Der Kuiper Riemen (reimend mit "der Giftschlange"), manchmal genannt den Riemen von Edgeworth-Kuiper, ist ein Gebiet des Sonnensystems außer den Planeten, die sich aus der Bahn Neptuns (an 30 AU) zu etwa 50 AU von der Sonne ausstrecken. Es ist dem Asteroid-Riemen ähnlich, obwohl es — 20mal so breit und 20 bis 200mal so massiv viel größer ist. Wie der Asteroid-Riemen besteht es hauptsächlich aus kleinen Körpern oder Resten von der Bildung des Sonnensystems. Während der Asteroid-Riemen in erster Linie des Felsens, Eises und Metalls zusammengesetzt wird, werden die Gegenstände von Kuiper größtenteils eingefrorenen volatiles (genanntes "Eis"), wie Methan, Ammoniak und Wasser zusammengesetzt. Das klassische (niedrige Seltsamkeit) Riemen beherbergt mindestens drei Zwergplaneten: Pluto, Haumea, und Makemake. Wie man auch glaubt, sind einige von den Monden des Sonnensystems, wie Neptuns Triton und Phoebe des Saturns, im Gebiet entstanden.

Seitdem der Riemen 1992 entdeckt wurde, hat die Zahl bekannter Riemen-Gegenstände von Kuiper (KBOs) zu mehr als eintausend zugenommen, und, wie man glaubt, bestehen mehr als 70,000 KBOs im Durchmesser. Wie man am Anfang glaubte, war der Kuiper Riemen das Hauptbehältnis für periodische Kometen, diejenigen mit Bahnen, die weniger als 200 Jahre dauern. Jedoch haben Studien seit der Mitte der 1990er Jahre gezeigt, dass der klassische Riemen dynamisch stabil ist, und dass der wahre Platz von Kometen des Ursprungs die gestreute Scheibe, ein dynamisch aktives Gebiet ist, das durch die äußere Bewegung Neptuns vor 4.5 Milliarden Jahren geschaffen ist; gestreute Scheibe-Gegenstände wie Eris haben äußerst exzentrische Bahnen, die sie so weit 100 AU von der Sonne nehmen.

Pluto ist das größte bekannte Mitglied des Riemens von Kuiper, wenn die gestreute Scheibe ausgeschlossen wird. Ursprünglich betrachtet als ein Planet, die Position des Pluto als ein Teil des Riemens von Kuiper hat es veranlasst, als ein "Zwergplanet" wiederklassifiziert zu werden. Es ist ähnlich vielen anderen Gegenständen des Riemens von Kuiper compositionally, und seine Augenhöhlenperiode ist zu diesem der KBOs bekannt als "plutinos" identisch. In der Ehre des Pluto werden die vier zurzeit akzeptierten Zwergplaneten außer Neptuns Bahn "plutoids" genannt.

Der Kuiper Riemen sollte mit der Hypothese aufgestellten Wolke von Oort nicht verwirrt sein, die eintausendmal entfernter ist. Die Gegenstände innerhalb des Riemens von Kuiper, zusammen mit den Mitgliedern der gestreuten Scheibe und jeder potenziellen Hügel-Wolke oder Wolkengegenstände von Oort, werden insgesamt trans-Neptunian Gegenstände (TNOs) genannt.

Geschichte

Seit der Entdeckung des Pluto haben viele nachgesonnen, dass es nicht allein sein könnte. Das Gebiet hat jetzt gerufen der Riemen von Kuiper war in verschiedenen Formen seit Jahrzehnten Hypothese aufgestellt worden. Es war nur 1992, dass der erste unmittelbare Beweis für seine Existenz gefunden wurde. Die Zahl und Vielfalt von vorherigen Spekulationen auf der Natur des Riemens von Kuiper haben zu fortlaufender Unklarheit betreffs geführt, wer Kredit für das erste Vorschlagen davon verdient.

Hypothesen

Der erste Astronom, um die Existenz einer trans-Neptunian Bevölkerung anzudeuten, war Frederick C. Leonard. 1930, bald nach der Entdeckung des Pluto durch Clyde Tombaugh, hat Leonard gegrübelt, ob es "nicht wahrscheinlich war, dass im Pluto dort die erste von einer Reihe von ultra-Neptunian Körpern ans Licht gekommen ist, von denen die restlichen Mitglieder noch Entdeckung erwarten, aber die schließlich bestimmt werden, um entdeckt zu werden".

1943, in der Zeitschrift der britischen Astronomischen Vereinigung, hat Kenneth Edgeworth Hypothese aufgestellt, dass, im Gebiet außer Neptun, das Material innerhalb des primordialen Sonnennebelflecks zu weit unter Drogeneinfluss war, um sich in Planeten, und so eher kondensiert in eine Myriade von kleineren Körpern zu verdichten. Davon hat er beschlossen, dass "das Außengebiet des Sonnensystems, außer den Bahnen der Planeten, durch eine sehr hohe Zahl von verhältnismäßig kleinen Körpern besetzt wird", und dass, von Zeit zu Zeit, eine ihrer Zahl "von seinem eigenen Bereich wandert und als ein gelegentlicher Besucher des inneren Sonnensystems erscheint", ein Komet werdend.

1951, in einem Artikel für die Zeitschrift Astrophysik, hat Gerard Kuiper über eine ähnliche Scheibe nachgesonnen, die sich früh in der Evolution des Sonnensystems geformt hat; jedoch hat er nicht geglaubt, dass solch ein Riemen noch heute bestanden hat. Kuiper funktionierte auf der in seiner Zeit üblichen Annahme, dass Pluto die Größe der Erde war, und deshalb diese Körper zur Wolke von Oort oder aus dem Sonnensystem gestreut hatte. Waren die richtige Hypothese von Kuiper, es würde keinen Riemen von Kuiper geben, wo wir es jetzt sehen.

