Пояс Койпера

По́яс Ко́йпера (англ. Kuiper belt) — область Сонячної системи за орбітою Нептуна (30 а. о. від Сонця) приблизно до відстані 58 і більше а. о.^[1][2] Хоча пояс Койпера схожий на пояс астероїдів, він приблизно у 20 разів ширший і у 20—200 разів масивніший від останнього.

Пояс Койпера
Названо на честь	Джерард Койпер
Батьківське небесне тіло	Сонце
Пояс Койпера у Вікісховищі

Відомі об'єкти Сонячної системи в проєкції на екліптику. Добре видно пояс Койпера

Більшість відомих об'єктів поясу Койпера мають велику піввісь у діапазоні приблизно між 35 і 48 а. о. (червоні й сині об'єкти на діаграмі). Вважається, що кентаври (показані жовтим) і об'єкти розсіяного диска (сірі) раніше теж розташовувалися в поясі Койпера, але були розсіяні Нептуном всередину і назовні

Як і пояс астероїдів, він складається переважно з малих тіл, тобто матеріалу, що залишився після формування Сонячної системи. На відміну від об'єктів поясу астероїдів, які складаються здебільшого з гірських порід і металів, об'єкти поясу Койпера (ОПК) складаються переважно з летких речовин (званих льодами), як-от метан, аміак і вода. У цій області ближнього космосу є принаймні три карликові планети: Плутон, Гаумеа і Макемаке. Крім того, вважається, що деякі супутники планет Сонячної системи, як-от супутник Нептуна Тритон і супутник Сатурна Феба, також виникли в цій області^[3][4].

Відтоді, як 1992 року пояс був відкритий, кількість відомих ОПК перевищила тисячу, і передбачається, що ще понад 70 000  ОПК із діаметром понад 100 км поки що не виявлені^[5]. Раніше вважалося, що пояс Койпера — головне джерело короткоперіодичних комет (тобто комет з орбітальними періодами менше ніж 200 років). Проте спостереження, проведені з середини 1990-х років, показали, що пояс Койпера динамічно стабільний, і що справжнє джерело цих комет — розсіяний диск, динамічно активна область, створена спрямованим назовні рухом Нептуна 4,5 мільярда років тому^[6]; об'єкти розсіяного диска, як-от Ерида, схожі на ОПК, але йдуть по своїх орбітах дуже далеко від Сонця (до 100 а. о.).

Плутон — найбільший відомий об'єкт поясу Койпера. Спочатку він вважався планетою, але у 2006 році був перекласифікований як карликова планета. За складом Плутон нагадує інші об'єкти поясу Койпера, а його період обертання дає змогу віднести його до підгрупи ОПК під назвою «плутино». На честь Плутона підгрупу з чотирьох відомих на цей час карликових планет, які обертаються за орбітою Нептуна, називають «плутоїдами».

Пояс Койпера не слід плутати з гіпотетичною хмарою Оорта, яка розташована в тисячу разів далі. Об'єкти поясу Койпера, як і об'єкти розсіяного диска і хмари Оорта, відносять до транснептунових об'єктів (ТНО)^[7].

На початку жовтня 2023 року група астрономів із Канади оголосила про виявлення за межами пояса Койпера 12 нових космічних тіл, що вказує на існування другого пояса Койпера, а значить — регіону Сонячної системи, про який раніше не було відомо. Згідно з публікацією в Live Science, науковці знайшли 12 нових великих об'єктів на відстані в приблизно 60 а. о. від Сонця^[8].

Історія

Телескопи на вулкані Мауна-Кеа, за допомогою яких був виявлений пояс Койпера

Різноманітні гіпотези про існування численних невеликих тіл за орбітою Нептуна висловлювали багато дослідників.

1951 року Джерард Койпер висловив припущення, що пояс невеликих тіл за орбітою Нептуна мав існувати в минулому, але наразі його розсіяно Плутоном, і простір, що безпосередньо прилягає до цієї планети, практично порожній^[9]. Тривалий час у цій області не було відомо жодного об'єкта, окрім Плутона (відкритого 1930 року) та його супутника Харона (відкрито 1978 року). Тому за цією ділянкою простору міцно закріпилася назва «пояс Койпера».

У серпні 1992 року Девід Джуїтт та Джейн Лу з Гарвард-Смітсоніанського центру астрофізики відкрили перший після Плутона транснептуновий об'єкт — (15760) 1992 QB₁, який 31 січня 2018 року отримав назву Альбіон^[10]. У березні 1993 року було знайдено друге небесне тіло, до 1996 року їх було вже 32.

