Skocz do zawartości

Witaj na forum skupiającym największą społeczność astronomiczną w Polsce - Astropolis.pl
Zachęcamy do rejstracji, dzięki której uzyskasz dostęp do wszystkich funkcji Astropolis.pl. Po tym, jak założysz swoje konto i zalogujesz się do systemu będziesz mógł zakładać wątki, odpowiadać we wszystkich tematach, oceniać posty innych użytkowników, a także korzystać z rozbudowanego systemu komunikacji między użytkownikami. Jeśli masz już swoje konto, zaloguj się tutaj - w przeciwnym wypadku zarejestruj konto - za darmo - teraz!
Zdjęcie

Wybrane obiekty Pasa Kuipera



  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
2 odpowiedzi w tym temacie

#1
Bellatrix

Bellatrix

    Uxor Orionis

  • Opiekun Celestii
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • 954 postów
  • Skąd:Łódź

*
Popularny

WYBRANE  OBIEKTY  PASA  KUIPERA

 

KBO_HiRes_CROP.jpg

 

      Za orbitą ostatniej znanej, ósmej z planet Układu Słonecznego rozpościera się szeroki na 20 jednostek astronomicznych pas drobnych ciał niebieskich. Umownie przyjmuje się jego granice jako 30-50 A.U. Niektóre źródła podają górną granicę jako 55 A.U. Obiekt ten nieco przypomina Pas Główny Planetoid, który znajduje się pomiędzy orbitą Marsa i Jowisza. Jest w głównej mierze zbudowany z drobnych, niesferycznych ciał niebieskich oraz pozostałości po formowaniu się Układu Słonecznego. Ciała te są zbudowane m.in. z zestalonych gazów (wody, amoniaku i metanu). Oprócz małych obiektów o niewielkiej masie, w skład Pasa Kuipera wchodzą również sferyczne ciała niebieskie- planety karłowate, a także asteroidy (planetoidy). Orbity tych obiektów wykazują wyraźną ekscentryczność. Niektóre z nich w całości zawierają się w Pasie Kuipera. Inne (jak np. orbita Eris) okresowo wychodzą poza ten obszar.

Pas Kuipera pokrywa się z wewnętrzną częścią Dysku Rozproszonego. Zewnętrzna krawędź Dysku Rozproszonego sięga umownej wartości 100 A.U. i uznaje się, że jest rezerwuar komet krótkookresowych. Z kolei obiekty z Pasa Kuipera mają stabilne orbity i nie stanowi źródła komet.

Pluton przez dugi czas był uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego, ale naukowcy odkryli więcej podobnych ciał niebieskich w Pasie Kuipera. Dlatego definicja planety została uściślona, a Pluton zakwalifikowany do grupy planet karłowatych.

Przyjmuje się, że Pas Kuipera zawiera blisko 1000 obiektów o średnicy większej od 100 km. Oprócz tego znajduje się tam ok. tryliona mniejszych ciał i zaledwie kilka planet karłowatych o pokaźnych rozmiarach. Przyjrzyjmy się bliżej wybranym większym obiektom z Pasa Kuipera.

 

1. Eris - jest to planeta karłowata rozmiarami podobna do Plutona. Wyróżnia ją wyjątkowo ekscentryczna orbita. W peryhelium odległość Eris od Słońca wynosi ok. 38 A.U. z kolei w aphelium (97 A.U.) planeta znajduje się poza umownymi granicami Pasa Kuipera (50 A.U.), przemierzając obszary Dysku Rozproszonego. Przy maksymalnym oddaleniu od Słońca, Eris znajduje się blisko trzy razy dalej niż Pluton. Pełny obieg Eris wokół naszej Dziennej Gwiazdy zajmuje aż 560 lat. Jest to drugi co do wielkości obiekt odkryty w Układzie Słonecznym od czasów odkrycia Neptuna (pierwszym jest Pluton).

Przy pomocy naziemnych teleskopów Eris może być zarejestrowana jedynie jako mała kropka. Kosmiczny teleskop Hubble’a stwarza większe możliwości; dzięki obrazom uzyskanym przy pomocy tego teleskopu astronomowie wyznaczyli średnicę tej planety karłowatej. Wynosi ona 2326km- nieznacznie mniej od średnicy Plutona (2368 km).

 

orbitaEris.png

 

Wokół Eris orbituje niewielki księżyc o nazwie Dysnomia. Km średnicy. Ma ona zaledwie 350.

Orbita planety karłowatej, oprócz tego, że jest silnie ekscentryczna, jest również mocno nachylona w stosunku do ekliptyki; inklinacja wynosi aż 44o.