Die Hypothese hat viele andere Formen in den folgenden Jahrzehnten angenommen: 1962 hat Physiker Al G.W. Cameron die Existenz "einer enormen Masse des kleinen Materials auf dem Stadtrand des Sonnensystems" verlangt, während 1964 Fred Whipple, der den berühmten "schmutzigen Schneeball" Hypothese für die cometary Struktur verbreitet hat, gedacht hat, dass ein "Komet-Riemen" massiv genug sein könnte, um die behaupteten Diskrepanzen in der Bahn des Uranus zu verursachen, der die Suche nach Planeten X, oder zumindest befeuert hatte, um die Bahnen bekannter Kometen zu betreffen. Beobachtung hat jedoch diese Hypothese ausgeschlossen.

1977 hat Charles Kowal 2060 Chiron, ein eisiger planetoid mit einer Bahn zwischen Saturn und Uranus entdeckt. Er hat ein Blinzeln comparator verwendet; dasselbe Gerät, das Clyde Tombaugh erlaubt hatte, Pluto fast 50 Jahre vorher zu entdecken. 1992 wurde ein anderer Gegenstand, 5145 Pholus, in einer ähnlichen Bahn entdeckt. Heute, wie man bekannt, besteht eine komplette Bevölkerung von einem Kometen ähnlichen Körpern, den Kentauren, im Gebiet zwischen Jupiter und Neptun. Die Bahnen der Kentauren sind nicht stabil und haben dynamische Lebenszeiten von einigen Millionen Jahren. Von der Zeit der Entdeckung von Chiron haben Astronomen nachgesonnen, dass sie oft deshalb durch ein Außenreservoir wieder gefüllt werden müssen.

Weitere Beweise für die Existenz des Riemens sind später aus der Studie von Kometen erschienen. Dass Kometen begrenzte Lebensspanne haben, ist für einige Zeit bekannt gewesen. Da sie sich der Sonne nähern, veranlasst seine Hitze ihre flüchtigen Oberflächen, in den Raum zu sublimieren, sie allmählich weg essend. Um noch über das Alter des Sonnensystems sichtbar zu sein, müssen sie oft wieder gefüllt werden. Ein solches Gebiet des Nachfüllens ist die Wolke von Oort, der kugelförmige Schwarm von Kometen, die sich außer 50 000 AU von der Sonne zuerst ausstrecken, hat durch den Astronomen Jan Oort 1950 Hypothese aufgestellt. Wie man glaubt, ist es der Punkt des Ursprungs für Kometen des langen Zeitraumes, diejenigen, wie Gesunder-Bopp, mit Bahnen anhaltende Tausende von Jahren.

Es gibt jedoch eine andere Komet-Bevölkerung, die als kurze Periode oder periodische Kometen bekannt ist; diejenigen, wie Halley, mit Bahnen, die weniger als 200 Jahre dauern. Vor den 1970er Jahren wurde die Rate, an der kurzfristige Kometen entdeckt wurden, immer inkonsequenter mit ihnen, allein aus der Wolke von Oort erschienen. Für Oort protestiert Wolke, um ein kurzfristiger Komet zu werden, sie würde zuerst durch die riesigen Planeten gewonnen werden müssen. 1980, in den Monatsbenachrichtigungen der Königlichen Astronomischen Gesellschaft, hat Julio Fernandez festgestellt, dass für jeden kurzen Periode-Kometen, der ins innere Sonnensystem von der Wolke von Oort, 600 zu senden ist, in den interstellaren Raum würde vertrieben werden müssen. Er hat nachgesonnen, dass ein Komet-Riemen zwischen 35 und 50 AU erforderlich wäre, für die beobachtete Zahl von Kometen verantwortlich zu sein. Folgend auf der Arbeit von Fernandez 1988 hat die kanadische Mannschaft von Martin Duncan, Tom Quinn und Scott Tremaine mehrere Computersimulationen geführt, um zu bestimmen, ob alle beobachteten Kometen von der Wolke von Oort angekommen sein könnten. Sie haben gefunden, dass die Wolke von Oort für alle kurzfristigen Kometen besonders nicht verantwortlich sein konnte, weil kurzfristige Kometen in der Nähe vom Flugzeug des Sonnensystems gebündelt werden, wohingegen Wolkenkometen von Oort dazu neigen, von jedem Punkt in den Himmel anzukommen. Mit einem Riemen weil hat Fernandez es hinzugefügt zu den Formulierungen beschrieben, die Simulationen haben Beobachtungen verglichen. Wie verlautet, weil die Wörter "Kuiper" und "der Komet-Riemen" im Anfangssatz von Papier von Fernandez erschienen sind, hat Tremaine dieses hypothetische Gebiet den "Riemen von Kuiper" genannt.

Entdeckung

1987 ist Astronom David Jewitt, dann an MIT, zunehmend verwirrt durch "die offenbare Leere des Außensonnensystems" geworden. Er hat Dann-Studenten-im-Aufbaustudium Jane Luu dazu ermuntert, ihm in seinem Versuch zu helfen, einen anderen Gegenstand außer der Bahn des Pluto ausfindig zu machen, weil weil er ihr erzählt hat, "Wenn wir nicht tun, wird niemand." . Das Verwenden von Fernrohren an der Kitt-Spitze Nationale Sternwarte in Arizona und die Cerro Tololo zwischenamerikanische Sternwarte in Chile, Jewitt und Luu haben ihre Suche auf die ziemlich gleiche Weise als Clyde Tombaugh und Charles Kowal geführt, hatte mit einem Blinzeln comparator. Am Anfang hat die Überprüfung jedes Paares von Tellern ungefähr acht Stunden genommen, aber der Prozess wurde mit der Ankunft von elektronischen ladungsgekoppelten Halbleiterbausteinen oder CCDs beschleunigt, die, obwohl ihr Feld der Ansicht schmaler war, beim Sammeln des Lichtes nicht nur effizienter waren (sie haben 90 Prozent des Lichtes behalten, die sie, aber nicht die zehn Prozent schlagen, die durch Fotographien erreicht sind), aber hat dem verdammten Prozess erlaubt, eigentlich auf einem Computerschirm getan zu werden. Heute bilden CCDs die Basis für die meisten astronomischen Entdecker. 1988 hat sich Jewitt zum Institut für die Astronomie an der Universität der Hawaiiinseln bewegt. Luu hat sich ihm später angeschlossen, um an der Universität von Hawaiiinseln 2.24-M-Fernrohr an Mauna Kea zu arbeiten. Schließlich hatte das Feld der Ansicht für CCDs zu 1024 um 1024 Pixel zugenommen, die Suchen erlaubt haben, viel schneller geführt zu werden. Schließlich, nach fünf Jahren der Suche, am 30. August 1992, haben Jewitt und Luu die "Entdeckung des Riemen-Gegenstands von Kandidaten Kuiper" bekannt gegeben. Sechs Monate später haben sie einen zweiten Gegenstand im Gebiet, (181708) 1993 FW entdeckt.

