Астрономиядагы Койпер куру
Койпер алкагы Күн системасындагы эң кызыктуу аймактардын бири болуп саналат жана планетанын пайда болушунан калган кичинекей объектилерди сактоочу жай катары кызмат кылат. Нептундун орбитасынан алыс жайгашкан Койпер алкагы Күн системасынын акыркы 4,6 миллиард жылда кандайча өнүккөндүгү жөнүндө маанилүү маалыматтарды камтыйт. Көп учурда ээн жана караңгы аймак катары кабыл алынганы менен, ал чындыгында динамикалуу: миңдеген муздуу телолор жашаган жана кээде Күнгө жакын учуп өткөн бир нече кыска мезгилдүү кометалардын мекени болгон гигант планеталардын гравитациялык тартылуу күчүнүн таасири астында.
Койпер курунун аныктамасы жана жайгашкан жери
Жөнөкөй сөз менен айтканда, Койпер куру – бул Күндү болжол менен 30дан 50гө чейинки астрономиялык бирдикке (AU) чейинки аралыкта курчап турган калың, диск сымал шакек же "кур". Бир AU – бул Жер менен Күндүн ортосундагы орточо аралык, болжол менен 150 миллион километр. Бул Койпер куру Нептундун орбиталык алыстыгынан (болжол менен 30 AU) башталып, болжол менен 50 AUга чейин созулат дегенди билдирет, бирок кээ бир байланышкан объектилерди андан да алысыраак жерден тапса болот.
Бул аймак көп учурда Марс менен Юпитердин ортосундагы Астероид алкагы менен салыштырылат, бирок экөө бир топ айырмаланат: Астероид алкагы негизинен таштуу жана металлдуу, ал эми Койпер алкагы сырткы Күн системасындагы өтө төмөн температурадан улам муздарга — мисалы, суу музуна, метанга, аммиакка жана башка учуучу заттарга бай.
Түшүнүктөрдүн ачылышы жана өнүгүшү тарыхы
"Койпер куру" 20-кылымдын ортосунда Нептундан тышкары кичинекей объектилердин популяциясы мүмкүнчүлүгүн талкуулаган астроном Жерард Койпердин атынан коюлган. Бирок, транс-Нептун объектилеринин "суу сактагычы" идеясын башка бир нече астрономдор да сунушташкан. Кызыктуусу, Койпер өзү бул аймак өзгөчө тыгыз болбошу мүмкүн деп божомолдогон, анткени алп планеталардын гравитациялык таасири материалдын көпчүлүк бөлүгүн чачыратып жиберет.
Жаңы заманбап байкоолор бул түшүнүктү чындап бекемдеди. 1992-жылы астрономдор Дэвид Джуитт жана Джейн Луу биринчи кеңири таанылган транс-Нептун объектисин, 1992 QB1ди, ачышкан. Бул ачылыш чоң бурулуш учурун белгиледи: ошондон бери жүздөгөндөн миңдеген Койпер кур объектилери аныкталды жана алардын чыныгы саны азыркы телескоптор көрө алгандан алда канча көп деп болжолдонууда.
Койпер курундагы объектилердин курамы жана түрлөрү
Койпер кур объектилери (КБО) көбүнчө Койпер кур объектилери (КБО) деп аталат. Алардын өлчөмү диаметри бир нече километр болгон кичинекей бөлүктөрдөн баштап, жүздөгөн жана миңдеген километрге чейинки чоң объектилерге чейин өзгөрөт. Алардын курамы, адатта, муз менен таштуу материалдын аралашмасынан турат. Көптөгөн КБОлор күн радиациясы жана космостук нурлар муздуу беттеги молекулаларды өзгөрткөндө пайда болгон татаал органикалык кошулмалардан (толиндерден) улам кызгылт беттерге ээ.
Койпер кур калкынын айрым маанилүү категорияларына төмөнкүлөр кирет:
1. Классикалык Койпер куру (КБО)
Нептун менен болгон орбиталык резонанстарга салыштырмалуу "тынч" орбиталары бар объектилер азыраак таасир этет. Мындан тышкары, башынан эле "таза" деп эсептелген жана азыраак бузулган кичинекей орбиталык жантайыңкылыктары бар "муздак классикалык" кичи топ бар. Күн системасынын пайда болушу.