Na powierzchni Eris panuje bardzo niska temperatura (średnio -231 K). Skład jej powierzchni jest bardzo podobny do tego na Plutonie.

 

Eris i Dysnomia i jej orbita.png

 

Eris spośród reszty obiektów transneptunowych wyróżnia również albedo, czyli udział światła odbitego w stosunku do padających nań promieni słonecznych. Obiekt ten ma albedo rzędu 96%. Świadczy to o obecności lodowej, bardzo gładkiej powierzchni, która świetnie odbija padające światło.

Tamtejsza atmosfera jest skrajnie cienka, około 10.000 razy cieńsza niż na Plutonie. Zjawisko to ma prawdopodobnie przyczynę w bardzo niskiej temperaturze panującej na powierzchni Eris- większość gazów unoszących się w postaci atmosfery uległo wymrożeniu i osiadło na powierzchni jako lód.

 

 

2. Makemake - jest to planeta karłowata o dość ekscentrycznej orbicie. Jednak, w przeciwieństwie do Eris, w całości mieszczącej się w obrębie Pasa Kuipera. Półoś wielka obiektu to aż 53 A.U., a półoś mała ma długość 38 A.U. Pełen obieg wokół Słońca zajmuje ok. 310 lat.

Makemake została odkryta w 2005r. I początkowo zyskała numer katalogowy 2005FY9. Jej dotychczasowa nazwa zwyczajowa została nadana planecie dopiero w roku 2008.

 

Makemake.jpg

 

Dzięki tranzytowi Makemake na tle jednej z gwiazd (w 2011r.) astronomowie zyskali wiele nowych informacji na temat parametrów fizycznych tego obiektu. Średnica równikowa wynosi 1434 km, a biegunowa 1422, co świadczy o niewielkim spłaszczeniu biegunowym. Ma to swoje uzasadnienie we względnie niskiej prędkości rotacji (średnia ok. 4,4 km/s). Albedo Makemake jest wysokie; szacuje się jego wartość na 60%. Jest niższe niż w przypadku Eris, ale nadal wyróżnia się na tle wartości albedo większości obiektów Układu Słonecznego. Średnia gęstość planety karłowatej jest niewielka i wynosi 1,7 g/cm3. Inklinacja orbity Makemake to 29o i jest typowa dla obiektów transneptunowych.

Badania spektroskopowe dowiodły, że powierzchnię Makemake tworzy m.in. zestalony metan (prosty związek organiczny o wzorze CH4). Poza tym również niewielkie ilości etanu (CH3-CH3). Obecności azotu oraz tlenku węgla (II) nie stwierdzono. Naukowcy spekulują, iż na powierzchni obiektu występuje metan w postaci lodu mającego strukturę krystalicznych płytek o niskiej porowatości. Stąd tak wysokie albedo.

Kiedy Makemake znajdzie się w peryhelium, a wówczas jest najbliżej Słońca, część lodowego materiału tworzącego skorupę ulega sublimacji, formując w ten sposób okresową atmosferę, składem nieco przypominającą tę na Plutonie.

Planeta karłowata jest zabarwiona na charakterystyczny czerwonawy kolor (co nie jest rzadkością wśród obiektów Układu Słonecznego. Barwa wskazuje na obecność tholin. Tholiny są to produkty kopolimeryzacji (łączenia się w długie, zróżnicowane pod względem budowy łańcuchy cząsteczkowe) prostych związków organicznych, takich jak np. metan, czy etan. Jak już zostało wspomniane, powierzchnia Makemake obfituje w metan oraz niewielkie ilości etanu. Działanie promieniowania ultrafioletowego na nieosłoniętą atmosferą powierzchnię obiektu sprzyja syntezie czerwonawo zabarwionych tholin.

Makemake przez długi czas uchodziła za obiekt nie posiadający satelity. Jednak w 2015r. astronomowie odkryli księżyc, który nosi nazwę katalogową MK2.

 

 

3. Haumea - jest to planeta karłowata wyróżniająca się niezwykłym kształtem przypominającym elipsoidę. Ponadto orbita Haumei jest silnie ekscentryczna. Półoś wielka ma długość 51 A.U., a półoś maa zaledwie 35 A.U. Jednak cała orbita planety zawiera się w obszarze Pasa Kuipera.

Skąd wydłużony, elipsoidalny kształt Haumei? Prawdopodobnie przyczynia się do tego bardzo szybka rotacja; doba na Haumei trwa niecałe 4 godziny. Wysoka prędkość obrotowa jest też prawdopodobnie powodem znacznej gęstości, która jest szacowana na 2,6-3,3 g/cm3.

