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Astronomie de la ceinture de Kuiper

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Astronomie de la ceinture de Kuiper
Astronomie de la ceinture de Kuiper

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Ceinture Kuiper, également appelée ceinture Edgeworth-Kuiper, anneau plat de petits corps glacés qui tournent autour du Soleil au-delà de l'orbite de la planète Neptune. Il a été nommé pour l'astronome hollandais américain Gerard P. Kuiper et comprend des centaines de millions d'objets - présumés être des restes de la formation des planètes extérieures - dont les orbites se trouvent près du plan du système solaire. On pense que la ceinture de Kuiper est à l'origine de la plupart des comètes de courte période observées, en particulier celles qui tournent autour du Soleil en moins de 20 ans, et pour les objets glacés du Centaure, qui ont des orbites dans la région des planètes géantes. (Certains des centaures peuvent représenter la transition des objets de la ceinture de Kuiper [KBO] aux comètes de courte période.) Bien que son existence ait été supposée pendant des décennies, la ceinture de Kuiper est restée non détectée jusqu'aux années 1990, lorsque les grands télescopes et détecteurs de lumière sensible sont indispensables. est devenu disponible.

Les KBO orbitent à une distance moyenne du Soleil supérieure à la distance orbitale moyenne de Neptune (environ 30 unités astronomiques [AU]; 4,5 milliards de kilomètres [2,8 milliards de milles]). Le bord extérieur de la ceinture de Kuiper est plus mal défini, mais exclut nominalement les objets qui ne se rapprochent jamais du Soleil à 47,2 UA (7,1 milliards de km [4,4 milliards de miles]), l'emplacement de la résonance de Neptune 2: 1, où un objet fait une orbite pour deux de Neptune. La ceinture de Kuiper contient les grands objets Eris, Pluton, Makemake, Haumea, Quaoar et de nombreux, probablement des millions, d'autres corps plus petits.

Découverte de la ceinture de Kuiper

L'astronome irlandais Kenneth E. Edgeworth a émis l'hypothèse en 1943 que la distribution des petits corps du système solaire n'était pas limitée par la distance actuelle de Pluton. Kuiper a développé un cas plus solide en 1951. En se basant sur une analyse de la distribution de masse des corps nécessaires pour s'accumuler dans les planètes pendant la formation du système solaire, Kuiper a démontré qu'une grande quantité résiduelle de petits corps glacés - noyaux de comètes inactifs - doit se situer au-delà Neptune. Un an plus tôt, l'astronome néerlandais Jan Oort avait proposé l'existence d'un réservoir sphérique de corps glacés beaucoup plus éloigné, maintenant appelé nuage d'Oort, à partir duquel les comètes sont continuellement reconstituées. Cette source éloignée expliquait adéquatement l'origine des comètes à longue période - celles ayant des périodes supérieures à 200 ans. Kuiper a cependant noté que les comètes avec des périodes très courtes (20 ans ou moins), qui orbitent toutes dans la même direction que toutes les planètes autour du Soleil et près du plan du système solaire, nécessitent une source plus proche et plus aplatie.. Cette explication, clairement réaffirmée en 1988 par l'astronome américain Martin Duncan et ses collègues, est devenue le meilleur argument pour l'existence de la ceinture de Kuiper jusqu'à sa détection directe.

En 1992, l'astronome américain David Jewitt et l'étudiante diplômée Jane Luu ont découvert (15760) 1992 QB 1, qui était considéré comme le premier KBO. Le corps mesure environ 200 à 250 km (125 à 155 milles) de diamètre, d'après sa luminosité. Il se déplace sur une orbite presque circulaire dans le plan du système planétaire à une distance du Soleil d'environ 44 UA (6,6 milliards de km [4,1 milliards de miles]). C'est en dehors de l'orbite de Pluton, qui a un rayon moyen de 39,5 UA (5,9 milliards de km [3,7 milliards de miles]). La découverte de 1992 QB 1 a alerté les astronomes sur la faisabilité de détecter d'autres KBO, et en 20 ans environ 1 500 avaient été découverts.

Sur la base des estimations de la luminosité, la taille des plus grands KBO connus approche ou dépasse celle de la plus grande lune de Pluton, Charon, qui a un diamètre de 1208 km (751 miles). Un KBO, nommé Eris, semble avoir le double de ce diamètre, c'est-à-dire seulement légèrement plus petit que Pluton lui-même. En raison de leur emplacement en dehors de l'orbite de Neptune (rayon moyen 30,1 UA; 4,5 milliards de kilomètres [2,8 milliards de miles]), ils sont également appelés objets trans-neptuniens (TNO).

Parce que plusieurs KBO comme Eris sont presque aussi grands que Pluton, à partir des années 1990, les astronomes se sont demandé si Pluton devait vraiment être considéré comme une planète ou comme l'un des plus grands corps de la ceinture de Kuiper. Les preuves montraient que Pluton était un KBO qui venait juste d'être découvert 62 ans avant 1992 QB 1, et en 2006, l'Union astronomique internationale a voté pour classer Pluton et Eris en tant que planètes naines.