2. Резонанстык объектилер
Нептун менен гравитациялык резонанска кабылган объектилер. Эң белгилүү мисал - 3:2 резонанстагы Плутон, башкача айтканда, Плутон Нептундун ар бир үч айлануусунда Күндү эки жолу айланып чыгат.
3. Чачыранды диск объекттери
Мурда Нептундан келген гравитациялык "тепкендин" натыйжасы деп эсептелген эллиптикалык жана көп учурда жантайыңкы орбиталарга ээ болгон бул популяция Койпер алкагы менен алыскы аймактардын ортосундагы динамикалык көпүрөнү билдирет.
4. Кентавр
Гигант планеталардын орбиталарынын ортосунда жайгашкан объектилер, кыязы, Койпер алкагынан башталып, Күн системасынын ички бөлүгүнө жылып жатышат. Айрым кентаврлар кометаларга айланышы мүмкүн.
Плутон жана планетанын өзгөрүп жаткан аныктамасы
Койпер куру заманбап астрономиянын тарыхында, айрыкча Плутондун статусуна байланыштуу маанилүү ролду ойнойт. Плутон 1930-жылы ачылган жана ондогон жылдар бою тогузунчу планета деп эсептелген. Бирок, Плутонго окшош башка объектилер табылган сайын, астрономдор Плутон чындап эле уникалдуубу деген суроону бере башташкан. 2006-жылы Эл аралык астрономиялык союз (ЭАУ) планета үчүн жаңы аныктама кабыл алган. Плутон "орбиталык коңшулугун башка объектилерден тазалоо" критерийлерине жооп берген эмес жана ошондуктан эргежээл планета катары классификацияланган.
Плутондон тышкары, Койпер куру менен байланышкан дагы бир нече эргежээл планеталар - Хаумеа жана Макемаке. Эрида сыяктуу башка ири объектилер көбүнчө чачыранды диск аймагы менен байланышкан, бирок дагы эле транс-Нептун деп эсептелет. Бул талаш-тартыш Койпер куру жөн гана Күн системасынын "чеги" эмес , адамзатты жерден тышкаркы дүйнөлөрдү кантип классификациялоону кайра карап чыгууга мажбурлаган аймак экенин көрсөтүп турат.
Күн системасынын эволюциясындагы Койпер курунун ролу
Илимий жактан алганда, Койпер куру космостук архив катары кызмат кылат. Көптөгөн КБОлор Нептундун тартылуу күчүнөн жана заттардын чектелүү көлөмүнөн улам эч качан чоң планеталарды пайда кылбаган протопланетардык дисктердин калдыктары деп эсептелет . Окумуштуулар КБОлордун химиялык курамын, түсүн жана орбиталарын изилдөө менен Күн системасынын алгачкы шарттарын калыбына келтире алышат.
Ницца модели ("Нис" деп айтылат) сыяктуу эволюциялык моделдер алп планеталар алгачкы этаптарында эле миграцияланган болушу мүмкүн деп божомолдойт. Бул миграция кичинекей объектилердин популяциясын үзгүлтүккө учуратып, айрымдарын резонанстарга айландырып, башкаларын чачыранды дискке чачыратып жиберген. Бул контекстте, Койпер куру Күн системасы азыркы конфигурациясында дароо пайда болбогонун , тескерисинче, алгачкы миллиондогон жылдарында терең өзгөрүүлөргө дуушар болгонун көрсөткөн динамикалык далил болуп саналат.
Кыска мезгилдүү комета булактары
Койпер куру ошондой эле көптөгөн кыска мезгилдүү кометалардын, башкача айтканда, Күндүн айланасында 200 жылдан аз мезгил менен айланган кометалардын негизги булагы деп эсептелет. Нептундун тартылуу күчү, объектилердин өз ара аракеттенүүсү же башка майда өзгөрүүлөр КБОнун орбитасын өзгөртүп, аны ички планеталардын аймагына түртүп киргизиши мүмкүн. Күнгө жакындаганда, анын үстүнкү музу сублимацияланып, кометанын кооз комасын жана куйругун пайда кылат.