Studien, seitdem das trans-Neptunian Gebiet zuerst geplant wurde, haben gezeigt, dass tatsächlich das Gebiet jetzt gerufen hat, ist der Riemen von Kuiper nicht der Punkt des Ursprungs für kurzfristige Kometen, aber dass sie stattdessen auf eine verbundene Bevölkerung genannt die gestreute Scheibe zurückzuführen sind. Die gestreute Scheibe wurde geschaffen, als Neptun äußer in den proto-Kuiper Riemen abgewandert ist, der zurzeit an der Sonne viel näher war, und in seinem Kielwasser eine Bevölkerung dynamisch stabiler Gegenstände verlassen hat, die durch seine Bahn nie betroffen werden konnten (der Riemen von Kuiper richtig), und eine Bevölkerung, deren Sonnennähe nah genug ist, dass Neptun sie noch stören kann, als es um die Sonne (die gestreute Scheibe) reist. Weil die gestreute Scheibe dynamisch aktiv ist und der relativ dynamisch stabile Riemen von Kuiper, wird die gestreute Scheibe jetzt als der wahrscheinlichste Punkt des Ursprungs für periodische Kometen gesehen.

Name

Astronomen werden manchmal Alternative-Namenriemen von Edgeworth-Kuiper verwenden, um Edgeworth zu glauben, und KBOs werden gelegentlich EKOs genannt. Jedoch behauptet Brian Marsden, dass keiner wahren Kredit verdient; "Kein Edgeworth oder Kuiper haben über irgendetwas entfernt wie geschrieben, was wir jetzt sehen, aber Fred Whipple hat getan." Umgekehrt kommentiert David Jewitt dass, "Wenn irgendetwas... Fernandez verdient am meisten fast den Kredit, für den Riemen von Kuiper vorauszusagen." Der Begriff Trans-Neptunian-Gegenstand (TNO) wird für Gegenstände im Riemen von mehreren wissenschaftlichen Gruppen empfohlen, weil der Begriff weniger umstritten ist als alles andere — ist es nicht ein Synonym, obwohl, weil TNOs alle Gegenstände einschließen, die die Sonne vorbei an der Bahn Neptuns, nicht nur diejenigen im Riemen von Kuiper umkreisen.

Ursprünge

Die genauen Ursprünge des Riemens von Kuiper und seiner komplizierten Struktur sind noch unklar, und Astronomen erwarten die Vollziehung von mehreren Breit-Feldüberblick-Fernrohren wie Pan-STARRS und der zukünftige LSST, der viele zurzeit unbekannte KBOs offenbaren sollte. Diese Überblicke werden Daten zur Verfügung stellen, die helfen werden, Antworten auf diese Fragen zu bestimmen.

Wie man

glaubt, besteht der Kuiper Riemen aus planetesimals; Bruchstücke von der ursprünglichen protoplanetary Scheibe um die Sonne, die gescheitert hat, in Planeten und stattdessen gebildet in kleinere Körper, das größte weniger völlig zu verschmelzen, als im Durchmesser.

Moderne Computersimulationen zeigen den Riemen von Kuiper, um stark unter Einfluss Jupiters und Neptun gewesen zu sein, und weisen auch darauf hin, dass sich weder Uranus noch Neptun in situ außer dem Saturn geformt haben könnten, hat so wenig primordiale Sache an dieser Reihe bestanden, um Gegenstände solcher hoher Masse zu erzeugen. Statt dessen, wie man glaubt, haben sich diese Planeten näher in Jupiter geformt, und sind nach außen während des Kurses der frühen Evolution des Sonnensystems abgewandert. Schließlich haben sich die Bahnen zum Punkt bewegt, wo Jupiter und Saturn in einem genauen 2:1 Klangfülle bestanden haben; Jupiter hat die Sonne zweimal für jede Saturn-Bahn umkreist. Die Anziehungskraft von solch einer Klangfülle hat schließlich die Bahnen des Uranus und Neptuns gestört, Neptuns Bahn veranlassend, sich äußer in die primordiale planetesimal Platte zu bewegen, die die Platte in die vorläufige Verwirrung gesandt hat. Als Neptun entlang dieser modifizierten Bahn gereist ist, hat sie erregt und hat viele TNO planetesimals in höhere und exzentrischere Bahnen gestreut, die primordiale Bevölkerung entleerend.

Jedoch scheitert das gegenwärtige populärste Modell noch, für viele der Eigenschaften des Vertriebs verantwortlich zu sein und, einen der wissenschaftlichen Artikel ansetzend, die Probleme "setzen fort, analytische Techniken und die schnellste numerische modellierende Hardware und Software herauszufordern".

Die Frequenz von paarweise angeordneten Gegenständen, von denen viele weit einzeln und lose gebunden werden, wirft auch ein Problem für das Nette Modell der Bildung auf.

