Ero sivun ”Kuiperin vyöhyke” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
järjestelyä
karsitaan korjattavat 2012 -artikkelia, sisältöä Nasalta, laajennan myöhemmin, ongelmamalline pois
Rivi 1: Rivi 1:
{{Korjattavat 2012}}
[[Tiedosto:Outersolarsystem objectpositions labels comp.png|pienoiskuva|Kuiperin vyöhykkeen kohteiden jakauma 1.1.2000. Tiheä alue kuvan keskellä koostuu Jupiterin radalla olevista trojaani[[asteroidi|asteroideista]]]]
[[Tiedosto:Outersolarsystem objectpositions labels comp.png|pienoiskuva|Kuiperin vyöhykkeen kohteiden jakauma 1.1.2000. Tiheä alue kuvan keskellä koostuu Jupiterin radalla olevista trojaani[[asteroidi|asteroideista]]]]
[[Tiedosto:Semimajorhistogramofkbos.svg|pienoiskuva|Kuiperin vyöhykkeen kohteiden etäisyysjakauma.]]


'''Kuiperin vyöhyke''' on [[Aurinkokunta|Aurinkokunnan]] ulko-osissa sijaitseva vyöhyke, jossa on harvassa jäisiä [[pikkuplaneetta|pikkuplaneettoja]] ja [[komeetta|komeettoja]].
'''Kuiperin vyöhyke''' on laaja vyöhyke [[Aurinkokunta|Aurinkokunnan]] ulko-osissa [[Neptunus|Neptunuksen]] radan takana.


Munkkirinkilän muotoinen Kuiperin vyöhyke on yksi Aurinkokunnan suurimmista rakenteista. Vyöhyke alkaa Neptunuksen radalta noin 30 [[Astronominen yksikkö|astronomista yksikköä]] (AU) Auringosta, ja vyöhykkeen pääosan ulkoreuna on 50 AU:n päässä Auringosta. Varsinaiset Kuiperin vyöhykkeen kohteet eli [[cubewano]]t sijaitsevat noin 40–50&nbsp;AU:n päässä Auringosta. Ulkoreunan kanssa päällekkäin sijaitsee [[Hajanainen kiekko|hajanaiseksi kiekoksi]] kutsuttu vyöhyke, joka jatkuu aina 1000 AU:n etäisyydelle. Päällekkäisyydestään huolimatta hajanainen kiekko on joidenkin tutkijoiden mukaan eri aluetta kuin Kuiperin vyöhyke. Jotkut tutkijat kutsuvat myös Kuiperin vyöhykettä mieluummin [[Transneptuninen kohde|transneptuniseksi alueeksi]].<ref name=nasa-depth />
Vyöhykkeen pääosa ulottuu Auringosta 30–55&nbsp;[[astronominen yksikkö|AU]]:n päähän.<ref name="NASA">{{Verkkoviite | Osoite = http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=KBOs&Display=OverviewLong | Nimeke = Kuiper Belt & Oort Cloud: Read More | Tekijä = | Julkaisu = Solar System Exploration | Ajankohta = 1.23.2009 | Julkaisija = NASA | Viitattu = 5.5.2012 | Kieli = {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20130606021001/http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=KBOs | arkistoitu = 6.6.2013 }}</ref> Varsinaiset Kuiperin vyöhykkeen kohteet ovat [[cubewano]]ja noin 40–50&nbsp;AU:n päässä Auringosta. Kuiperin vyöhykkeen ulompi osa, [[hajanainen kiekko]] ulottuu yli 200 AU:n päähän.


Toistaiseksi Kuiperin vyöhykkeeltä on löydetty runsaat 2&nbsp;000 kohdetta, mutta siellä arvellaan olevan miljoonia pieniä jäätyneitä kappaleita. Niistä sadattuhannet ovat halkaisijaltaan yli 100 kilometriä, ja suurimmat ovat yli 1&nbsp;000 kilometrin kokoisia.<ref name=nasa-depth /> Suurimpia kappaleita ovat [[pikkuplaneetta]] [[Pluto]], [[Makemake]], [[Haumea]], [[28978 Ixion|Ixion]] ja [[Quaoar]].
Kuiperin vyöhykkeen kohteita tunnetaan noin 1&nbsp;300. Suurimpia kappaleita ovat esimerkiksi [[Pluto (plutoidi)|Pluto]], [[Makemake]], [[Haumea]], [[28978 Ixion|Ixion]] ja [[Quaoar]]. Monien kohteiden läpimitta on alle 1&nbsp;500&nbsp;km, eli ne ovat suunnilleen saman suuruisia kuin monet planeettojen kuut. Kuiperin vyöhykkeen kohteita ei voi havaita [[kaukoputki|kaukoputkea]] tehottomammilla laitteilla tai paljain silmin. Monien Kuiperin vyöhykkeen kappaleitten radat ovat soikeita ja kaltevia toisin kuin suurten planeettojen.


Vaikka kohteita on paljon, niiden yhteenlaskettu massa on arviolta vain 10 prosenttia maapallon massasta. Kivisten ja jäisten kappaleiden lisäksi Kuiperin vyöhykkeellä on jäätynyttä ammoniumia ja [[metaani]]a.<ref name=nasa-depth>{{Verkkoviite | Osoite = https://solarsystem.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/in-depth/ | Nimeke = Kuiper Belt in depth | Tekijä = | Ajankohta = | Julkaisija = Nasa | Viitattu = 3.3.2023 }}</ref>
Kuiperin vyöhykkeessä on hyvin kylmää, ja muun muassa [[metaani]] ja [[typpi|typpikin]] jäätyvät siellä.

