Cinturón de Kuiper

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Objetos cis y transneptunianos
Los planetas enanos transneptunianos se clasifican como plutoides
Distribución de los objetos del cinturón de Kuiper descubiertos hasta ahora.

El cinturón de Kuiper ( IPA : /ˈkaɪp.ə/ ) o cinturón de Edgeworth-Kuiper (llamado así por los dos astrónomos Kenneth Edgeworth y Gerard Peter Kuiper ) es una región del sistema solar que se extiende desde la órbita de Neptuno (a una distancia de 30 AU ) hasta 50 AU del sol. Es un cinturón formado por cuerpos menores del sistema solar fuera de la órbita de los planetas principales, similar al cinturón de asteroides principal , pero 20 veces más grande y de 20 a 200 veces más masivo. [1] Además, mientras que el cinturón principal está formado en gran parte por asteroides de naturaleza rocosa, los objetos en el cinturón de Kuiper están compuestos principalmente por sustancias volátiles congeladas, como amoniaco , metano y agua [2] .

Se han descubierto más de 1000 objetos (objetos del cinturón de Kuiper , o KBO ) en el cinturón y se cree que puede haber más de 100 000 con un diámetro superior a 100 km [3] . El más grande es Plutón y el más masivo es el planeta enano Eris , descubierto en 2005, aunque algunos científicos consideran que Eris es parte del disco difuso en lugar del cinturón de Kuiper [4] . Desde el año 2000 se han encontrado otros objetos de tamaño considerable: 50.000 Quaoar , descubierto en 2002, la mitad del tamaño de Plutón y más grande que Ceres , el mayor de los asteroides tradicionales. La clasificación exacta de estos objetos no está clara, porque probablemente sean muy diferentes de los asteroides más internos. Algunos satélites de los planetas del sistema solar parecen provenir del cinturón de Kuiper, como Tritón , la mayor de las lunas de Neptuno, [5] y la luna de Saturno Phoebe .

La mayoría de los KBO, como se ve usando espectroscopía , están hechos de hielo y tienen la misma composición química que los cometas y, al igual que en los cometas, la presencia de compuestos orgánicos es evidente. Muchos astrónomos han pensado que en realidad son cometas periódicos con un período orbital de menos de 200 años que, nunca acercándose al Sol , no emiten sus colas . Sin embargo, a mediados de la década de 1990 se demostró que el cinturón de Kuiper es dinámicamente estable y que el verdadero lugar de origen de los cometas está en el disco difuso, una zona dinámicamente activa creada por el desplazamiento hacia el exterior de Neptuno hace 4.500 millones de años. [6]

Historia

Los primeros astrónomos en sugerir la existencia de este cinturón fueron en 1930 Frederick C. Leonard y Armin Otto Leuschner , quienes sugirieron que Plutón era solo uno de los muchos objetos planetarios a largo plazo sin descubrir [7] . Kenneth E. Edgeworth en 1943 sugirió que el espacio más allá de Neptuno debió estar formado por numerosos cuerpos pequeños que no se condensaron en planetas durante la formación del sistema solar porque a esa distancia estaban demasiado separados [8] . En 1951, Gerard Kuiper planteó la hipótesis de que el cinturón estaba presente en el momento de la formación del sistema solar, pero que ahora había desaparecido [9] . Conjeturas más detalladas fueron expuestas por Al GW Cameron en 1962, por Fred L. Whipple en 1964 y por Julio Ángel Fernández en 1980. La hoja y los objetos que contenía recibieron el nombre del Kuiper después del descubrimiento de 1992 QB1 , el primero conocido objeto.

Nombre de pila

Gerard Kuiper.

Los astrónomos a veces usan el nombre alternativo "cinturón de Edgeworth-Kuiper" y los KBO a veces se denominan EKO. Sin embargo, Brian Marsden argumentó que ni Edgeworth ni Kuiper deben ser acreditados, porque ninguno de ellos escribió nada comparable a lo observado, dando más crédito a Fred Whipple. En cambio, David Jewitt afirma que Fernández merece el mayor crédito por el pronóstico del cinturón de Kuiper en 1980, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . [9]

Los KBO a veces se denominan en inglés "Kuiperoids" , un nombre sugerido por Clyde Tombaugh [10] , mientras que los objetos clásicos de la Fascia se denominan Cubewans . El término objeto transneptuniano (TNO) es menos controvertido y aceptado por varios astrónomos, aunque no es un sinónimo exacto>: el término TNO indica todos los objetos que orbitan alrededor del Sol más allá de la órbita de Neptuno, no solo los del cinturón de Kuiper.