Struktur

An seinem vollsten Ausmaß, einschließlich seiner abgelegenen Gebiete, streckt sich der Riemen von Kuiper von ungefähr 30 bis 55 AU. Jedoch, wie man allgemein akzeptiert, streckt sich der Hauptkörper des Riemens von 2:3 Klangfülle (sieh unten) an 39.5 AU zu 1:2 Klangfülle an ungefähr 48 AU aus. Der Kuiper Riemen ist mit der Hauptkonzentration ziemlich dick, die nicht weniger als zehn Grade außerhalb des ekliptischen Flugzeugs und eines mehr weitschweifigen Vertriebs von Gegenständen erweitert, die sich mehrere Male weiter ausstrecken. Insgesamt ähnelt es mehr einem Ring oder Krapfen als ein Riemen. Seine Mittelposition neigt zum ekliptischen durch 1.86 Grade dazu.

Die Anwesenheit Neptuns hat eine tiefe Wirkung auf die Riemen-Struktur von Kuiper wegen der Augenhöhlenklangfülle. Über eine mit dem Alter des Sonnensystems vergleichbare Zeitskala destabilisiert Neptuns Ernst die Bahnen irgendwelcher Gegenstände, die zufällig liegen, in bestimmten Gebieten, und entweder sendet sie ins innere Sonnensystem oder in die gestreute Scheibe oder den interstellaren Raum. Das veranlasst den Riemen von Kuiper, ausgesprochene Lücken in seinem aktuellen Lay-Out zu besitzen, das den Lücken von Kirkwood im Asteroid-Riemen ähnlich ist. Im Gebiet zwischen 40 und 42 AU, zum Beispiel, können keine Gegenstände eine stabile Bahn im Laufe solcher Zeiten behalten, und irgendwelcher, der in diesem Gebiet beobachtet ist, muss dort relativ kürzlich abgewandert sein.

Klassischer Riemen

Zwischen 2:3 und 1:2 ist die Klangfülle mit Neptun, an etwa 42-48 AU, dem Gravitationseinfluss Neptuns unwesentlich, und Gegenstände können mit ihren im Wesentlichen unbelästigten Bahnen bestehen. Dieses Gebiet ist als der klassische Riemen von Kuiper bekannt, und seine Mitglieder umfassen ungefähr zwei Drittel von KBOs beobachtet bis heute. Weil der erste moderne KBO entdeckt, 1992 QB1, als der Prototyp dieser Gruppe betrachtet wird, werden klassische KBOs häufig cubewanos ("Q B 1 os") genannt. Die durch den IAU gegründeten Richtlinien fordern, dass klassische KBOs Vornamen von mythologischen mit der Entwicklung vereinigten Wesen sind.

Der klassische Riemen von Kuiper scheint, eine Zusammensetzung von zwei getrennten Bevölkerungen zu sein. Das erste, bekannte als die "dynamisch kalte" Bevölkerung, hat Bahnen viel wie die Planeten; fast Rundschreiben mit einer Augenhöhlenseltsamkeit von weniger als 0.1, und mit relativ niedrigen Neigungen bis zu ungefähr 10 ° (liegen sie in der Nähe vom Flugzeug des Sonnensystems aber nicht in einem Winkel). Das zweite, die "dynamisch heiße" Bevölkerung, hat Bahnen, die zum ekliptischen durch bis zu 30 ° viel mehr aufgelegt sind. Die zwei Bevölkerungen sind diesen Weg nicht wegen jedes Hauptunterschieds in der Temperatur, aber von der Analogie bis Partikeln in einem Benzin genannt worden, die ihre Verhältnisgeschwindigkeit vergrößern, weil sie angeheizt werden. Die zwei Bevölkerungen besitzen nicht nur verschiedene Bahnen, aber verschiedene Zusammensetzungen; die kalte Bevölkerung ist deutlich röter als das heiße, vorschlagend, dass sie sich in einem verschiedenen Gebiet geformt hat. Wie man glaubt, hat sich die heiße Bevölkerung in der Nähe von Jupiter geformt, und ist durch Bewegungen unter den Gasriesen vertrieben worden. Wie man glaubt, hat sich die kalte Bevölkerung andererseits mehr oder weniger in seiner aktuellen Position geformt, obwohl sie auch später nach außen von Neptun während seiner Wanderung gekehrt worden sein kann.

Klangfülle

Wenn eine Augenhöhlenperiode eines Gegenstands ein genaues Verhältnis Neptuns ist (eine Situation hat eine Mittelbewegungsklangfülle genannt), dann kann es geschlossen in einer synchronisierten Bewegung mit Neptun werden und vermeiden, weg gestört zu werden, wenn ihre Verhältnisanordnungen passend sind. Wenn, zum Beispiel, ein Gegenstand in gerade der richtigen Art der Bahn ist, so dass es die Sonne zweimal für alle drei Bahnen von Neptun umkreist, und wenn es Sonnennähe mit Neptun ein Viertel einer Bahn weg davon erreicht, dann wann auch immer es zur Sonnennähe zurückkehrt, wird Neptun immer in ungefähr derselben Verhältnisposition sein, wie es begonnen hat, seitdem es 1½ Bahnen in derselben Zeit vollendet haben wird. Das ist als 2:3 (oder 3:2) Klangfülle bekannt, und sie entspricht einer charakteristischen Halbhauptachse von ungefähr 39.4 AU. Das 2:3 Klangfülle wird durch ungefähr 200 bekannte Gegenstände einschließlich des Pluto zusammen mit seinen Monden bevölkert. Als Anerkennung dafür sind die anderen Mitglieder dieser Familie als plutinos bekannt. Viele plutinos, einschließlich des Pluto, haben häufig Bahnen, die die Neptuns durchqueren, obwohl ihre Klangfülle bedeutet, dass sie nie kollidieren können. Viele andere, wie 90482 Orcus und 28978 Ixion, sind groß genug, um sich wahrscheinlich als plutoids zu qualifizieren, wenn mehr über sie bekannt ist. Plutinos haben hohe Augenhöhlenseltsamkeit, vorschlagend, dass sie zu ihren aktuellen Positionen nicht heimisch sind, aber stattdessen willkürlich in ihre Bahnen vom abwandernden Neptun geworfen wurden. IAU Richtlinien diktieren, dass der ganze plutinos, wie Pluto, für Unterwelt-Gottheiten genannt werden muss. 1:2 entspricht Klangfülle (dessen Gegenstände eine halbe Bahn für jeden Neptuns vollenden) Halbhauptäxten von ~47.7AU und wird wenig bevölkert. Seine Einwohner werden manchmal twotinos genannt. Andere Klangfülle besteht auch an 3:4, 3:5, 4:7 und 2:5. Neptun besitzt mehrere trojanische Gegenstände, die seine L- und L-Punkte besetzen; Gravitations-stabile Gebiet-Führung und das Schleppen davon in seiner Bahn. Neptun trojans wird häufig beschrieben als, in 1:1 Klangfülle mit Neptun zu sein. Neptun trojans ist in ihren Bahnen bemerkenswert stabil und wird kaum von Neptun festgenommen worden sein, aber eher sich daneben geformt zu haben.