Kuiperin vyöhykkeen kohteita ei voi havaita [[kaukoputki|kaukoputkea]] tehottomammilla laitteilla tai paljain silmin. Monien Kuiperin vyöhykkeen kappaleitten radat ovat soikeita ja kaltevia toisin kuin suurten planeettojen.

Kuiperin vyöhyke on nimetty tähtitieteilijä [[Gerard Kuiper]]in mukaan. Hän julkaisi vuonna 1951 paperin, jossa hän spekuloi Pluton takana olevilla kohteilla.<ref name=nasa-depth />


==Kappaleet==
==Kappaleet==
[[Tiedosto:Semimajorhistogramofkbos.svg|pienoiskuva|300px|Kuiperin vyöhykkeen kohteiden etäisyysjakauma. Huomaa 3:2-[[rataresonanssi]] noin 40&nbsp;AU:n päässä Auringosta.]]
[[Tiedosto:Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg|pienoiskuva|Neptunuksen kuu [[Triton (kuu)|Triton]] saattaa olla kaapattu Kuiperin vyöhykkeen kappale.]]
[[Tiedosto:Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg|pienoiskuva|Neptunuksen kuu [[Triton (kuu)|Triton]] saattaa olla kaapattu Kuiperin vyöhykkeen kappale.]]
[[Tiedosto:TheKuiperBelt classes-en.svg|pienoiskuva|Kuiperin vyöhykkeen rataresonansseja]]


Kuiperin vyöhykkeen kohteet (KBO) vaihtelevat huomattavasti kooltaan, muodoltaan ja väriltään. Ne eivät jakaannu tasaisesti vaan muodostavat rykelmiä sen mukaan, miten Neptunuksen painovoima on vaikuttanut niihin.<ref name=nasa-depth />
Kuiperin vyöhykkeen muodostavat kaukana Auringosta olevat pienet kappaleet, niin sanotut [[transneptuninen kohde|transneptuniset kohteet]], jotka eivät ole joutuneet [[Jupiter]]in painovoiman vaikutuksen kohteeksi. Lämpötila alueella on noin 50&nbsp;K eli −223&nbsp;°C. Kohteissa on kiinteästä [[metaani]]sta, [[ammoniakki|ammoniakista]] ja vedestä koostuvan lumen ja jään seassa hiilipitoisia orgaanisia yhdisteitä. Monet Kuiperin vyöhykkeen kohteista ovat niin sanotussa [[rataresonanssi]]ssa Neptunuksen kanssa. Resonanssit aiheuttavat Kuiperin vyöhykkeeseen renkaanomaisia tiheitä ja harvoja alueita. Näin ollen Neptunuksen 3:2-resonanssi aiheuttaa tihentymän etäisyydelle 39,4&nbsp;AU.


Useimmat kohteet löytyvät vyöhykkeen pääosasta tai hajanaisesta kiekosta. Niin sanotut klassiset kohteet sijaitsevat 40–50 AU:n etäisyydellä Auringosta. Ne jaetaan ”kylmiin” ja ”kuumiin” kappaleisiin, millä viitataan niiden kiertoratoihin ja Neptunuksen painovoiman vaikutuksen voimakkuuteen. Kylmät kapaleet kiertävät Aurinkoa melko ympyränmuotoisella kiertoradalla, joka on melko samassa tasossa kuin planeettojen muodostama taso. Neptunuksen painovoima ei vaikuta niihin kovinkaan paljon. Kuumien kappaleiden radat ovat soikeampia ja enemmän kallellaan.<ref name=nasa-depth />
Kuiperin vyöhykkeen kohteita tunnetaan noin 1&nbsp;300.<ref name="NASA"/> Suurimpia kappaleita ovat esimerkiksi [[Pluto (plutoidi)|Pluto]], [[Makemake]], [[Haumea]], [[28978 Ixion|Ixion]] ja [[Quaoar]].


Joidenkin kappaleiden radat ovat [[Rataresonanssi|resonanssissa]] Neptunuksen radan kanssa. Resonanssi voi olla 1:1, 4:3, 3:2 tai 2:1.<ref name=nasa-depth /> Kuiperin vyöhykkeen kohteiden (KBO) luokittelu:
Vyöhykkeessä uskotaan olevan jopa yli 70&nbsp;000 yli 100 km läpimittaista kappaletta. Pieniä kohteita uskotaan olevan huomattavasti enemmän kuin suuria, sillä läpimittajakauman arvioidaan olevan verrannollinen neljänteen tai kolmanteen potenssiin. Tällöin 10-kilometrisiä kappaleita on 1&nbsp;000 – 10&nbsp;000 kertaa enemmän kuin 100-kilometrisiä. 99:ää prosenttia Kuiperin vyöhykkeiden kohteiden massasta ei voi lainkaan havaita, koska se koostuu kohteista jotka ovat liian pieniä näkyäkseen millään kaukoputkella.
* [[cubewano]]t (klassiset KBO:t, eivät rataresonanssissa), kuten [[Makemake]], [[20000 Varuna|Varuna]], [[19521 Chaos|Chaos]], [[(15760) Albion|Albion]], [[486958 Arrokoth|Arrokoth]]
* [[plutino]]t (3:2 resonanssissa olevat KBO:t), kuten [[Pluto]], [[90482 Orcus|Orcus]], [[28978 Ixion|Ixion]]
* [[twotino]]t (2:1 resonanssissa olevat KBO:t), kuten {{ppl|(130391) 2000 JG|81}}


Neptunuksen ja [[Jupiter]]in välissä kiertää niin sanottuja [[Kentauri (pikkuplaneetta)|kentaureja]]. Niiden arvellaan karanneen Kuiperin vyöhykkeeltä. Kuiperin vyöhykkeellä syntyy [[Komeetta|komeettoja]], joista osa syöksyy Aurinkoon tai planeettoihin.<ref name=nasa-depth />
Tutkijat uskovat Kuiperin vyöhykkeen kohteita olleen aiemmin paljon enemmän, mutta planeettojen [[ratahäiriö]]iden kuluttaneen Kuiperin vyöhykettä huomattavasti.


