فراتر از آخرین سیاره منظومه شمسی، منطقه ای مملو از اجسام یخی معروف به کمربند کویپر وجود دارد که تریلیون‌ها جرم را در خود جای داده و به نوعی بقایای منظومه شمسی اولیه به حساب می آید. در این مقاله با این منطقه بهتر آشنا خواهیم شد.
در سال ۱۹۴۳، کنت اجورث، ستاره‌شناس بر این باور بود که دنباله دارها و اجرام بزرگتر در مطقه ای فراتر از نپتون وجود دارند. در سال ۱۹۵۱، اخترشناس جرارد کویپر وجود کمربندی از اجرام یخی را در لبه دور منظومه شمسی پیش بینی کرد. امروزه حلقه های پیش بینی شده توسط این جفت به نام کمربند کویپر یا کمربند Edgeworth-Kuiper شناخته می شود.
با وجود وسعت بسیار زیاد آن، کمربند کویپر تا سال ۱۹۹۲ توسط اخترشناسان دیو جویت و جین لو کشف نشد. به گفته ناسا، این دو اخترشناس از سال ۱۹۸۷ “در جستجوی اجسام کم نور فراتر از نپتون” با دقت آسمان را اسکن می کردند. آنها اولین جسمی را که مشاهده کردند اسمایلی (Smiley) نامگذاری کردند که بعدها به عنوان “۱۹۹۲ QB1” نامگذاری شد.
از آن زمان، ستاره شناسان چندین اجرام مختلف و سیارات بالقوه را در این منطقه کشف کرده اند. ماموریت افق های جدید ناسا (New Horizons mission) به کشف سیارات و اجرام پنهان شده ادامه می دهد و به دانشمندان کمک می کند تا درباره این یادگار منحصر به فرد منظومه شمسی اطلاعات بیشتری کسب کنند.
کمربند کویپر چگونه تشکیل شد
هنگامی که منظومه شمسی شکل گرفت، بسیاری از گازها، غبارها و سنگ ها به هم پیوستند و خورشید و سیارات را تشکیل دادند. سپس سیارات بیشتر ذرات باقیمانده را به سمت خورشید یا خارج از منظومه شمسی متمایل کردند. اما اجرام باقی مانده در لبه منظومه شمسی به اندازه کافی دور بودند تا از کشش های گرانشی سیارات بسیار بزرگتری مانند مشتری در امان مانده و در حالی که به آرامی به دور خورشید می چرخیدند در جای خود باقی بمانند.
در واقع کمربند کویپر بقایای باقی مانده از آغاز منظومه شمسی را در خود جای داده است؛ از این رو بینش‌های ارزشمندی درباره تولد آن در اختیار ما می گذارد. با توجه به مدل نیس – یکی از مدل‌های پیشنهادی شکل‌گیری منظومه شمسی – این کمربند ممکن است نزدیک‌تر به خورشید، نزدیک به جایی که نپتون اکنون به دور آن می‌چرخد، شکل گرفته باشد.
در این مدل، سیارات درگیر یک جابجایی مفصل بودند که در طی آن نپتون و اورانوس مکان خود را تغییر داده، به سمت بیرون حرکت کرده و از خورشید دور شدند. همانطور که سیارات از خورشید دورتر می شدند، گرانش آنها بسیاری از اجرام کمربند کویپر را با خود حمل کرده و در نتیجه، بسیاری از اجرام کمربند کویپر از ناحیه ایجاد شده به قسمت سردتر منظومه شمسی منتقل شدند.
شلوغ ترین بخش کمربند کویپر در فاصله ۴۲ تا ۴۸ برابر فاصله زمین از خورشید است. مدار اجرام در این منطقه در اکثر موارد ثابت می ماند، اگرچه گاهی اوقات مسیر برخی از اجرام زمانی که خیلی به نپتون نزدیک می شوند کمی تغییر می کند.
دانشمندان تخمین می زنند که در این منطقه هزاران جسم با قطر بیش از ۱۰۰ کیلومتر، به همراه تریلیون ها جرم کوچکتر به دور خورشید در حال گردشند که بسیاری از آنها دنباله دارهای کوتاه دوره به شمار می آیند. این منطقه شامل چندین سیاره کوتوله (اجرامی گفته که برای سیارک بودن بسیار بزرگ و برای سیاره بودن بسیار کوچک هستند) نیز هست.
اجرام موجود در کمربند کویپر
پلوتون اولین شیء واقعی کمربند کویپر بود که دیده شد. اگرچه دانشمندان در آن زمان و تا زمانی که سایر اجرام موجود در این منطقه کشف نشدند، آن را به این شکل تشخیص ندادند. هنگامی که دیو جویت و جین لو کمربند کویپر را کشف کردند، ستاره شناسان دریافتند که منطقه ماوراء نپتون پر از سنگ های یخی و جهان های کوچک است.
سدنا، یکی از این اجرام بود که در سال ۲۰۰۴ کشف شد و تقریباً سه چهارم اندازه پلوتو است. این جرم آسمانی به حدی از خورشید دور است که حدود ۱۰۵۰۰ سال طول می کشد تا یک چرخش کاملش انجام شود. سدنا حدود ۱۷۷۰ کیلومتر عرض دارد و در مداری غیرعادی به دور خورشید می چرخد که بین ۱۲.۹ تا ۱۳۵ میلیارد کیلومتر متغیر است.
در ژوئیه ۲۰۰۵، ستاره شناسان Eris را کشف کردند که کمی کوچکتر از پلوتون است. اریس تقریباً هر ۵۸۰ سال یک بار به دور خورشید می چرخد و تقریباً ۱۰۰ برابر دورتر از زمین نسبت به خورشید حرکت می کند. کشف اریس برای برخی از ستاره شناسان مشکل طبقه‌بندی پلوتون را به عنوان یک سیاره در مقیاس کامل آشکار کرد. طبق تعریف اتحادیه بین‌المللی نجوم (IAU) در سال ۲۰۰۶، یک سیاره باید به اندازه‌ای بزرگ باشد که همسایگی خود را از زباله‌ها پاک کند.
پلوتون و اریس که توسط کمربند کویپر احاطه شده بودند، آشکارا در انجام این کار شکست خورده بودند. در نتیجه، در سال ۲۰۰۶، پلوتون، اریس توسط IAU به عنوان سیارات کوتوله طبقه بندی شدند. دو سیاره کوتوله دیگر، Haumea و Makemake، در کمربند کویپر در سال ۲۰۰۸ کشف شدند.