Zusätzlich gibt es eine Verhältnisabwesenheit von Gegenständen mit Halbhauptäxten unter 39 AU, die durch die gegenwärtige Klangfülle nicht anscheinend erklärt werden können. Die zurzeit akzeptierte Hypothese für die Ursache davon ist, dass weil Neptun äußere, nicht stabile Augenhöhlenklangfülle bewegt allmählich durch dieses Gebiet abgewandert ist, und so irgendwelche Gegenstände innerhalb seiner aufgekehrt wurden, oder Gravitations-davon Schleudersitz betätigt haben.

"Klippe von Kuiper"

Das Scheinen, ein Rand zu sein, außer dem wenige Gegenstände bekannt sind. Es ist nicht klar, ob es wirklich der Außenrand des klassischen Riemens oder gerade der Anfang einer breiten Lücke ist. Gegenstände sind an 2:5 Klangfülle an ungefähr 55 AU gut außerhalb des klassischen Riemens entdeckt worden; jedoch sind Vorhersagen einer Vielzahl von Körpern in klassischen Bahnen zwischen dieser Klangfülle durch die Beobachtung nicht nachgeprüft worden.

Frühere Modelle des Riemens von Kuiper hatten darauf hingewiesen, dass die Zahl von großen Gegenständen durch einen Faktor zwei außer 50 AU zunehmen würde, so war diese plötzliche drastische Verminderung, die als die "Klippe von Kuiper" bekannt ist, völlig unerwartet, und seine Ursache bis heute unbekannt ist. Bernstein und Trillinget al. haben Beweise gefunden, dass der schnelle Niedergang in Gegenständen 100 km oder mehr im Radius außer 50 AU, und nicht wegen der Beobachtungsneigung echt ist. Mögliche Erklärungen schließen dieses Material an dieser Entfernung ein ist zu knapp oder auch gestreut, um sich in große Gegenstände zu vereinigen, oder dass nachfolgende Prozesse entfernt haben oder diejenigen zerstört haben, die sich wirklich geformt haben. Patryk Lykawka der Universität von Kobe hat behauptet, dass die Gravitationsanziehungskraft eines ungesehenen großen planetarischen Gegenstands, vielleicht die Größe der Erde oder des Mars, verantwortlich sein könnte.

Zusammensetzung

Studien des Riemens von Kuiper seit seiner Entdeckung haben allgemein angezeigt, dass seine Mitglieder in erster Linie aus dem Eis zusammengesetzt werden: Eine Mischung von leichten Kohlenwasserstoffen (wie Methan), Ammoniak und Wassereis, eine Zusammensetzung teilen sie sich mit Kometen. Die niedrigen Dichten haben in jenen KBOs beobachtet, deren Diameter bekannt ist, (weniger als 1 g Cm) ist mit einem eisigen Make-Up im Einklang stehend. Die Temperatur des Riemens ist nur über 50K, so viele Zusammensetzungen, die näher an der Sonne sein gasartig würden, bleiben fest.

Wegen ihrer kleinen Größe und äußerster Entfernung von der Erde ist das chemische Make-Up von KBOs sehr schwierig zu bestimmen. Die Hauptmethode, durch die Astronomen die Zusammensetzung eines himmlischen Gegenstands bestimmen, ist Spektroskopie. Wenn ein Licht eines Gegenstands in seine Teilfarben gebrochen wird, wird ein mit einem Regenbogen verwandtes Image gebildet. Dieses Image wird ein Spektrum genannt. Verschiedene Substanzen absorbieren Licht an verschiedenen Wellenlängen, und wenn das Spektrum für einen spezifischen Gegenstand ausgefasert wird, erscheinen dunkle Linien (genannt Absorptionslinien), wo die Substanzen innerhalb seiner diese besondere Wellenlänge des Lichtes absorbiert haben. Jedes Element oder Zusammensetzung haben seine eigene einzigartige spektroskopische Unterschrift, und durch das Lesen eines vollen geisterhaften "Fingerabdrucks" eines Gegenstands, Astronomen können bestimmen, woraus es gemacht wird.

Am Anfang war solche ausführliche Analyse von KBOs unmöglich, und so sind Astronomen nur im Stande gewesen, die grundlegendsten Tatsachen über ihr Make-Up, in erster Linie ihre Farbe zu bestimmen. Diese ersten Daten haben eine breite Reihe von Farben unter KBOs im Intervall vom zu tiefrot grauen neutralen gezeigt. Das hat darauf hingewiesen, dass ihre Oberflächen aus einer breiten Reihe von Zusammensetzungen vom schmutzigen Eis bis Kohlenwasserstoffe zusammengesetzt wurden. Diese Ungleichheit erschrak, weil Astronomen angenommen hatten, dass KBOs gleichförmig dunkel war, den grössten Teil ihres flüchtigen Eises zu den Effekten von kosmischen Strahlen verloren. Verschiedene Lösungen wurden für diese Diskrepanz, einschließlich des Wiederauftauchens durch Einflüsse oder outgassing angedeutet. Jedoch hat Jewitts geisterhafte Analyse und Luus der bekannten Riemen-Gegenstände von Kuiper 2001 gefunden, dass die Schwankung in der Farbe zu äußerst war, um durch zufällige Einflüsse leicht erklärt zu werden.

