, а в 2000 году - 135. За первое полугодие 2001г обнаружено пока только 13 планет. Общее число объектов в поясе Койпера стало составлять 379, но их количество оценивается в десятки и сотни тысяч, так что у астрономов еще все впереди. Предлагалось даже считать планету Плутон самым большим членом пояса Койпера. Руководитель отдела космических исследований Исследовательского института Юго-запада, штат Техас (Southwest Research Institute) доктор Алан Штерн (Alan Stern) исследовал процесс формирования спутников у объектов пояса Койпера (KBO, Kuiper Belt Object), обнаруженных на протяжении 2001 года, и число таких объектов оказалось неожиданно большим - более 500. Обнаружение подобных двойных или, возможно, квазидвойных объектов, причем в значительном количестве, стало настоящим сюрпризом для астрономов. Первый спутник был обнаружен около года назад, но за прошедшее время этот список двойных объектов пополнился еще шестью КВО. К недоумению астрономов, совместные наблюдения, проводившиеся с помощью наземных инструментов и телескопа "Хаббл", показали, что во многих случаях спутники КВО своими размерами вполне сравнимы с центральным объектом.
Доктор Штерн провел исследование с целью выяснить, каким образом могут образовываться подобные двойные системы. Стандартная модель формирования крупных спутников предполагает, что они образуются в результате столкновения родительского объекта с крупным объектом. Подобная модель позволяет удовлетворительно объяснить формирование двойных астероидов, системы Плутон - Харон, а также может быть непосредственно применена к объяснению процесса формирования системы Земля - Луна.
В феврале 2000 года астрономами была открыта очередная комета, получившая обозначение 2000 CR105. Небесное тело размером более 400 км имеет сильно вытянутую эллиптическую орбиту и является одним из 70 тысяч объектов, относящихся к классу транснептунианских объектов. В настоящее время комета находится на удалении в 53а.е. от Солнца. Казалось бы в сделанном открытии нет ничего необычного. Ежегодно астрономы регистрируют появление множества комет, которые, как правило, появляются и исчезают, не оставив о себе никакой другой памяти, кроме как в записях специалистов. Но, похоже, комету 2000 CR105 ждет другая судьба.
Изучая ее движение, специалисты обратили внимание на некоторое отклонение ее орбиты от рассчитанных параметров. Комета двигается не так, как должна бы, а немного отклоняется в сторону. Подобные погрешности заставили некоторых астрономов предположить наличие за орбитой Нептуна еще одной планеты, гравитационное поле которой и влияет на движение 2000 CR105, заставляя ее отклоняться от прогнозируемой траектории. Размеры неизвестной планеты оцениваются в пределах от размеров Луны до размеров Марса. Удаление этой планеты от Солнца по расчетам составляет около 10 миллиардов километров. В этой связи специалисты вновь заговорили о необходимости полета американского межпланетного зонда "Pluto-Kouper Express", который поможет ответить на многие вопросы о строении внешней части Солнечной системы.
Американские астрономы из Гавайского и Нью-Йоркского университетов выяснили, что транснептуневый объект Varuna имеет поперечные размеры около 900 км, что делает его вторым по размерам небесным телом в поясе Койпера. Малая планета, получившая первоначальное обозначение 2000 WR106, была открыта в ноябре 1999г. Первоначально ее размеры были оценены в 2000 км, но наблюдения отражательной способности поверхности, проведенные одновременно с помощью двух телескопов на горе Маун-Кеа на Гавайских островах, позволили уточнить размеры небесного тела.
2 июля 2001г астрономы открыли еще один астероид 2001 KX76. Параметры его орбиты составляют: наклонение - 16,6 град.; минимальное расстояние от поверхности Солнца (перигелий) - 42,218 а.е.; максимальное расстояние от поверхности Солнца - 49,933 а.е.; эксцентриситет - 0,084. Предварительные расчеты показывают, что малая планета находится в орбитальном резонансе с Нептуном (2001 KX76 трижды облетает вокруг Солнца за время, в течение которого Нептун четырежды огибает наше светило). Диаметр 2001 KX76 оценен в 1270 км, что больше чем диаметр Цереры (932 км) и спутника Плутона Харона (1200 км). Тем не менее, это самый яркий объект пояса Койпера, открытый до сих пор. Сделанное открытие лишний раз подтверждает, что Плутон - не девятая планета Солнечной системы, а лишь крупнейший объект пояса Койпера.
В начале октября 2002г открыт объект 2002 LM60 (назван Quaoar) диаметр которого - 1280 километров - лишь вдвое меньше диаметра Плутона. Как заявил астроном Майкл Браун, "совершенно ясно, что, если бы мы открыли Плутон сегодня, зная все, что знаем сейчас о других объектах в поясе Койпера, мы бы даже не подумали назвать его планетой". Другие ученые не исключают, что в астероидном поясе могут быть найдены тела, даже превышающие Плутон по размерам.