Formación

Los orígenes y la estructura del cinturón de Kuiper no se han dilucidado por completo y la finalización de algunos telescopios de campo amplio, como el Pan-STARRS y el LSST , debería permitir la identificación de otros KBO desconocidos que podrían dar una imagen más clara de este zona dentro del sistema solar [1] .

El cinturón de Kuiper está formado por planetesimales , fragmentos del disco protoplanetario alrededor del Sol que hace miles de millones de años no logró fusionarse completamente para formar planetas reales, quedando cuerpos pequeños, y el más grande tiene un diámetro menor que 3000 km .

Las simulaciones por computadora mostraron que el cinturón de Kuiper estaba fuertemente influenciado por Júpiter y Neptuno, lo que sugiere además que ni Urano ni Neptuno se formaron en sus posiciones actuales ya que no había suficiente materia en esa área del espacio para que se formaran planetas gigantes, sugiriendo en cambio que se formaron mucho más cerca de Júpiter. Pronto la proximidad a los más masivos Júpiter y Saturno provocó la migración de Urano y Neptuno hacia el exterior del sistema solar, debido a la dispersión gravitacional provocada por los dos planetas más masivos, cuyas órbitas se desplazaron al punto de estar en resonancia 2: 1 entre ellos. El desplazamiento de Neptuno hacia afuera provocó el caos y la dispersión de muchos objetos en el cinturón de Kuiper [11] [12] . Se cree que la población primordial del Cinturón de Kuiper se redujo en un 99% debido a las interacciones gravitacionales primordiales, desplazando las órbitas de los pequeños objetos restantes hacia afuera.

Sin embargo, el modelo de Niza , el modelo más popular entre la comunidad científica con respecto a la dinámica del sistema solar, aún no logra explicar la distribución de objetos en el Cinturón de Kuiper [13] ya que predice excentricidades más altas que las observadas en un lado del Los KBO conocidos, en particular de los objetos de la " población fría ", que se habrían formado en la misma zona donde se encuentran actualmente, a diferencia de la población caliente, migraron al exterior debido a interacciones con gigantes gaseosos [14] .

Según un estudio de 2012 de Rodney Gomes, en el cinturón también debería haber objetos de masa considerable, comparable a Marte o la Tierra, para explicar las órbitas alargadas de algunos KBO [15] . Aunque algunos astrónomos han apoyado a Gomes, otros como el planetogue Harold Levison tienen serias dudas sobre la hipótesis de Gomes y la posibilidad de que un cuerpo más pequeño que Neptuno pueda influir en las órbitas de los objetos en el Cinturón de Kuiper [16] .

Estructura

Incluyendo sus regiones periféricas, el cinturón de Kuiper se extiende desde aproximadamente 30 a 55 AU desde el Sol, sin embargo, a veces se considera que se extiende solo en la parte del espacio donde los objetos están en resonancia orbital 2: 3 con Neptuno, es decir, a 39.5 AU, y hasta 48 AU, donde los objetos tienen una resonancia de 1: 2 con el planeta gigante [17] . El cinturón de Kuiper es bastante grueso; la concentración principal de objetos se extiende hasta diez grados fuera del plano de la eclíptica, aunque los objetos también están presentes mucho más lejos de la eclíptica. Por tanto, la forma del cinturón de Kuiper es más similar a la de un toro o una rosquilla que a la de un cinturón [18] [19] .

La presencia de Neptuno tiene un efecto profundo en la estructura del cinturón de Kuiper debido a las resonancias orbitales. Durante un período de tiempo comparable a la edad del sistema solar, la gravedad de Neptuno desestabiliza las órbitas de los objetos que llegan a estar en ciertas regiones, enviándolos al interior del sistema solar, o empujándolos hacia el disco difuso o hacia el interestelar. espacio . La influencia gravitacional de Neptuno provoca brechas pronunciadas en la estructura actual del cinturón, similar a las brechas de Kirkwood en el cinturón de asteroides. En la región entre 40 y 42 UA, por ejemplo, ningún objeto puede mantener una órbita estable en escalas de tiempo de miles de millones de años, por lo que los objetos observados en esa región evidentemente han migrado en los últimos tiempos [12] .

KBO clásicos

Las órbitas y resonancias de los diferentes grupos de objetos del cinturón de Kuiper.

Entre las dos zonas con diferente resonancia con Neptuno (2: 3 y 1: 2), alrededor de 42 a 48 UA del Sol, la influencia gravitacional de Neptuno es insignificante y los objetos pueden mantener sus órbitas sin cambios con el tiempo. Esta región se conoce como el cinturón de Kuiper clásico , y sus miembros comprenden aproximadamente dos tercios de los KBO observados hasta la fecha [20] [21] . (15760) 1992 QB1 , el primer KBO moderno descubierto, aparte de Plutón y Caronte, se considera el prototipo de este grupo y de él deriva el término Cubewani , término que indica los KBO clásicos y que es la traducción fonética del acrónimo en inglés " QB1-os "( cubewanos ). Según una directriz de la IAU, el nombre que se dará a los KBO clásicos es el de seres mitológicos asociados con la creación [22] .