До 2005 року стало відомо понад 800 об'єктів поясу Койпера. Міжнародний астрономічний союз рекомендує називати відповідні об'єкти транснептуновими, що відповідає їхньому розташуванню в Сонячній системі та не пов'язано з науковими гіпотезами минулого^[9].

Властивості

Верхню межу поясу обрано не довільно — за нею спостерігається значне зменшення кількості видимих об'єктів. Причина цього невідома; можливо, простір «вичищається» об'єктом приблизно земної маси.

Об'єкти поясу Койпера поділяються на такі категорії^{[джерело?]}:

• Класичні об'єкти мають приблизно кругові орбіти з невеликим нахилом, не пов'язані з рухом інших планет (зокрема, із рухом Нептуна). Такі об'єкти інколи називають «к'юбівано» за назвою першого представника 1992 QB₁ (його позначення англійською вимовляється як «к'ю бі ван»).
• Резонансні об'єкти утворюють орбітальний резонанс з Нептуном 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 або 4:7. Об'єкти з резонансом 2:3 називають плутино за назвою найвідомішого представника — Плутона.
• Об'єкти розсіяного диска мають великий ексцентриситет орбіти і в афелії можуть віддалятися від Сонця на кількасот астрономічних одиниць.

Вважається, що об'єкти поясу Койпера складаються переважно із затверділих метану, аміаку та води з невеликими домішками органічних речовин, тобто, подібні до кометної речовини. Цим вони відрізняються від астероїдів, які складаються переважно з нелетких мінеральних речовин. Об'єкти в поясі Койпера рухаються здебільшого в площині орбіт планет, на відміну від об'єктів хмари Оорта, які, як припускається, мають сферичний розподіл навколо Сонячної системи.

Загальна маса поясу Койпера в сотні разів перевищує масу поясу астероїдів. За різними оцінками, у поясі має бути від 35 тис.^[11] до 70 тис.^[12] тіл із діаметром понад 100 км, у той час, як у головному поясі астероїдів таких налічується не більше ніж 200^[11]. Утім, вважається, що маса об'єктів хмари Оорта має бути ще більшою^{[джерело?]}.

Об'єкти поясу Койпера з діаметром понад 500 км^[13]

Порівняльні розміри найбільших ТНО і Землі.
Зображення об'єктів — посилання на статті.

Номер	Назва	Екваторіальний діаметр (км)	Велика піввісь а. о.	Перигелій, а. о.	Афелій а. о.	Відкритий	Примітки
134340	Плутон	2370	39,48	29,6	49,3	1930	Плутино[2 1]
136199	Ерида	2326 ± 12	67,71	37,81	97,61	2005	Розсіяний диск
136472	Макемаке	1454	45,64	38,71	52,57	2005
136108	Гаумеа	1393	43,34	35,16	51,52	2005
225088	Гунгун	1280	67,21	33,62	100,79	2007	Резонанс 3:10
(134340) Pluto I	Харон	1212 ± 3,0	39,48	29,6	49,3	1978	[2 1]
50000	Квавар	1026	43,4	41,9	44,9	2002	К'юбівано
90377	Седна	995 ± 80	502	76,0	928	2003	Розсіяний диск[2 2]
19308	1996 TO66	900	43,136	37,913	48,360	1996	К'юбівано?
90482	Орк	875	39,45	30,8	48,1	2004	Плутино
120347	Салація	870	42,14	37,77	46,5	2004	К'юбівано?
84522	2002 TC302	867	55,74	39,15	72,33	2002	резонанс 2:5
	2013 FY27	850	59,1	35,7	82,6	2013	Розсіяний диск
120178	2003 OP32	838	43,28	38,6	47,96	2003	К'юбівано?
307261	2002 MS4	797	41,93	36,0	47,9	2002
208996	2003 AZ84	770	39,4	32,3	46,5	2003	Плутино
20000	Варуна	757	43,07	40,9	45,3	2002	К'юбівано?
55565	2002 AW197	752	47,47	41,3	53,7	2002	К'юбівано?
278361	2007 JJ43	730	47,82	40,28	55,37	2007
174567	Варда	705	45,94	39,62	52,26	2003	К'юбівано?
24835	1995 SM55	702	41,653	37,4	45,9	1995	К'юбівано?
	2010 KZ39	697	45,0	42,5	47,6	2010	К'юбівано?
90568	2004 GV9	680	41,934	38,68	45,19	2004	К'юбівано?
145452	2005 RN43	679	41,6	40,6	42,5	2005	К'юбівано?
55637	2002 UX25	667	42,56	36,5	48,7	2002	К'юбівано?
	2012 VP113	666	264	80,5	449	2012	Розсіяний диск
	2008 ST291	636	98,6	42,50	154,8	2008	Розсіяний диск
	2010 RF43	666	49,62	37,01	61,82	2010
84922	2003 VS2	624	39,266	36,427	42,104	2003	Плутино
	2010 FX86	607	46,69	43,92	49,46	2010	К'юбівано?
	2014 UM33	607	45,8	35,2	56,4	2014	зовнішні частини
	2006 QH181	607	67,45	38,25	96,65	2006	Розсіяний диск
	2010 RE64	607	63,1	37,1	89,1	2010	Розсіяний диск
19521	Хаос	600	45,82	41,06	50,58	1998	К'юбівано
	2007 UK126	590	74,394	37,625	111,143	2007	Розсіяний диск
	2004 XR190	580	57,035	52,317	61,752	2004	Розсіяний диск
145451	2005 RM43	580	89,8	35,1	145	2005	Розсіяний диск
120348	2004 TY364	554	38,74	36,21	41,27	2004
	2002 XV93	549	39,33	34,51	44,15	2002	Плутино
28978	Іксіон	535	39,49	30,0	49,1	2001	Плутино
	2010 VK201	529	43,28	38,62	47,94	2010	К'юбівано?
	2008 OG19	529	66,131	38,577	93,686	2008	Розсіяний диск
15874	1996 TL66	515	84,2	35,01	133,48	1996	Розсіяний диск
	2014 FC69	515	73,491	40,111	106,872	2014	Розсіяний диск
	2007 JH43	505	39,565	38,576	40,554	2007	Плутино?