Obwohl bis heute die meisten KBOs noch geisterhaft nichts sagend wegen ihres Unwohlseins scheinen, hat es mehrere Erfolge in der Bestimmung ihrer Zusammensetzung gegeben. 1996, Robert H. Brown u. a. erhaltene spektroskopische Daten auf dem KBO 1993 SC, seine Oberflächenzusammensetzung offenbarend, um diesem des Pluto, sowie Neptuns Mondtriton deutlich ähnlich zu sein, große Beträge des Methan-Eises besitzend.

Wassereis ist in mehreren KBOs, einschließlich 1996 TO66, 2000 EB173 und 2000 WR106 entdeckt worden. 2004, Mike Brown u. a. bestimmt die Existenz des kristallenen Wassereises und Ammoniak-Hydrats auf einem der größten bekannten KBOs, 50000 Quaoar. Beide dieser Substanzen würden über das Alter des Sonnensystems zerstört worden sein, darauf hinweisend, dass Quaoar kürzlich wiedergeglättet worden war entweder durch die innere tektonische Tätigkeit oder durch Meteorstein-Einflüsse.

Masse und Größe-Vertrieb

Trotz seines riesengroßen Ausmaßes ist die gesammelte Masse des Riemens von Kuiper relativ niedrig. Die Gesamtmasse wird auf die Reihe zwischen einem 25. und 10. die Masse der Erde mit einigen Schätzungen geschätzt, die es an einem dreißigsten eine Erdmasse legen. Umgekehrt sagen Modelle der Bildung des Sonnensystems eine gesammelte Masse für den Riemen von Kuiper von 30 Erdmassen voraus. Dieser Vermisste> können 99 % der Masse kaum abgewiesen werden, weil es für die Zunahme von irgendwelchem KBOs größer erforderlich ist als im Durchmesser. Wenn der Riemen von Kuiper immer seine aktuelle niedrige Dichte gehabt hatte, könnten sich diese großen Gegenstände nicht einfach geformt haben. Außerdem machen die Seltsamkeit und Neigung von aktuellen Bahnen die Begegnungen ganz "gewaltsam," auf Zerstörung aber nicht Zunahme hinauslaufend. Es scheint, dass entweder die aktuellen Einwohner des Riemens von Kuiper näher an der Sonne oder einem Mechanismus geschaffen worden sind, hat die ursprüngliche Masse verstreut. Neptuns aktueller Einfluss ist zu schwach, um solch einen massiven "vacuuming" zu erklären, obwohl das Nette Modell vorschlägt, dass es die Ursache der Masseneliminierung in der Vergangenheit gewesen sein könnte. Während die Frage offen bleibt, ändern sich die Vermutungen von einem vorübergehenden Sterndrehbuch bis Schleifen von kleineren Gegenständen über Kollisionen in Staub, der klein genug ist, um durch die Sonnenstrahlung betroffen zu werden.

Helle Gegenstände sind im Vergleich zur dominierenden dunklen Bevölkerung, wie erwartet, von Akkretionsmodellen des Ursprungs selten, vorausgesetzt, dass nur einige Gegenstände einer gegebenen Größe weiter gewachsen wären. Diese Beziehung N (D), die Bevölkerung hat ausgedrückt, weil eine Funktion des Diameters, gekennzeichnet als Helligkeitshang, durch Beobachtungen bestätigt worden ist. Der Hang ist zu etwas Macht des Diameters D umgekehrt proportional.

: wo die aktuellen Maßnahmen q = 4 ±0.5 geben.

Weniger formell gibt es zum Beispiel 8 (=2mal) mehr Gegenstände in 100-200 km Reihe als Gegenstände in 200-400 km Reihe. Mit anderen Worten für jeden Gegenstand mit dem Diameter sollte seiner ungefähr 1000 (=10) Gegenstände mit dem Diameter dessen geben.

Das Gesetz wird in dieser Differenzialform aber nicht als eine kumulative Kubikbeziehung ausgedrückt, weil nur der mittlere Teil des Hangs gemessen werden kann; das Gesetz muss an kleineren Größen außer dem aktuellen Maß brechen.

Natürlich ist nur der Umfang wirklich bekannt, die Größe wird abgeleitet, Rückstrahlvermögen (nicht eine sichere Annahme für größere Gegenstände) annehmend.

Seit dem Januar 2010, der kleinste Riemen-Gegenstand von Kuiper, der entdeckt ist, auf Spannen 980 M darüber zu datieren.

Gestreute Gegenstände

Die gestreute Scheibe ist ein wenig bevölkertes Gebiet, mit dem Riemen von Kuiper überlappend, aber sich so weit 100 AU und weiter ausstreckend. Gestreute Scheibe-Gegenstände (SDOs) reisen in hoch elliptischen Bahnen, die gewöhnlich auch hoch zum ekliptischen geneigt sind. Die meisten Modelle der Sonnensystembildung zeigen sowohl KBOs als auch SDOs, der sich zuerst in einem primordialen Komet-Riemen formt, während später Gravitationswechselwirkungen, besonders mit Neptun, die Gegenstände gesandt haben, die äußer schnell wachsen; einige in stabile Bahnen (der KBOs) und einige in nicht stabile Bahnen, die gestreute Scheibe werdend. Wegen seiner nicht stabilen Natur, wie man glaubt, ist die gestreute Scheibe der Punkt des Ursprungs für viele kurzfristige Kometen des Sonnensystems. Ihre dynamischen Bahnen zwingen sie gelegentlich ins innere Sonnensystem, die ersten Kentauren, und dann kurzfristigen Kometen werdend.