== Vyöhykkeen synty ja katoaminen ==
Koska vöhyke on pääosin [[Neptunus|Neptunuksen]] radan takana, useimpia Kuiperin vyöhykkeen kohteita pitäisi kutsua [[transneptuninen kohde|transneptunisiksi kohteiksi]]. Transneptunisia kohteita ei yleensä pidetä [[asteroidi|asteroideina]], mutta ne luetaan asteroidien tapaan pikkuplaneetoiksi.<ref name="The Hunt for Planet X">{{Kirjaviite | Tekijä = Schilling, Govert | Nimeke = The Hunt for Planet X: New Worlds and the Fate of Pluto | Julkaisija = Copernicus Books/Springer Science + Business Media | Vuosi = 2009 | Luku = Glossary of terms | Sivu = 291–294 | Selite = Asteroid, Ice dwarf, Minor planet | ISBN = 0387778047 | www = http://books.google.fi/books?id=HMVUPDppo4MC&printsec=frontcover&dq=The+Hunt+for+Planet+X:+New+Worlds+and+the+Fate+of+Pluto&hl=fi&sa=X&ei=k7NaU-ncIcTi4QS8qoCQDg&ved=0CDEQ6AEwAA#v=onepage&q&f=false| Kieli={{en}}}}</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://encarta.msn.com/encyclopedia_761551567/asteroid.html | Nimeke = Asteroid | Julkaisu = msn – encarta | Viitattu = 27.10.2018 {{en}} | arkisto = https://web.archive.org/web/20091028072513/http://encarta.msn.com/encyclopedia_761551567/Asteroid.html | arkistoitu = 28.10.2009 }}</ref> IAU:n vuoden [[2006]] [[planeetan määritelmä]]ssäkin asteroidit ja transneptuniset kohteet mainittiin erikseen.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.iau.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf | Nimeke = Definition of a Planet in the Solar System | Tiedostomuoto = pdf | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisija = IAU | Viitattu =26.8.2012 | Kieli ={{en}}}}</ref>
Kuiperin vyöhykkeen uskotaan olevan [[Aurinkokunnan muodostuminen|Aurinkokunnan muodostumisen]] jäänteitä. Kappaleet eivät yhdistyneet planeetaksi, koska Neptunuksen painovoima piti ne erillään. Vyöhykkeellä arvioidaan olleen alun perin moninkertainen määrä materiaalia, mutta se sinkoutui ulos Aurinkokunnasta suurten planeettojen vaikutuksesta. Kuiperin vyöhyke on hitaasti katoamassa, kun toisiinsa törmäilevät kohteet hajoavat pienemmiksi ja lentävät ulos Aurinkokunnasta.<ref name=nasa-depth />

Kuiperin vyöhykettä pidetään lyhytjaksoisten komeettojen lähtöalueena. Monien Kuiperin vyöhykkeen kohteiden radat ovat soikeita ja kaltevia, ja niiden kiertoajat ovat tietty murtoluku kerrattuna Neptunuksen kiertoaikaan. Ne ovat siis [[rataresonanssi]]ssa Neptunuksen kanssa. Mutta niin sanotut klassiset Kuiperin vyöhykkeen kohteet eli [[cubewanot]] eivät ole resonanssissa Neptunuksen kanssa. Kuiperin vyöhykkeen uskotaan sisältäneen aikaisemmin enemmän kohteita. Muilta tähdiltä on havaittu Kuiperin vyöhykettä muistuttavia [[pölykiekko]]ja, joiden pienkappaleita ei tosin näy Maahan asti.

[[Tiedosto:TheKuiperBelt classes-en.svg|pienoiskuva|Kuiperin vyöhykkeen rataresonansseja]]
[[Tiedosto:TheKuiperBelt 42AU Centaurs.svg|pienoiskuva|Kuiperin vyöhykkeen kentaurien ratoja.]]
Kuiperin vyöhykkeen kohteiden (KBO) luokittelu:
*[[cubewano]]t (klassiset KBO:t, eivät rataresonanssissa), kuten [[Makemake]], [[20000 Varuna|Varuna]], [[19521 Chaos|Chaos]], [[(15760) Albion|Albion]], [[486958 Arrokoth|Arrokoth]]
*[[plutino]]t (3:2 resonanssissa olevat KBO:t), kuten [[Pluto]], [[90482 Orcus|Orcus]], [[28978 Ixion|Ixion]]
*[[twotino]]t (2:1 resonanssissa olevat KBO:t), kuten {{ppl|(130391) 2000 JG|81}}

Plutinot ja twotinot ovat resonanssissa Neptunuksen kanssa. 2:3 resonanssi tarkoittaa, että plutino kiertää 3 kierrosta kun Neptunus kiertää kaksi kierrosta. Sopivan tyyppisissä 2:3 resonansseissa olevat radat ovat teorioiden mukaan vakaita. Twotinot ovat 1:2 resonanssissa. Nämä ja 2:5, 3:4, 3:5, 4:5, tai 4:7 resonansseissa olevat kohteet ovat melko elliptisillä radoilla.