Бул кубулуш Күн системасынын чет жакасындагы кичинекей объектилер ички аймактарга, ал тургай Жерге да олуттуу таасир этет деген ойду бекемдейт. Күн системасынын узак тарыхында кометалар жана астероиддер жашоонун пайда болушунда роль ойногон сууну жана органикалык молекулаларды алып жүргөн деп эсептелет, бирок бул өз ара аракеттенүүлөрдүн механизмдери изилдөө темасы бойдон калууда.
Койпер курун изилдөө: Жаңы горизонттор миссиясы
Койпер куруна баруу боюнча эң белгилүү миссия - НАСАнын "Жаңы горизонттор". Ал 2015-жылдын июль айында Плутондун жанынан учуп өтүп, биздин түшүнүгүбүздү өзгөрткөн сүрөттөрдү жана маалыматтарды кайтарып берген: Плутондо муз тоолору, азот түздүктөрү жана татаал, жука атмосфера бар. Андан кийин "Жаңы горизонттор" сапарын улантып, 2019-жылдын башында Аррокот (2014 MU69) деп аталган Койпер кур объектисине барган. Аррокот акырындык менен биригип жаткан "эки бөлүктөн турган" объект болуп чыккан, бул планеталардын дайыма эле чоң, кыйратуучу кагылышуулар аркылуу эмес, акырындык менен аккреция аркылуу пайда боло аларын далилдеген.
"New Horizons" космостук кемесинин маалыматтары Койпер куру планеталардын пайда болушун, муздуу телолордун беттик түзүлүшүн жана Күн системасынын кагылышуу тарыхын изилдөө үчүн табигый лаборатория экенин көрсөтүп турат.
Келечектеги байкоо жүргүзүү жана изилдөө кыйынчылыктары
Койпер курун байкоо анын алыскы аралыктарынан жана кичинекей, алсыз объектилеринен улам кыйын. Астрономдор бул жай кыймылдаган жарык чекиттерин көзөмөлдөө үчүн чоң жердеги жана космостук телескопторго, кайталануучу асманды изилдөөгө жана татаал сүрөттөрдү иштетүү ыкмаларына таянышат. Келечекте телескоптордун жаңы муундары жана кеңири изилдөө программалары көбүрөөк KBOлорду ачып, алардын таралышын картага түшүрүп, маанилүү суроолорго жооп берүүгө жардам берет деп күтүлүүдө: Койпер курунун жалпы массасы канча? Анын химиялык курамы кандайча өзгөрөт? Ачылбаган планеталар бул алыскы объектилердин орбитасына таасир этип жатабы?
Койпер куру ошондой эле кээ бир экстремалдык транс-Нептун объектилеринин орбиталык схемаларына таасир этет деп болжолдонгон "Тогузунчу планетанын" бар болушу мүмкүн деген талаш-тартыш менен байланыштуу. Далилденбесе да, бул гипотеза Күн системасынын сырткы бөлүгү дагы эле олуттуу сырларды сактап келе жатканын көрсөтүп турат.
Penutup
Койпер алкагы – маалыматка бай жана заманбап астрономия үчүн абдан маанилүү аймак. Бул жөн гана анча маанилүү эмес муздуу телолордун жыйындысы эмес, тескерисинче, Күн системасынын пайда болушунун калдыгы, анда планеталардын миграциясынын издери , кыска мезгилдүү кометалардын булактары жана эргежээл планеталар сыяктуу уникалдуу объектилер бар. Телескоптук байкоолор жана "Жаңы горизонттор" сыяктуу космостук миссиялар аркылуу адамдар караңгылыктын четиндеги муздуу массаларда жазылган Күн системасынын тарыхынын барактарын ачууда. Канчалык тереңирээк изилдесек, Күн системасынын "чети" планета системабыздын келип чыгышын жана динамикасын түшүнүүнүн ачкычтарынын бирин ээлей турганы ошончолук айкын болот.
