يقع كل من Arrokoth (التي زارتها مؤخرًا بعثة New Horizons التابعة لناسا) وبلوتو في حزام كايبر – وهي منطقة على شكل دونات من الأجسام الجليدية خارج مدار نبتون. قد يكون هناك ملايين من هذه الأجسام الجليدية ، يشار إليها مجتمعة بأجسام حزام كايبر (KBOs) أو أجسام عبر نبتون (TNOs) ، في هذه المنطقة البعيدة من نظامنا الشمسي.
منطقة كايبر هي منطقة في بقايا التاريخ المبكر للنظام الشمسي، تشبه حزام الكويكبات في تكوينها وتشكيلها بواسطة كوكب عملاق، ولكنها أكثر سماكة من حزام الكويكبات.
يجب تفادي الخلط بين حزام كايبر وسحابة أورت، إذ تقع سحابة أورت في منطقة أبعد بكثير من الأجسام الجليدية المشابهة للمذنبات التي تحيط بالنظام الشمسي، بما في ذلك حزام كايبر، ويُعتقد أن كلاً من سحابة أورت وحزام كايبر هما مصدران للمذنبات.
أين يقع حزام كايبر
يبدأ حزام كايبر الداخلي عند مدار نبتون، وهو على بعد حوالي 30 وحدة فلكية من الشمس. (الوحدة الفلكية هي المسافة بين الأرض والشمس).
يتوقف الحزام الرئيسي لـ كايبر عند حوالي 50 وحدة فلكية من الشمس، وتتداخل الحافة الخارجية للجزء الرئيسي منه مع منطقة ثانية تسمى القرص المبعثر، والذي يستمر حتى ما يقرب من 1000 وحدة فلكية، ويحتوي على بعض الأجرام السماوية في مدارات تتجاوز حدود الحزام الرئيسي.
كيف تم إنشاء حزام كايبر
يعتقد علماء الفلك أن الأجسام الجليدية في حزام كايبر هي بقايا متبقية من تشكيل النظام الشمسي، وهي تشبه حزام الكويكبات الرئيسي والمشتري، وهي منطقة للأشياء التي ربما اجتمعت لتشكل كوكبا لو لم يكن هناك كوكب نبتون. وبدلا من ذلك، جذبت جاذبية نبتون هذه المنطقة من الفضاء إلى درجة لم تكن الأجسام الجليدية الصغيرة هناك قادرة على الاندماج في كوكب كبير.
في عام 1943، اقترح عالم الفلك كينيث إيدجوورث وجود كويكبات وأجسام ضخمة خارج نبتون. وفي عام 1951، تنبأ الفلكي جيرارد كويبر بحزام من الأجسام المجمدة في أطراف النظام الشمسي. واليوم، يعرف هذا الحزام الذي تنبأ به الزوجين بحزام كايبر أو حزام إيدجوورث-كويبر. على الرغم من حجمه الضخم، لم يتم اكتشاف حزام كايبر حتى عام 1990
منذ ذلك الحين ، اكتشف الفلكيون العديد من الأشياء المثيرة للاهتمام في حزام كايبر والكواكب المحتملة داخل المنطقة. تستمر مهمة New Horizons التابعة لوكالة ناسا في الكشف عن الكواكب والأشياء المخفية سابقًا ، مما يساعد العلماء على معرفة المزيد عن بقايا النظام الشمسي الفريد هذا.
عند تشكل النظام الشمسي، اندمج جزء كبير من الغاز والغبار والصخور معًا لتشكيل الشمس والكواكب، ثم تعرضت الكواكب لمعظم الحطام الذي تبقى في الشمس أو خارج النظام الشمسي.
لكن الأجسام الموجودة على حافة النظام الشمسي كانت بعيدة بما يكفي لتجنب القاطرات الجاذبية للكواكب الأكبر حجمًا مثل المشتري ، وتمكنت من البقاء في مكانها لأنها تدور حول الشمس ببطء. يحتوي حزام كايبر ومواطنه ، سحابة أورت البعيدة والكروية ، على بقايا بقايا من بداية النظام الشمسي ويمكن أن يوفر رؤى قيمة في ولادته.
يقع الجزء الأكثر ازدحاما في حزام كايبر بين 42 و 48 مرة على مسافة الأرض من الشمس. يبقى مدار الأجسام في هذه المنطقة مستقرا في معظم الأحيان، على الرغم من أن بعض الأشياء تتغير أحيانا مسارها بشكل طفيف عندما تقترب من نبتون.
يقدر العلماء أن هناك آلاف الأجسام التي يبلغ قطرها أكثر من 100 كيلومتر (62 ميلا) تدور حول الشمس في هذا الحزام، إلى جانب ملايين الجسيمات الصغيرة، والعديد منها مذنبات قصيرة المدى. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي المنطقة على العديد من الكواكب القزمة، وهي عوالم دائرية ضخمة لا يمكن اعتبارها كويكبات ولكنها صغيرة جدا لدرجة أنها لا يمكن اعتبارها كواكب .
كائنات حزام كايبر
كان بلوتو أول كائن حزام كويبر حقيقي (KBO) يمكن رؤيته ، على الرغم من أن العلماء في ذلك الوقت لم يتعرفوا عليه على هذا النحو حتى تم اكتشاف KBOs أخرى. بمجرد أن اكتشف Jewitt و Luu حزام Kuiper ، سرعان ما رأى علماء الفلك أن المنطقة الواقعة خارج نبتون كانت مليئة بالصخور الجليدية والعوالم الصغيرة.