==Cubewanot ja hajanainen kiekko ==
Cubewanot eli klassiset KBO:t kiertävät ympyrämäisemmillä radoilla tyypillisellä Kuiperin vyöhykkeellä, eivätkä ole resonanssissa. Cubewanojen etäisyys on yli 41 AU. Tunnetuin cubewano lienee [[Quaoar]], mutta ensimmäisenä löydetty on [[(15760) Albion|Albion]]. [[Hajanainen kiekko|Hajanaisen kiekon]] kohteet ovat noin 44–200 AU:n päässä. Radat voivat olla hyvin kaltevia tosin kuin KBO:jen. Tunnetuin näistä lienee Eris ({{pp|2003 UB|313}}) ja kaukaisin {{ppl|2000 CR|105}}. Se sijaitsee hajanaisen kiekon ja sisemmän Oortin pilven rajalla. Myös Kuiperin vyöhykkeen kohteita kaukaisempia kappaleita tunnetaan. [[90377 Sedna|Sedna]] ja {{ppl|2012 VP|113}} ovat lähimmilläänkin vyöhykkeen ulkoreunan takana.<ref name="Candidate Inner Oort Cloud Planetoid">{{Lehtiviite | Tekijä = Brown, Michael E. & Trujillo, Chadwick & Rabinowitz, David | Otsikko = Discovery of a Candidate Inner Oort Cloud Planetoid | Julkaisu = The Astrophysical Journal | Vuosi = 2004 | Vuosikerta = 617 | Numero = 1 | Sivut = 645–649 | Julkaisija = | Doi = 10.1086/422095 | www = http://adsabs.harvard.edu/abs/2004ApJ...617..645B | Viitattu = 16.4.2014 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nature.com/news/dwarf-planet-stretches-solar-system-s-edge-1.14921 | Nimeke = Farthest dwarf planet yet spotted| Tekijä = Witze, Alexandra | Julkaisu = Nature | Ajankohta = 26.3.2014 | Julkaisija = | Viitattu = 16.4.2014 | Kieli = {{en}}}}</ref>

== Vyöhykkeen synty ==
Kuiperin vyöhykkeen alkuperää ei tunneta, mutta monesti Kuiperin vyöhykkeen kohteiden uskotaan olevan [[Aurinkokunnan synty|Aurinkokunnan synnystä]] jäljelle jääneitä planeettojen raaka-aineita, [[planetesimaali|planetesimaaleja]]. Näin ollen uskotaan, että Kuiperin vyöhyke olisi ollut aikoinaan tiheämpi. Kun kappaleet sitten törmäsivät keskenään, ne useimmiten hajosivat pölyksi. Aurinkotuuli puhalsi pölyä pois, ja hieman isommat kappaleet ajautuivat planeettoihin ja Aurinkoon [[Poynting-Robertsonin efekti|Poynting-Robertsonin efektin]] takia. Myös planeettojen ratahäiriöt suistivat Kuiperin vyöhykkeen kohteita radaltaan. Kuiperin vyöhykkeen vetovoiman uskotaan aikoinaan siirtäneen Uranuksen ja Neptunuksen hyvin hidasta vauhtia nykyisille radoilleen. Uranuksen ja Neptunuksen [[migraatioteoria|vaeltaessa]] ulospäin, Kuiperin vyöhykkeen kohteita sinkoutui niiden vetovoiman vaikutuksesta tähtienväliseen avaruuteen, Oortin pilveen ja Aurinkokunnan sisäosiin, jopa Aurinkoon asti.


==Vyöhykkeen löytäminen==
==Vyöhykkeen löytäminen==
Vyöhykkeen olemassaoloa ehdottivat ensimmäisinä Frederick C. Leonard vuonna [[1930]] (Pluton löytämisen aikoihin) ja Kenneth E. Edgeworth vuonna [[1943]]. [[Gerard Kuiper]], jonka mukaan vyöhyke on nimetty, esitti [[1951]], ettei vyöhykkeellä ollut enää jäljellä kohteita. Yksityiskohtaisempia arvioita vyöhykkeen kohteiden olemassaolosta tekivät Al G. W. Cameron vuonna [[1962]], Fred L. Whipple [[1964]] ja Julio Fernandez [[1980]].<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.icq.eps.harvard.edu/kb.html | Nimeke = International Comet Quarterly | Tekijä = What is improper about the term "Kuiper belt"? (or, Why name a thing after a man who didn't believe its existence?) | Julkaisu = International Comet Quarterly | Viitattu = 27.10.2018 {{en}}}}</ref>
Vyöhykkeen olemassaoloa ehdottivat ensimmäisinä Frederick C. Leonard vuonna 1930 (Pluton löytämisen aikoihin) ja Kenneth E. Edgeworth vuonna 1943. [[Gerard Kuiper]], jonka mukaan vyöhyke on nimetty, esitti 1951, ettei vyöhykkeellä ollut enää jäljellä kohteita. Yksityiskohtaisempia arvioita vyöhykkeen kohteiden olemassaolosta tekivät Al G. W. Cameron vuonna 1962, Fred L. Whipple 1964 ja Julio Fernandez 1980.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.icq.eps.harvard.edu/kb.html | Nimeke = International Comet Quarterly | Tekijä = What is improper about the term "Kuiper belt"? (or, Why name a thing after a man who didn't believe its existence?) | Julkaisu = International Comet Quarterly | Viitattu = 27.10.2018 {{en}}}}</ref>

