Пояс Койпера: что это такое и из чего он состоит

Фото: Vito Technology, Inc.
Фото: Vito Technology, Inc.
За орбитой последней планеты Солнечной системы начинается обширная зона, которая называется пояс Койпера. Разбираемся, что это такое и какие объекты к ней относятся

Содержание:

Что такое пояс Койпера

Пояс Койпера — это широкое кольцо ледяных тел и мелких планетарных объектов, расположенное за орбитой Нептуна [1]. Оно простирается примерно от 30 до 55 а.е. от Солнца, то есть от 4,5 до 8,2 млрд км [2].

Астрономическая единица (а.е.) — единица измерения расстояний, примерно равная среднему расстоянию от Земли до Солнца, около 149 млн км.

Суммарная масса всех тел пояса оценивается примерно в 10% массы Земли [3]. Диаметр объектов варьируется от нескольких километров до почти 2,4 тыс. км у крупнейших карликовых планет [4]. Большинство небесных тел представляют собой смеси водяного льда, метановых и аммиачных соединений, а также примеси органических веществ, что придает им характерную красноватую окраску [5].

Художественное сравнение пояса Койпера (наверху) и облака Оорта
Художественное сравнение пояса Койпера (наверху) и облака Оорта (Фото: William Crochot, NASA)

Пояс Койпера играет ключевую роль в понимании ранней эволюции Солнечной системы: считается, что именно отсюда приходят короткопериодические кометы, у которых время обращения вокруг Солнца (орбитальный период) короче 200 лет [6]. Они возвращаются в область внутренней части Солнечной системы сравнительно часто, что позволяет их многократно наблюдать и изучать.

Как образовался пояс Койпера

Формирование пояса Койпера началось более 4,5 млрд лет назад, когда вокруг молодого Солнца существовал протопланетный диск из пыли и газа [7]. Внутренние участки диска конденсировались в планеты земной группы, а за орбитой газовых гигантов осталась менее плотная концентрация веществ. На этом расстоянии материалы не смогли слиться в крупные планеты из-за невысокой плотности вещества и гравитационного влияния Юпитера и Нептуна.

Во время миграции газовых гигантов Нептун сместился наружу, захватив часть ледяных тел в резонансы и выбросив другие на более дальние орбиты [8]. В результате между ними образовался уплощенный диск — пояс Койпера, где многие тела находятся в почти круговых орбитах, а часть — на сильно вытянутых эллипсах.

Фото:Shutterstock
Экономика образования У каких планет Солнечной системы есть кольца и откуда они берутся

Кто открыл пояс Койпера

Хотя идея существования удаленного пояса впервые была озвучена еще в 1930-х, термин «Пояс Койпера» был введен в 1951 году американским астрономом Джерардом Койпером [9]. Он предположил существование различных объектов за Плутоном, но его гипотеза долго оставалась чисто теоретической.

Первый реальный объект, который можно было отнести к поясу, обнаружили лишь в 1992 году Дэвид Джуитт и Джейн Лу, работавшие в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях [10]. Этот объект получил обозначение (15760) 1992 QВ1. С тех пор число известных небесных тел этого региона Солнечной системы превысило 3 тыс. и продолжает расти благодаря улучшению приборов и продолжению исследований [11].

Из чего состоит пояс Койпера

В составе пояса Койпера насчитываются тысячи объектов, среди которых:

Плутон

Рельеф Плутона
Рельеф Плутона (Фото: NASA)

Самая крупная из известных карликовых планет Солнечной системы:

  • Статус: карликовая планета
  • Диаметр: около 2376 км
  • Особенности: обладает пятью известными спутниками (Харон, Никта, Гидра, Кербер и Стикс). Поверхность богата твердой смесью азота, метана и угарного газа, на нее влияют сезонные процессы.

Эрида

Эрида со спутником в объективе телескопа
Эрида со спутником в объективе телескопа (Фото: NASA, ESA, M. Brown)

Самая далекая от Солнца карликовая планета Солнечной системы:

  • Статус: карликовая планета
  • Диаметр: около 2326 км
  • Особенности: самая массивная из известных карликовых планет пояса Койпера. Обладает открытым в 2005 году спутником Дисномия. Название «Эрида» дано в честь древнегреческой богини раздора и беззакония [12].

Макемаке

Художественное изображение Макемаке
Художественное изображение Макемаке (Фото: NASA)

Ледяное и пустынное тело без атмосферы:

  • Статус: карликовая планета
  • Диаметр: около 1430 км
  • Особенности: обнаружен в 2005 году. Поверхность покрыта метановыми льдами. Спутник под названием S/2015 (136472) 1 обнаружен в 2015 году [13].

Фото:Shutterstock
Индустрия 4.0 Космические запуски ближайшего десятилетия: что нас ждет

Хаумеа

Художественное изображение Хаумеа
Художественное изображение Хаумеа (Фото: A. Feild/Space Telescope Science Institute)

Самое быстро вращающееся тело Солнечной системы:

  • Статус: карликовая планета
  • Диаметр: около 1632 км
  • Особенности: период вращения вокруг своей оси составляет 3,9 часов, что придает ей вытянутую форму овала. Обладает двумя спутниками: Хииака и Намака [14].

Пояс Койпера и облако Оорта

Пояс Койпера
Пояс Койпера (Фото: Space Center Houston)

Облако Оорта — это гипотетическая сферическая структура, которая окружает Солнечную систему на расстояниях от 2 тыс. до 200 тыс. а.е [15]. Отсюда приходят кометы долгого периода с периодом обращения свыше 200 лет [16]. Внешние гравитационные возмущения от звезд или газово-пылевой среды галактики могут переводить объекты из облака Оорта в пояс Койпера, обогащая динамику Солнечной системы [17].

Что находится за поясом Койпера

За орбитой Нептуна, примерно за 55 а.е. от Солнца, начинается область, которую называют рассеянным диском. В ней лежат объекты с очень вытянутыми орбитами — например, Седна, карликовая планета диаметром около 1,6 тыс. км [18]. Ученые полагают, что в этой части Солнечной системы может скрываться «Планета 9» — крупное небесное тело на расстоянии около 500 а.е. от Солнца, которое могло бы объяснить, почему орбиты некоторых удаленных объектов собраны вместе [19].

Художественное изображение Планеты 9
Художественное изображение Планеты 9 (Фото: nagualdesign; Tom Ruen)

Зона между поясом Койпера и облаком Оорта остается малознакомой: здесь могут находиться сотни тысяч мелких ледяных тел, которые пока не зарегистрированы.

Читайте также:

➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.

Обновлено 13.05.2025
Авторы
Теги
Главная Лента Подписаться Поделиться
Закрыть