Типы астероидов
Тип ОписаниеА Редкий тип астероида, характеризуемый умеренно высоким альбедо и интенсивным красном цветом. Сильное поглощение в ближнем инфракрасном диапазоне интерпретируется как свидетельство присутствия оливина.
B Подкласс астероидов типа С, отличающихся более высоким альбедо.
С Категория темносерых астероидов с альбедо около 5%. "C" - означает “углистый”, поскольку они, как полагают, состоят из вещества того же типа, что и углистые хондриты. Астероиды типа С распространены во внешней части главного пояса.
D Тип астероидов красноватого цвета, редко встречающихся в главном поясе, но обнаруживаемых все чаще на больших расстояниях от Солнца.
Е Редкий тип астероидов с высоким альбедо. По химическому составу они могут обнаруживать сходство с метеоритами, известными как энстатитовые ахондриты.
F Подкласс астероидов типа C, отличающийся слабым ультрафиолетовым поглощением в спектрах или полным его отсутствием.
G Подкласс астероидов типа C, отличающихся сильным ультрафиолетовым поглощением в спектре.
М Распространенный тип астероидов с умеренным альбедо, предположительно имеющих металлический состав, подобный составу железных метеоритов.
P Астероид с низким альбедо. Астероиды типа P наиболее часто встречаются во внешней части главного пояса.
Q Редкий тип астероидов, похожих по своим свойствам на метеориты, относящиеся к хондритам. К этому классу астероидов принадлежит Аполлон и несколько других приближающихся к Земле астероидов.
R Редкий тип астероида с умеренно высоким альбедо, примером которого является астероид Дембовска (349).
S Категория астероидов с промежуточным значением альбедо, которые, как предполагают, подобно каменным метеоритам, состоят из кремнистого вещества. Астероиды типа S во внутренней части пояса астероидов встречаются относительно часто.
T Тип астероидов, характеризующихся очень низким альбедо.
V Класс астероидов, единственным известным членом которого является Веста.
Троянцы Два семейства астероидов, находящихся на одной орбите с Юпитером и группирующихся вокруг точек Лагранжа, отстоящих на 60° в обе стороны от планеты. Известно более двухсот таких астероидов, большинство из которых находится в "предшествующей" группе. Они не остаются на одном месте орбиты, а колеблются вокруг точек Лагранжа с периодами в 150-200 лет, удаляясь или приближаясь к Юпитеру в пределах 45-80°. Первым их троянцев был открыт Ахиллес, что и стало причиной присвоения всем открытым впоследствии астероидам имен героев Троянских войн. Наибольший из Троянцев астероид Патрокл имеет диаметр 272 км.
Хильды Группа астероидов у внешнего края главного пояса астероидов на расстоянии 4,0 а.е. от Солнца. Названы по имени астероида 153 Хильда диаметром 180 км, открытого Ж. Пализа в 1875г. Их орбитальные периоды соизмеримы с периодом обращения Юпитера в отношении 3:2. От остальной части пояса астероидов они отделены пробелом Кирквуда.
Фокеи Группа астероидов с орбитами, наклоненными на 24° к плоскости Солнечной системы и находящимися на расстоянии 2,36 а.е. от Солнца. Группа отделена от главного пояса астероидов одним из пробелов Кирквуда. Астероиды этой группы не имеют общего происхождения и не принадлежат к одному семейству. Группа названа по имени астероида Фокея(25) с диаметром около 70 км.
Хираямы Группы астероидов, имеющих подобные орбиты и поэтому расположенных в пространстве близко друг к другу. Существование подобных группировок впервые было отмечено японским астрономом Киоцуго Хираяма в 1918 г. С тех пор обнаружено больше сотни таких семейств. Во многих случаях членами семейства оказываются астероиды, относящиеся к подобным или связанным типам, что заставляет думать, что они образовались при разрушении одного исходного тела. К семействам Хираямы, как полагают, принадлежит примерно половина всех астероидов.
Корониды Одно из семейств Хираямы, астероиды которого находятся в среднем на расстоянии 2,88 а.е. от Солнца. Члены семейства относятся к типу силикатных астероидов и, как предполагается, происходят из одного родительского тела, имевшего в диаметре около 90 км. Самый большой член семейства – Лакримоза (208), около 45 км в диаметре. Семейство названо по имени астероида Коронида (158) диаметром 35 км, открытого в 1876г.
Фемиды Одно из астероидных семейств Хираямы, находящееся на расстоянии 3,13 а.е. от Солнца. Все члены семейства принадлежат к углистому типу астероидов, что предполагает их общее происхождение от одного родительского тела.
Эос Одно из астероидных семейств Хираямы. Члены семейства находятся на расстоянии 3,02 а.е. от Солнца. По своему типу они занимают промежуточное положение между углистыми и кремнистыми астероидами.