Ennen 1990-lukua Pluto ja sen kuu [[Kharon (kuu)|Kharon]] olivat ainoat tunnetut Kuiperin vyöhykkeen kohteet – tosin vyöhyke sai nimensä vasta sen jälkeen, kun ensimmäinen uusi kohde, [[(15760) Albion|Albion]], väliaikaiselta nimeltään {{pp|1992 QB|1}}, löydettiin vuonna [[1992]]. Sen jälkeen vyöhykkeeltä on löydetty jatkuvasti uusia kohteita. Tietokonemallinteiden ja teorioiden perusteella on otaksuttu, että vyöhykkeen loppuminen noin 50&nbsp;AU:n saattaa selittyä [[Mars]]in kokoisen kappaleen vaikutuksella.<ref>{{Lehtiviite | Tekijä = Brunini, A.; Melita, M. D. | Otsikko = The Existence of a Planet beyond 50 AU and the Orbital Distribution of the Classical Edgeworth-Kuiper-Belt Objects | Julkaisu = Icarus | Ajankohta = 2002| Vuosikerta = 160 | Numero = 1 | Sivut = 32–43 | Julkaisupaikka = | Julkaisija = | Doi = 10.1006/icar.2002.6935 | www = http://adsabs.harvard.edu/abs/2002Icar..160...32B | Viitattu = 17.3.2014 | Kieli = {{en}}}}</ref> On myös esitetty olettamuksia, että kiviplaneettojen kokoisia kappaleita voisi löytyä kaukaa Kuiperin vyöhykkeen takaa, sillä suuri etäisyys tekisi myös suurempien kohteiden havaitsemisen hankalaksi.<ref name="NASA Supported Research Helps Redefine">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/content/nasa-supported-research-helps-redefine-solar-systems-edge | Nimeke = NASA Supported Research Helps Redefine Solar System's Edge | Tekijä = Fox, Steve | Julkaisu = NASA | Ajankohta = 26.3.2014 | Viitattu = 16.4.2014 | Kieli = {{en}}}}</ref>


== Luotaimet ==
== Luotaimet ==
[[NASA|NASA:n]] [[New Horizons]] -[[luotain]] tutki [[Pluto (kääpiöplaneetta)|Plutoa]] ja [[486958 Arrokoth|Arrokothia]]. Se laukaistiin 19. tammikuuta [[2006]], ohitti Pluton 14. 2015, ja Arrokothin 1. tammikuuta [[2019]]. Luotain kävi 12500 kilometrin etäisyydellä Plutosta, ja 3500 kilometrin etäisyydellä Arrokothin pinnasta ohitustensa aikana.<ref name="NeHoLaInf">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/launch/index.html| Nimeke = New Horizons Launch Information| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]] | Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="NeHoFaArro">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/feature/far-far-away-in-the-sky-new-horizons-kuiper-belt-flyby-object-officially-named-arrokoth| Nimeke = Far, Far Away in the Sky: New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named 'Arrokoth'| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]]| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="NeHoShArro">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/feature/new-horizons-spacecraft-returns-its-sharpest-views-of-ultima-thule | Nimeke = New Horizons Spacecraft Returns Its Sharpest Views of Ultima Thule| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = 22. helmikuuta 2019| Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]]| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="clop">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA11709| Nimeke = A Colorful 'Landing' on Pluto (Animation)| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = 19. 1. 2017| Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]]| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref>
[[Nasa|Nasan]] [[New Horizons]] -[[luotain]] tutkiPlutoa ja Arrokothia. Se laukaistiin 19. tammikuuta [[2006]], ohitti Pluton 14. 2015, ja Arrokothin 1. tammikuuta 2019. Luotain kävi 12&nbsp;500 kilometrin etäisyydellä Plutosta ja 3&nbsp;500 kilometrin etäisyydellä Arrokothin pinnasta ohitustensa aikana.<ref name="NeHoLaInf">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/launch/index.html| Nimeke = New Horizons Launch Information| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]] | Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="NeHoFaArro">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/feature/far-far-away-in-the-sky-new-horizons-kuiper-belt-flyby-object-officially-named-arrokoth| Nimeke = Far, Far Away in the Sky: New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named 'Arrokoth'| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]]| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="NeHoShArro">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasa.gov/feature/new-horizons-spacecraft-returns-its-sharpest-views-of-ultima-thule | Nimeke = New Horizons Spacecraft Returns Its Sharpest Views of Ultima Thule| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = 22. helmikuuta 2019| Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]]| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="clop">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA11709| Nimeke = A Colorful 'Landing' on Pluto (Animation)| Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = 19. 1. 2017| Julkaisupaikka = | Julkaisija = [[NASA]]| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref>