Gemäß dem Geringen Planet-Zentrum, das offiziell Kataloge alle Trans-Neptunian-Gegenstände, ein KBO genau genommen jeder Gegenstand dass Bahnen exklusiv innerhalb des definierten Riemen-Gebiets von Kuiper unabhängig vom Ursprung oder der Zusammensetzung ist. Außerhalb des Riemens gefundene Gegenstände werden als gestreute Gegenstände klassifiziert. Jedoch in einigen wissenschaftlichen Kreisen ist der Begriff "Riemen-Gegenstand von Kuiper" synonymisch mit jedem eisigen planetoid Eingeborenen zum Außensonnensystem geworden, das geglaubt ist, ein Teil dieser anfänglichen Klasse gewesen zu sein, selbst wenn seine Bahn während des Hauptteils der Sonnensystemgeschichte außer dem Riemen von Kuiper (z.B im gestreuten Scheibe-Gebiet) gewesen ist. Sie beschreiben häufig gestreute Scheibe-Gegenstände, weil "gestreuter Riemen von Kuiper protestiert." Eris, der, wie man bekannt, massiver ist als Pluto, wird häufig einen KBO genannt, aber ist technisch ein SDO. Eine Einigkeit unter Astronomen betreffs der genauen Definition des Riemens von Kuiper muss noch erreicht werden, und dieses Problem bleibt ungelöst.

Wie man

auch glaubt, werden die Kentauren, die als ein Teil des Riemens von Kuiper nicht normalerweise betrachtet werden, Gegenstände, der einzige Unterschied gestreut, der das ist, sie wurden nach innen gestreut, aber nicht äußer. Das Geringe Planet-Zentrum gruppiert die Kentauren und den SDOs zusammen als gestreute Gegenstände.

Triton

Während seiner Periode der Wanderung, wie man denkt, hat Neptun einen der größeren KBOs gewonnen und es in der Bahn um sich gesetzt. Das ist sein Mondtriton, der der einzige große Mond im Sonnensystem ist, um eine rückläufige Bahn zu haben; es umkreist in der entgegengesetzten Richtung zu Neptuns Folge. Das weist darauf hin, dass, verschieden von den großen Monden Jupiters und Saturns, die, wie man denkt, davon verschmelzt haben, Scheiben des Materials zu spinnen, das ihre jungen Elternteilplaneten umgibt, Triton ein völlig gebildeter Körper war, der vom Umgebungsraum gewonnen wurde. Die Gravitationsfestnahme eines Gegenstands ist nicht leicht; es verlangt, dass eine Kraft nach dem Gegenstand handelt, es unten genug zu verlangsamen, um durch den Ernst des größeren Gegenstands eingefangen zu werden. Wie das, das zu Triton zufällig ist, nicht gut verstanden wird, obwohl er wirklich darauf hinweist, dass sich Triton als ein Teil einer großen Bevölkerung von ähnlichen Gegenständen geformt hat, deren Ernst seine Bewegung genug behindern konnte, um gewonnen zu werden. Triton ist nur ein bisschen größer als Pluto, und die geisterhafte Analyse von beiden Welten zeigt, dass sie aus ähnlichen Materialien, wie Methan und Kohlenmonoxid größtenteils zusammengesetzt werden. All das weist zum Beschluss hin, dass Triton einmal ein KBO war, der von Neptun während seiner äußeren Wanderung gewonnen wurde.

Größter KBOs

Seit dem Jahr 2000 sind mehrere KBOs mit Diametern zwischen 500 und, mehr als halb mehr als das des Pluto, entdeckt worden. 50000 Quaoar, ein klassischer 2002 entdeckter KBO, sind mehr als 1,200 km darüber. (ursprünglich, mit einem Spitznamen bezeichneter "Easterbunny") und (ursprünglich, mit einem Spitznamen bezeichneter "Santa"), beide haben am 29. Juli 2005 bekannt gegeben, sind noch größer. Andere Gegenstände, wie 28978 Ixion (entdeckt 2001) und 20000 Varuna (entdeckt 2000) messen grob darüber.

Pluto

Die Entdeckung dieser großen KBOs in ähnlichen Bahnen dem Pluto hat viele dazu gebracht zu beschließen, dass, seine Verhältnisgröße verriegeln Sie, war Pluto von anderen Mitgliedern des Riemens von Kuiper nicht besonders verschieden. Nicht nur haben sich diese Gegenstände Pluto in der Größe genähert, aber viele haben auch Satelliten besessen, und waren der ähnlichen Zusammensetzung (Methan, und Kohlenmonoxid sind sowohl auf dem Pluto als auch auf dem größten KBOs gefunden worden). So, gerade als Ceres als ein Planet vor der Entdeckung seiner Mitasteroiden betrachtet wurde, haben einige begonnen vorzuschlagen, dass Pluto auch wiederklassifiziert werden könnte.

Das Problem wurde zu einem Kopf durch die Entdeckung von Eris, einem Gegenstand in der gestreuten Scheibe weit außer dem Riemen von Kuiper gebracht, der, wie man jetzt bekannt, um 27 Prozent massiver ist als Pluto. Als Antwort, International Astronomical Union (IAU), wurde gezwungen zu definieren, was ein Planet zum ersten Mal, und auf diese Weise eingeschlossen in ihre Definition ist, dass ein Planet die Nachbarschaft um seine Bahn "geklärt haben muss". Da Pluto seine Bahn mit so vielen KBOs geteilt hat, wie man hielt, hatte es seine Bahn nicht geklärt, und wurde so von einem Planeten bis ein Mitglied des Riemens von Kuiper wiederklassifiziert.