W 2009r. naukowcy odkryli ciemną plamę na powierzchni obiektu. Prawdopodobnie obszar ten jest bogatszy od reszty powierzchni w związki organiczne i mineralne. Plama została zidentyfikowana na podstawie analizy krzywych zmian jasności. Dwa maksima jasności i dwa minia nie są wzajemnie identyczne, jak można by oczekiwać od jednolitej, gładkiej powierzchni. Obecność nietypowego przebarwienia może również być spowodowana wyższą zawartością krystalicznego, wysoko uporządkowanego strukturalnie lodu w obrębie ciemnej struktury. A to z kolei może mieć związek z zaistniałą niegdyś kolizją masywnego ciała niebieskiego z powierzchnią planety karłowatej. W miejscu impaktu mogły pozostać drobiny pochodzące z obiektu, który uderzy w powierzchnię, wymieszane ze składnikami z głębszych warstw Haumei.

Powierzchnia obiektu jest pokryta warstwą gładkiego lodu, co przekłada się m.in. na wysokie albedo, wynoszące blisko 80%.

 

haumea.png

 

Orbita planety karłowatej jest dość mocno nachylona do ekliptyki. Inklinacja wynosi 28,2o.  Haumeę okrążają dwa księżyce: Hi’iaka oraz Namaka. Uczeni dowiedli, że niemalże cała powierzchnia Ni’iaki jest pokryta lodem wodnym o wysoko uporządkowanej strukturze krystalicznej.

Bardzo interesujący jest fakt znacznych różnic w inklinacji orbit Haumei oraz jej satelitów. Naukowcy podejrzewają, że księżyce mogły powstać w innym czasie niż sama planeta karłowata i są pokłosiem zderzenia oraz rozpadu drobnego ciała niebieskiego z Haumeą.

 

 

4. Pluton - planeta karłowata, która od momentu odkrycia (1930r.) do 2006r. była uznawana za dziewiątą planetę Układu Słonecznego. Pluton ma ekscentryczną orbitę, zupełnie niepodobną do symetrycznych orbit planetarnych. Półoś wielka Plutona ma długość 49 A.U., a półoś mała 30 A.U. Rok trwa tam blisko 248 lat. Inklinacja orbity tej planety karłowatej jest wyraźna, acz niewielka w zestawieniu z inklinacją większości dużych obiektów transneptunowych (np. Eris czy Haumei). Wynosi 17o.

Pluton posiada pięć odkrytych naturalnych satelitów. Największy z nich to Charon. Jego średnica stanowi ok. połowy średnicy Plutona. Oba ciała niebieskie współtworzą wyjątkowy układ podwójny, w którym komponenty wirują wokół wspólnego środka masy i są ku sobie zwrócone stale tę samą stroną.

Choć Pluton jest największym znanym dotąd obiektem Pasa Kuipera, to jego masa jest niewielka i stanowi zaledwie 0,2% masy Ziemi. Atmosfera planety karłowatej jest skąpa i złożona głównie z azotu. W miarę zbliżania się do peryhelium, atmosfery przybywa (na skutek sublimacji materii z powierzchni obiektu).

Dzięki zdjęciom wykonanym przez sondę New Horizons odkryto, że na Plutonie znajdują się góry lodowe, azotowe lodowce oraz kriowulkany.

 

m9Lz2Qm.jpg

 

Charon z kolei ma znikomą, szczątkową atmosferę oraz ciemniejszą powierzchnię od Plutona. Posiada również więcej kraterów uderzeniowych.

Wokół Plutona orbitują jeszcze cztery inne satelity, znacznie mniejsze niż omówiony Charon: Styx, Kerberos, Nix i Hydra. Jasność wizualna Plutona to zaledwie 15m. Charona, już tylko 17m. Są to bardzo ciemne obiekty, ale leżą w zasięgu dużych teleskopów amatorskich. Jasność wizualna reszty księżyców znacznie przekracza wartość 20 m.

Styx, najmniejszy z satelitów Plutona został sfotografowany w 2015r. przez sondę New Horizons. Na podstawie analizy tych zdjęć można było ocenić jego wielkość i kształt. Maleńki księżyc jest silnie wydłużony: jego największy wymiar liczy 7 km, a najkrótszy zaledwie 5 km. Zestawienie jasności i rozmiarów obiektu sugeruje, że Styx wyjątkowo dobrze odbija światło.