Ennen kuin Arrokoth oli valittu luotaimen tutkimuskohteeksi, harkittiin myös kolmea muuta Kuiperin vyöhykkeen kohdetta: {{ppl|2014 OS|393}}, {{ppl|2014 PN|70}} ja {{ppl|2014 MT|69}}. Luotaimella oli käytössään vain rajallisesti ajoainetta, ja Arrokothille pääsemisen jälkeen polttoainetta jäi myös muutoksiin ohituksen aikana. Lisäksi Arrokoth on "kylmän" joukon [[cubewano]], eli se on syntynyt todennäköisesti nykyisellä [[ellipsirata|radallaan]]. Se on hyvin alkukantainen kohde. Arrokoth sekä muut harkitut kohteet löytyivät [[Hubble-avaruusteleskooppi|Hubble-avaruusteleskoopin]] etsinnöissä vasta luotaimen laukaisun jälkeen, mikä on ensimmäinen kerta kun läheltä tutkittu kohde löytyy vasta kun luotain on jo avaruudessa.<ref name="2019Kuiper">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasaspaceflight.com/2017/01/new-horizons-2019-kuiper-belt-encounter/| Nimeke = New Horizons prepares for New Year’s Day 2019 Kuiper Belt Object encounter| Tekijä = Chris Gebhardt| Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = NASASpaceflight.com| Ajankohta = 3. 1. 2017| Julkaisupaikka = | Julkaisija = NASA| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="Post-PlutoTarget">{{Verkkoviite | Osoite = https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2015/EPSC2015-417.pdf | Nimeke = The Successful Search for a Post-Pluto KBO Flyby Target for New Horizons Using the Hubble Space Telescope| Tekijä = | Tiedostomuoto = PDF| Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = | Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref>
Ennen kuin Arrokoth oli valittu luotaimen tutkimuskohteeksi, harkittiin myös kolmea muuta Kuiperin vyöhykkeen kohdetta: {{ppl|2014 OS|393}}, {{ppl|2014 PN|70}} ja {{ppl|2014 MT|69}}. Luotaimella oli käytössään vain rajallisesti ajoainetta, ja Arrokothille pääsemisen jälkeen polttoainetta jäi myös muutoksiin ohituksen aikana. Lisäksi Arrokoth on "kylmän" joukon [[cubewano]], eli se on syntynyt todennäköisesti nykyisellä [[ellipsirata|radallaan]]. Se on hyvin alkukantainen kohde. Arrokoth sekä muut harkitut kohteet löytyivät [[Hubble-avaruusteleskooppi|Hubble-avaruusteleskoopin]] etsinnöissä vasta luotaimen laukaisun jälkeen, mikä on ensimmäinen kerta kun läheltä tutkittu kohde löytyy vasta kun luotain on jo avaruudessa.<ref name="2019Kuiper">{{Verkkoviite | Osoite = https://www.nasaspaceflight.com/2017/01/new-horizons-2019-kuiper-belt-encounter/| Nimeke = New Horizons prepares for New Year’s Day 2019 Kuiper Belt Object encounter| Tekijä = Chris Gebhardt| Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = NASASpaceflight.com| Ajankohta = 3. 1. 2017| Julkaisupaikka = | Julkaisija = NASA| Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref><ref name="Post-PlutoTarget">{{Verkkoviite | Osoite = https://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2015/EPSC2015-417.pdf | Nimeke = The Successful Search for a Post-Pluto KBO Flyby Target for New Horizons Using the Hubble Space Telescope| Tekijä = | Tiedostomuoto = PDF| Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = | Viitattu = 26.4.2020 | Kieli = {{en}}}}</ref>


== Samankaltaisia vyöhykkeitä ==
== Samankaltaisia vyöhykkeitä muualla ==
{{Pääartikkeli|[[Pölykiekko]]}}
{{Pääartikkeli|[[Pölykiekko]]}}
[[Tiedosto:Kuiper belt remote.jpg|pienoiskuva|300px|Pari toisilta tähdiltä havaittua [[pölykiekko]]a.]]
[[Tiedosto:Kuiper belt remote.jpg|pienoiskuva|300px|Pari toisilta tähdiltä havaittua [[pölykiekko]]a.]]
Rivi 80: Rivi 69:
|-
|-
| 134 340
| 134 340
| [[Pluto (kääpiöplaneetta)|Pluto]]
| [[Pluto]]
| −0,7
| −0,7
| 2&nbsp;329
| 2&nbsp;329

Versio 3. maaliskuuta 2023 kello 11.44

Kuiperin vyöhykkeen kohteiden jakauma 1.1.2000. Tiheä alue kuvan keskellä koostuu Jupiterin radalla olevista trojaaniasteroideista
Kuiperin vyöhykkeen kohteiden etäisyysjakauma.

Kuiperin vyöhyke on laaja vyöhyke Aurinkokunnan ulko-osissa Neptunuksen radan takana.

Munkkirinkilän muotoinen Kuiperin vyöhyke on yksi Aurinkokunnan suurimmista rakenteista. Vyöhyke alkaa Neptunuksen radalta noin 30 astronomista yksikköä (AU) Auringosta, ja vyöhykkeen pääosan ulkoreuna on 50 AU:n päässä Auringosta. Varsinaiset Kuiperin vyöhykkeen kohteet eli cubewanot sijaitsevat noin 40–50 AU:n päässä Auringosta. Ulkoreunan kanssa päällekkäin sijaitsee hajanaiseksi kiekoksi kutsuttu vyöhyke, joka jatkuu aina 1000 AU:n etäisyydelle. Päällekkäisyydestään huolimatta hajanainen kiekko on joidenkin tutkijoiden mukaan eri aluetta kuin Kuiperin vyöhyke. Jotkut tutkijat kutsuvat myös Kuiperin vyöhykettä mieluummin transneptuniseksi alueeksi.[1]

Toistaiseksi Kuiperin vyöhykkeeltä on löydetty runsaat 2 000 kohdetta, mutta siellä arvellaan olevan miljoonia pieniä jäätyneitä kappaleita. Niistä sadattuhannet ovat halkaisijaltaan yli 100 kilometriä, ja suurimmat ovat yli 1 000 kilometrin kokoisia.[1] Suurimpia kappaleita ovat pikkuplaneetta Pluto, Makemake, Haumea, Ixion ja Quaoar.