تم اكتشاف Sedna ، وهو KBO يبلغ حجمه ثلاثة أرباع حجم بلوتو ، في عام 2004. وهو بعيد جدًا عن الشمس ويستغرق إنشاء مدار واحد حوالي 10،500 سنة. يبلغ عرض سيدنا حوالي 1100 ميل (1770 كم) وتدور حول الشمس في مدار غريب الأطوار يتراوح بين 8 مليار ميل (12.9 مليار كيلومتر) و 84 مليار ميل (135 مليار كيلومتر).
وفقًا لمايك براون، عالم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الذي اكتشف هذا والعديد من الأشياء الأخرى في حزام كايبر، يبدو أن الشمس صغيرة جدًا من تلك المسافة، بحيث يمكن حجبها تمامًا برأس دبوس .
10 أشياء يجب أن تعرفها عن حزام كايبر
- تعد الوجهة البعيدة، حزام كايبر، منطقة في الفضاء، وتتميز بأن العوالم والمذنبات الجليدية المعروفة في كلا المنطقتين أصغر بكثير من قمر الأرض.
- يشير حزام كايبر إلى حلقة دائرية مكونة من أجسام جليدية حول الشمس بشكل دائري، وتمتد خارج مدار كوكب نبتون من 30 إلى 55 وحدة فلكية.
- تنشأ المذنبات قصيرة المدى (التي تستغرق أقل من 200 سنة لتدور حول الشمس) في حزام كايبر ، وهي رحلة طويلة.
- يمكن أن يكون هناك عدد كبير جدًا من الأجسام الجليدية التي يزيد حجمها عن 100 كيلومتر (62 ميلًا)، ويمكن أن يصل عددها إلى تريليون أو أكثر من المذنبات داخل حزام كايبر.
- تنهار أجواء بعض الكواكب القزمة داخل حزام كايبر عندما يحملها مدارها بعيدًا عن الشمس، ولذلك يجب الحذر عند البحث عن سبيس سوت.
- العديد من الكواكب القزمة داخل حزام كايبر لديها أقمار صغيرة.
- تتميز Haumea، العالم الدائري، بشكل بيضوي وتحيط بها حلقة.
- أول مهمة لاستكشاف حزام كايبر هي باستخدام النيوهورايزن التي طارت بعيدًا عن بلوتو في عام 2015، وتتجه حاليًا لاستكشاف عالم آخر في حزام كايبر.
- يُعد هذا المنطقة البعيدة والباردة باردًا ومظلمًا، وليس واضحًا ما إذا كانت العوالم في هذه المنطقة قادرة على دعم الحياة كما نعرفها.
- يبحث العلماء عن الكوكب الافتراضي X الذي قد يفسر المدارات الغريبة للعديد من أجسام حزام كايبر، ويطلق عليه اللقب: الكوكب
ملخص و حقائق عن حزام كايبر
- يشبه حزام كايبر حزام الكويكبات إلى حد كبير، ولكن عرضه يصل إلى 20 مرة، ويمكن أن يصل وزنها إلى 20 إلى 100 مرة وزن الكتلة الأصلية.
- تتشكل حزام كايبر وحزام الكويكبات من بقايا نظام شمسي سابق.
- توجد مئات الآلاف من أجسام حزام كايبر – KBOs – ، وبعضها يصل إلى 60 ميلًا / 100 كم أو أكثر.
- يتألف هذا الشيء في المقام الأول من المواد المتطايرة المجمدة، مثل الميثان والأمونيا والماء. وهناك أيضا ثلاث كواكب قزمة معروفة تقع في حزام كايبر.
- تعد إحدى أكبر الهياكل في نظامنا الشمسي، والأخرى هي سحابة أورت والغلاف الشمسي والغلاف المغناطيسي للمشتري.
- يبدأ حزام كايبر في الفضاء الخارجي من مدار نبتون عند مسافة 30 وحدة فلكية من الشمس، في حين تمتد المنطقة الداخلية الرئيسية حتى 50 وحدة فلكية وتصل عادةً إلى 55 وحدة فلكية أو أكثر.
- تحدث تداخل الحافة الخارجية لحزام كايبر في منطقة ثانية تسمى القرص المبعثر، والذي يمتد إلى الخارج لمسافة تصل إلى حوالي 1000 وحدة فلكية.
- يُفترض أن كل من سحابة أورت وحزام كايبر هما المصدر الرئيسي للمذنبات.
- تتعارض العديد من تجارب KBo مع بعضها البعض، مما يؤثر على مداراتها، وتلعب جاذبية نبتون دورًا رئيسيًا في ذلك.
- يشير نموذج نيس إلى أن عمالقة الغاز الأربعة ربما ساهموا في تقليل كتلة حزام كايبر الأصلية.
- يفترض أن تكون الكتلة الإجمالية لحزام كايبر أقل من 2٪ منالأرض.
- في عام 1983، دخلت أول مركبة فضائية منطقة حزام كايبر، وكانت المركبة الفضائية بايونير 10 التابعة لوكالة ناسا.
- كانت مركبة الفضاء نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا أول من قام بزيارة جسم حزام كايبر في عام 2015.
- تقريبا 15٪ إلى 20٪ من النجوم الشمسية لديها هياكل ضخمة تشبه حزام كايبر، وربما أكثر. الملاحظات مستمرة.
- تنشأ العديد من المذنبات ذات المدى القصير والتي لها مدارات حوالي 200 سنة من حزام كايبر.