 

Nix_best_view-true_color.jpg

 

Nix jest sporo większy od Styxa. Na jednym ze zdjęć wykonanych przez New Horizons wyraźnie widać szczegóły powierzchni satelity. Nix ma wymiary ok. 50 km na 35 km. Jego ruch rotacyjny nie jest synchroniczny (jak u Charona), ani nawet nie jest regularny. Księżyc wiruje w sposób chaotyczny i nie da u niego się wyznaczyć biegunów północnego i południowego. Albedo Nixa jest dość wysokie i wynosi ok. 50% (podobnie jak u Hydry). Z kolei inny satelita Plutona, Kerberos, jest bardzo ciemnym obiektem; odbija zaledwie 4% światła słonecznego.

 

Styx i orbity księżycó Plutona.png  

 

 

5. Orkus - jest to masywna asteroida (planetoida) z obszaru Pasa Kuipera. Jego orbita jest ekscentryczna, półoś wielka wynosi 39,5 A.U., półoś mała 31 A.U. Albedo obiektu nie należy do szczególnie wysokich i ma wartość 23%. Średnica Orcusa wynosi ok. 950km. To zaledwie 28% średnicy Księżyca.

Jedynym dotąd odkrytym satelitą tej planety karłowatej jest Vanht. Jest on bardzo masywny  stosunku do masy Orcusa i stanowi aż 1/3 masy całego systemu Orcus-Vanth. Dla porównania: Charon (którego średnica jest równa połowie średnicy Plutona) stanowi jedną dziesiątą masy układu Pluton-Charon. Orcus i jego księżyc są oddalone os siebie o niewielką odległość, blisko 9.000 km. Vanth, w przeciwieństwie do Orcusa wyróżnia się czerwonawym kolorem, spowodowanym obecnością tholin na powierzchni. Spośród wszystkich znanych par planetoida-księżyc, Orcus i Vanth najbardziej różnią się od siebie.

 

 

6. Quaoar - niewielka planetoida transneptunowa. Jego średnica jest jeszcze mniejsza od średnicy Orcusa i wynosi ok. 900km. Cechą charakterystyczną Quaoara jest niska wartość inklinacji orbity. Nachylenie wynosi zaledwie 8o i jest znacznie niższe niż w przypadku większości masywnych ciał Pasa Kuipera.

Planetoida posiada niewielki księżyc, Weywot, którego średnica stanowi zaledwie 1/12 średnicy Quaoara.

Ekscentryczność tego ciała niebieskiego jest zaskakująco niska. Peryhelium leży w odległości 43 A.U. od Słońca, zaś aphelium niewiele dalej: 45 A.U.

Gęstość Quaoara jest najwyższa spośród wszystkich znanych obiektów transneptunowych. Wynosi aż 4,2 g/cm3, co wskazuje na znaczny udział materii skalistej w stosunku do materii lodowej.

 

…………………………………………………….

 

Źródła:

1.      N.T. Redd: „Kuiper Belt objects: facts about the Kuiper Belt and KBOs”, 2016.

2.      Ze strony NASA: “Dwarf Bodies in The Solar System”.

3.      M.E. Brown: “On the size, shape and density of dwarf planet Makemake”, 2013.

4.      Artykuł ze strony www.dailygalaxy.com: “Dwarf Planet Haumea and It’s Dark Red Spot”.

5.      E. Lakdawalla: “Orcus and Vanth” 2011.

6.      W. Fraser, M.E. Brown: “Quaoar. A Rock in The Kuiper Belt” 2010.


+15



#2
Paether

Paether

    Saiya-jin

  • Administrator
  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6278 postów
  • Skąd:Krosno/Rugby

Obrazków i graficznych porównań nigdy za wiele :)

 

EightTNOs.png


+2
Post rekomendują: Bellatrix, Maro21,

Równość dla wszystkich kolorów! Stowarzyszenie LRGB


#3
Bellatrix

Bellatrix

    Uxor Orionis

  • Opiekun Celestii
  • PipPipPipPipPipPipPip
  • 954 postów
  • Skąd:Łódź

Wybrane obiekty wraz z uwzględnieniem ich średniej odległości od Słońca, w tym kilka takich, które nie były opisane w referacie. 

Załączone miniatury

  • duże obiekty z Pasa Kuipera wraz z położeniem.png

0





Również z jednym lub większą ilością słów kluczowych: pas kuipera, planety karłowate

Użytkownicy przeglądający ten temat: 0

0 użytkowników, 0 gości, 0 anonimowych użytkowników