Vaikka kohteita on paljon, niiden yhteenlaskettu massa on arviolta vain 10 prosenttia maapallon massasta. Kivisten ja jäisten kappaleiden lisäksi Kuiperin vyöhykkeellä on jäätynyttä ammoniumia ja metaania.[1]

Kuiperin vyöhykkeen kohteita ei voi havaita kaukoputkea tehottomammilla laitteilla tai paljain silmin. Monien Kuiperin vyöhykkeen kappaleitten radat ovat soikeita ja kaltevia toisin kuin suurten planeettojen.

Kuiperin vyöhyke on nimetty tähtitieteilijä Gerard Kuiperin mukaan. Hän julkaisi vuonna 1951 paperin, jossa hän spekuloi Pluton takana olevilla kohteilla.[1]

Kappaleet

Neptunuksen kuu Triton saattaa olla kaapattu Kuiperin vyöhykkeen kappale.
Kuiperin vyöhykkeen rataresonansseja

Kuiperin vyöhykkeen kohteet (KBO) vaihtelevat huomattavasti kooltaan, muodoltaan ja väriltään. Ne eivät jakaannu tasaisesti vaan muodostavat rykelmiä sen mukaan, miten Neptunuksen painovoima on vaikuttanut niihin.[1]

Useimmat kohteet löytyvät vyöhykkeen pääosasta tai hajanaisesta kiekosta. Niin sanotut klassiset kohteet sijaitsevat 40–50 AU:n etäisyydellä Auringosta. Ne jaetaan ”kylmiin” ja ”kuumiin” kappaleisiin, millä viitataan niiden kiertoratoihin ja Neptunuksen painovoiman vaikutuksen voimakkuuteen. Kylmät kapaleet kiertävät Aurinkoa melko ympyränmuotoisella kiertoradalla, joka on melko samassa tasossa kuin planeettojen muodostama taso. Neptunuksen painovoima ei vaikuta niihin kovinkaan paljon. Kuumien kappaleiden radat ovat soikeampia ja enemmän kallellaan.[1]

Joidenkin kappaleiden radat ovat resonanssissa Neptunuksen radan kanssa. Resonanssi voi olla 1:1, 4:3, 3:2 tai 2:1.[1] Kuiperin vyöhykkeen kohteiden (KBO) luokittelu:

Neptunuksen ja Jupiterin välissä kiertää niin sanottuja kentaureja. Niiden arvellaan karanneen Kuiperin vyöhykkeeltä. Kuiperin vyöhykkeellä syntyy komeettoja, joista osa syöksyy Aurinkoon tai planeettoihin.[1]

Vyöhykkeen synty ja katoaminen

Kuiperin vyöhykkeen uskotaan olevan Aurinkokunnan muodostumisen jäänteitä. Kappaleet eivät yhdistyneet planeetaksi, koska Neptunuksen painovoima piti ne erillään. Vyöhykkeellä arvioidaan olleen alun perin moninkertainen määrä materiaalia, mutta se sinkoutui ulos Aurinkokunnasta suurten planeettojen vaikutuksesta. Kuiperin vyöhyke on hitaasti katoamassa, kun toisiinsa törmäilevät kohteet hajoavat pienemmiksi ja lentävät ulos Aurinkokunnasta.[1]

Vyöhykkeen löytäminen

Vyöhykkeen olemassaoloa ehdottivat ensimmäisinä Frederick C. Leonard vuonna 1930 (Pluton löytämisen aikoihin) ja Kenneth E. Edgeworth vuonna 1943. Gerard Kuiper, jonka mukaan vyöhyke on nimetty, esitti 1951, ettei vyöhykkeellä ollut enää jäljellä kohteita. Yksityiskohtaisempia arvioita vyöhykkeen kohteiden olemassaolosta tekivät Al G. W. Cameron vuonna 1962, Fred L. Whipple 1964 ja Julio Fernandez 1980.[2]

Luotaimet

Nasan New Horizons -luotain tutkiPlutoa ja Arrokothia. Se laukaistiin 19. tammikuuta 2006, ohitti Pluton 14. 2015, ja Arrokothin 1. tammikuuta 2019. Luotain kävi 12 500 kilometrin etäisyydellä Plutosta ja 3 500 kilometrin etäisyydellä Arrokothin pinnasta ohitustensa aikana.[3][4][5][6]

Ennen kuin Arrokoth oli valittu luotaimen tutkimuskohteeksi, harkittiin myös kolmea muuta Kuiperin vyöhykkeen kohdetta: 2014 OS393, 2014 PN70 ja 2014 MT69. Luotaimella oli käytössään vain rajallisesti ajoainetta, ja Arrokothille pääsemisen jälkeen polttoainetta jäi myös muutoksiin ohituksen aikana. Lisäksi Arrokoth on "kylmän" joukon cubewano, eli se on syntynyt todennäköisesti nykyisellä radallaan. Se on hyvin alkukantainen kohde. Arrokoth sekä muut harkitut kohteet löytyivät Hubble-avaruusteleskoopin etsinnöissä vasta luotaimen laukaisun jälkeen, mikä on ensimmäinen kerta kun läheltä tutkittu kohde löytyy vasta kun luotain on jo avaruudessa.[7][8]

Samankaltaisia vyöhykkeitä muualla

Pääartikkeli: Pölykiekko
Pari toisilta tähdiltä havaittua pölykiekkoa.