---

1. Плутон і Харон утворюють подвійну систему
2. Багато дослідників вважають Седну об'єктом хмари Оорта, а не поясу Койпера.

Див. також

Астероїди Комети Кентаври Хмара Оорта

Програма Вояджер — Вояджер-1, Вояджер-2 New Horizons (15788) 1993 SB (87269) 2000 OO67

Примітки

1. New Horizons Venetia Burney Student Dust Counter Observes Higher than Expected Fluxes Approaching 60 au. // Alex Doner, Mihály Horányi, Fran Bagenal, Pontus Brandt at al. Published 2024 January 25 • © 2024. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. The Astrophysical Journal Letters, Volume 961, Number 2
2. Зонд New Horizons розширив межі поясу Койпера. // Автор: Марина Качура. 21.02.2024
3. Johnson, Torrence V.; and Lunine, Jonathan I.; Saturn's moon Phoebe as a captured body from the outer Solar System, Nature, Vol. 435, pp. 69-71
4. Craig B. Agnor & Douglas P. Hamilton (2006). Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter (PDF). Nature. Архів оригіналу (PDF) за 21 червня 2007. Процитовано 20 червня 2006.
5. David Jewitt. Kuiper Belt Page. Архів оригіналу за 4 липня 2012. Процитовано 15 жовтня 2007.
6. Harold F. Levison, Luke Donnes (2007). Comet Populations and Cometary Dynamics. У Lucy Ann Adams McFadden, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson (ред.). Encyclopedia of the Solar System (вид. 2nd). Amsterdam; Boston: Academic Press. с. 575–588. ISBN 0120885891.
7. Gérard FAURE (2004). DESCRIPTION OF THE SYSTEM OF ASTEROIDS AS OF MAY 20, 2004. Архів оригіналу за 29 травня 2007. Процитовано 1 червня 2007. {{cite web}}: Проігноровано невідомий параметр |Archivedate= (можливо, |archivedate=?) (довідка)
8. Potential discovery of a dozen objects beyond Pluto could reveal a new section of the solar system we never knew about. // By Harry Baker published October 6, 2023
9. Георгий Бурба (февраль 2006). Ледяные сателлиты Солнца. Вокруг света (2785). Архів оригіналу за 28 червня 2006. Процитовано 9 травня 2006.(рос.)
10. IAU Minor Planet Center. www.minorplanetcenter.net. Процитовано 10 жовтня 2023.
11. Пояс Койпера // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 220. — ISBN 966-613-263-X.
12. David Jewitt. Kuiper Belt Page. Архів оригіналу за 4 липня 2012. Процитовано 17 грудня 2012.
13. http://www.johnstonsarchive.net/

Посилання

• Список транснептунових об'єктів (поновлюється щомісяця)
•  Пояс Койпера. Все про загадкову Сонячну систему за орбітою Нептуна. Всесвіт UA на YouTube