Obwohl Pluto zurzeit der größte KBO ist, gibt es zwei bekannte größere Gegenstände zurzeit außerhalb des Riemens von Kuiper, die wahrscheinlich im Riemen von Kuiper entstanden sind. Das ist Eris Mondtriton und Neptuns (der, wie erklärt, oben, wahrscheinlich ein gewonnener KBO ist).

Bezüglich 2008, nur fünf Gegenstände im Sonnensystem, Ceres, Pluto, wird Eris, Makemake und Haumea, als Zwergplaneten durch den IAU verzeichnet. Jedoch sind mehrere andere Riemen-Gegenstände von Kuiper auch groß genug, um kugelförmig zu sein, und konnten als Zwergplaneten in der Zukunft klassifiziert werden.

Satelliten

Der vier größten TNOs, drei (Eris, Pluto und Haumea) besitzen Satelliten, und zwei haben mehr als einen. Ein höherer Prozentsatz des größeren KBOs besitzt Satelliten als die kleineren Gegenstände im Riemen von Kuiper, darauf hinweisend, dass ein verschiedener Bildungsmechanismus verantwortlich war. Es gibt auch eine hohe Zahl von Dualzahlen (zwei Gegenstände nahe genug in der Masse, "um einander" zu umkreisen), im Riemen von Kuiper. Das bemerkenswerteste Beispiel ist der Pluto-Charon binär, aber es wird geschätzt, dass ungefähr 11 Prozent von KBOs in Dualzahlen bestehen.

Erforschung

Am 19. Januar 2006 wurde die erste Raumfahrzeugmission, den Riemen von Kuiper, Neue Horizonte zu erforschen, gestartet. Die Mission, die von Alan Stern vom Südwestforschungsinstitut angeführt ist, wird Pluto am 14. Juli 2015, und, Verhältnisse-Erlauben erreichen, wird fortsetzen, um einen anderen bis jetzt unentschiedenen KBO zu studieren. Jeder gewählte KBO wird zwischen 25 und 55 Meilen (40 bis 90 km) im Durchmesser und, ideal, weiß oder grau sein, um sich von der rötlichen Farbe des Pluto abzuheben. John Spencer, ein Astronom auf der Neuen Horizont-Missionsmannschaft, sagt, dass kein Ziel für eine Riemen-Begegnung des Postpluto Kuiper noch ausgewählt worden ist, weil sie Daten aus dem Überblick-Projekt von Pan-STARRS erwarten, ein so breites Feld von Optionen zu sichern, wie möglich. Das Projekt von Pan-STARRS, das teilweise seit dem Mai 2010, wenn völlig online betrieblich ist, wird den kompletten Himmel mit vier 1.4 gigapixel Digitalkameras überblicken, um irgendwelche bewegenden Gegenstände von erdnahen Gegenständen bis KBOs zu entdecken. Um den Entdeckungsprozess zu beschleunigen, hat die Neue Horizont-Mannschaft Eisjäger, ein Bürger-Wissenschaftsprojekt eingesetzt, das Mitgliedern des Publikums erlaubt, an der Suche nach passenden KBO-Zielen teilzunehmen.

Andere Kuiper Riemen

Vor 2006 hatten Astronomen Staub-Platten aufgelöst, die geglaubt sind, Kuiper einem Riemen ähnliche Strukturen ungefähr neun Sterne zu sein, außer der Sonne. Sie scheinen, in zwei Kategorien zu fallen: breite Riemen, mit Radien von mehr als 50 AU und schmalen Riemen (wie unser eigener Riemen von Kuiper) mit Radien zwischen 20 und 30 AU und relativ scharfen Grenzen. Außer dem haben 15-20 % von Sonnentyp-Sternen ein beobachtetes Infrarotübermaß, das, wie man glaubt, massiven Kuiper einem Riemen ähnliche Strukturen anzeigt. Die meisten bekannten Schutt-Scheiben um andere Sterne sind ziemlich jung, aber die zwei Images rechts, genommen vom Hubble Raumfernrohr im Januar 2006, sind (ungefähr 300 Millionen Jahre) alt genug, um sich in stabile Konfigurationen niedergelassen zu haben. Das linke Image ist eine "Spitzenansicht" von einem breiten Riemen, und das richtige Image ist eine "Rand-Ansicht" von einem schmalen Riemen. Supercomputersimulationen von Staub im Riemen von Kuiper weisen darauf hin, dass, als es jünger war, es den schmalen um jüngere Sterne gesehenen Ringen geähnelt haben kann.

Siehe auch

• Liste von plutoid Kandidaten
• Die Liste von trans-Neptunian wendet ein

Zeichen

Außenverbindungen und Datenquellen

• Die Seite von Dave Jewitt UCLA
• Der Name des Riemens
• Kühlen Sie Jäger, ein Bürger-Wissenschaftsprojekt mit Eis zu helfen, einen KBO zu entdecken, als ein weiteres Neues Horizont-Missionsziel nach dem Pluto zu dienen
• Liste von kurzen Periode-Kometen durch die Familie
• Kuiper Riemen-Profil durch die Sonnensystemerforschung der NASA
• Der Kuiper Riemen elektronisches Rundschreiben
• Wm. Die TNO Seite von Robert Johnston
• Geringes Planet-Zentrum: Anschlag des Außensonnensystems, Lücke von Kuiper illustrierend
• Website der Internationalen Astronomischen Vereinigung (den Status von TNOs diskutierend)

,

• XXVIth Generalversammlung 2006
• Artikel nature.com: Diagramm, das inneres Sonnensystem, Kuiper Riemen und Oort Wolke zeigt, die von genommen ist
• SPACE.com: Entdeckungshinweise an einem Quadrillion Raum Felsen Außer Neptun (Sara Goudarzi) am 15. August 2006 6:13 Uhr ET
• Die Außensonnensystemastronomie-Wurf-Episode Nr. 64, schließt volle Abschrift ein.
• Der Kuiper Riemen an 365daysofastronomy.org