Muilta tähdiltä havaittuja Kuiperin vyöhykettä muistuttavia pölykiekkoja on kahdenlaisia: 20–30 AU:n etäisyydellä olevia kapeita vyöhykkeitä, ja yli 50 AU:n päässä olevia leveitä vyöhykkeitä.[9] Näitä pölykiekkoja on havaittu muun muassa Vegalta, Fomalhautilta ja Epsilon Eridanilta sekä Beta Pictorikselta. Ajan mukana pöly ajautuu keskustähteensä tai pienempi pöly puhaltuu pois keskustähden säteilyn vaikutuksesta, tai putoaa suurempien kappaleiden pinnalle. Näin ollen jonkun mekanismin täytyy tuotata jatkuvasti uutta pölyä. Pölyn uskotaan syntyvän jääpitoisten asteroidien tai komeettojen törmyksistä. Jään seassa on hieman muun muassa hiilipölyä ja kivipölyä.

Suurimmat Kuiperin vyöhykkeen kappaleet

Vyöhykkeen kappaleet on järjestetty niiden absoluuttisen magnitudin mukaan.

Numero Nimi Absoluuttinen magnitudi Päiväntasaajan läpimitta (km) Keskietäisyys
Auringosta (AU)
Löytöaika Löytäjä Läpimitan
mittaustapa
136 199 Eris −1,2[10] 2 326–2 330[11][12] ~67,7 2005 M. Brown, C. Trujillo & D. Rabinowitz tähdenpeitto
134 340 Pluto −0,7 2 329 39,4 1930 Clyde Tombaugh tähdenpeitto
136 472 Makemake 0,1 1 426 ~45,6 2005 M. Brown, C. Trujillo & D. Rabinowitz oletettu albedo
136 108 Haumea 0,4 1 252 ~43,3 2005 J.L. Ortiz et al. oletettu albedo
(134 340) I Kharon 1 1 270 39,4 1978 James W. Christy tähdenpeitto
225 088 Gonggong 2,0[13] 1 290[12] 66,84 2007 M. E. Schwamb, M. Brown & D. Rabinowitz oletettu albedo
90 482 Orcus 2,3 983 39,47 2004 Michael E. Brown, Chadwick A. Trujillo, David L. Rabinowitz oletettu albedo
50 000 Quaoar 2,6 1 092 43,25 2002 Chadwick A. Trujillo & Michael E. Brown suora kuvaus
28 978 Ixion 3,2 674 39,6 2001 Deep Ecliptic Survey lämpötila
55 636 2002 TX300 3,3 309[12] 43,1 2002 NEAT lämpötila
20 000 Varuna 3,7 763 43,23 2000 Robert S. McMillan lämpötila
174 567 Varda 3,7 692 45,63 2003 J. A. Larsen lämpötila
55 565 2002 AW197 3,8 698[12] 47,52 2002 Chadwick A. Trujillo, Michael E. Brown, Eleanor F. Helin, Steven H. Pravdo, Kenneth J. Lawrence, Michael D. Hicks / Palomarin observatorio oletettu albedo
55 637 2002 UX25 3,9 704[12] 42,71 2002 Anne S. Descour / Spacewatch oletettu albedo
84 522 2002 TC302 4,2 591 55,52 2002 NEAT oletettu albedo
120 347 Salacia 4,2[12] 921[12] 41,96 2004 H. G. Roe, M. Brown & K. M. Barkume oletettu albedo
15 874 1996 TL66 5,4 344[12] 85,33 1996 David Jewitt et. al oletettu albedo

Lähteet

  1. a b c d e f g h i Kuiper Belt in depth Nasa. Viitattu 3.3.2023.
  2. What is improper about the term "Kuiper belt"? (or, Why name a thing after a man who didn't believe its existence?): International Comet Quarterly International Comet Quarterly. Viitattu 27.10.2018 (englanniksi).
  3. New Horizons Launch Information NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
  4. Far, Far Away in the Sky: New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named 'Arrokoth' NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
  5. New Horizons Spacecraft Returns Its Sharpest Views of Ultima Thule 22. helmikuuta 2019. NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
  6. A Colorful 'Landing' on Pluto (Animation) 19. 1. 2017. NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
  7. Chris Gebhardt: New Horizons prepares for New Year’s Day 2019 Kuiper Belt Object encounter NASASpaceflight.com. 3. 1. 2017. NASA. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
  8. The Successful Search for a Post-Pluto KBO Flyby Target for New Horizons Using the Hubble Space Telescope (PDF) meetingorganizer.copernicus.org. Viitattu 26.4.2020. (englanniksi)
  9. Cain, Fraser: Kuiper Belt-Like Disks Around Two Nearby Stars Universe Today. 19.1.2006. Viitattu 5.5.2012. (englanniksi)
  10. 136199 Eris (2003 UB313) JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 16.4.2014. (englanniksi)
  11. Kaukainen Eris on Pluton kaksonen (Kääpiöplaneetan koko mitattiin tarkasti sen kuljettua taustataivaan tähden editse.) Euroopan eteläinen observatorio – ESO. 26.10.2011. Viitattu 16.4.2014.
  12. a b c d e f g h Brown, Michael E.: How many dwarf planets are there in the outer solar system? (updates daily) gps.caltech.edu. Viitattu 16.4.2014. (englanniksi)
  13. 225088 (2007 OR10) JPL Small-Body Database Browser. NASA. Viitattu 16.4.2014. (englanniksi)

Aiheesta muualla