El cinturón de Kuiper clásico parece estar compuesto por dos poblaciones diferentes. La primera, conocida como población "dinámicamente fría", está compuesta por objetos con órbitas muy similares a las de los planetas, es decir, casi circulares, con una excentricidad orbital inferior a 0,1 e inclinaciones orbitales no superiores a 10 °. La segunda, la población "dinámicamente caliente", tiene órbitas mucho más inclinadas que la eclíptica, hasta 30 °. Las dos poblaciones han sido nombradas de esta manera no por una diferencia de temperatura, sino por la analogía con las partículas de un gas, que aumentan su velocidad relativa con la temperatura [23] . Las dos poblaciones no solo tienen diferentes órbitas, sino diferentes colores; la población fría es decididamente más roja que la cálida. Si el color refleja diferentes composiciones, indicaría que se formaron en diferentes regiones. Se cree que la población caliente se formó cerca de Júpiter y fue expulsada por los movimientos y las interacciones gravitacionales de los gigantes gaseosos. Además, se cree que la población fría se formó más o menos en la posición actual, aunque puede haber sido arrojada hacia afuera más tarde, durante la migración de Neptuno [1] [24] .

KBO resonantes

Distribución de objetos en el cinturón de Kuiper: en cubewanos azules, en plutinos rojos y objetos grises en el disco disperso (SDO). Se indican la inclinación orbital y el semieje mayor, mientras que los círculos representan las dimensiones relativas de los objetos.

Cuando el período orbital de un objeto es una proporción entera exacta (con un número entero pequeño) del período orbital de Neptuno, el objeto está sincronizado con el planeta y está en resonancia orbital . Si un objeto hace dos órbitas alrededor del Sol al mismo tiempo que Neptuno hace tres, entonces el objeto está en resonancia 2: 3 con Neptuno. La característica de estos objetos es tener un semi-eje mayor de alrededor de 39,4 UA y se conocen alrededor de 200 de este tipo, entre ellos Plutón y sus lunas, prototipo de los miembros de esta clase conocidos como plutinos [25] . Los plutinos tienen altas excentricidades orbitales, lo que sugiere que no se originaron en sus posiciones actuales, sino que fueron lanzados hacia el sistema solar exterior por la migración de Neptuno [26] . Las pautas de la IAU dictan que todos los Plutinos deben, como Plutón, llevar el nombre de deidades asociadas con el inframundo [22] .

La zona de resonancia orbital 1: 2, cuyos objetos completan una órbita mientras que Neptuno forma dos y tienen semiejes mayores de ~ 47,7 AU, está escasamente poblada [27] . Los miembros de esta clase se conocen como twotini . Hay otras resonancias, con proporciones 3: 4, 3: 5, 4: 7 y 2: 5. Neptune también posee varios asteroides troyanos que ocupan sus puntos lagrangianos L4 y L5 ; estos están a menudo en resonancia 1: 1 con Neptuno y generalmente tienen órbitas estables.

No hay objetos con ejes de transmisión superiores a 39 AU, un fenómeno que no puede explicarse por las resonancias actuales. La suposición comúnmente aceptada es que el área fue atravesada por algunas resonancias orbitales [las resonancias no son objetos, ¿cómo pueden atravesar un área del espacio? ] inestable durante la migración de Neptuno y que todos los objetos dentro de él fueron expulsados.

Acantilado de Kuiper

Histograma del número de objetos del cinturón de Kuiper en relación con su semieje mayor.

La distribución de objetos según la distancia al Sol muestra una brusca interrupción a 48 AU, donde están presentes los twotini. Más allá, a una distancia de 55 AU, hay algunos objetos con resonancia 2: 5. Las estimaciones de la masa primordial necesaria para formar Urano y Neptuno, así como cuerpos grandes como Plutón, sugirieron que el número de objetos grandes debería aumentar en un factor de dos más allá de 50 AU, habiendo observado así poca presencia de objetos más allá de esta distancia precisa. , conocido como el "acantilado de Kuiper", fue un resultado inesperado y la causa aún no se conoce en este momento [26] .

Una posible explicación es que el material presente a esa distancia era demasiado escaso o demasiado extendido para que se formaran objetos grandes. Según algunos astrónomos, como Alan Stern y Patryk Lykawka, la causa podría ser la interacción gravitacional de un objeto de masa planetaria aún desconocida, del tamaño de Marte o de la Tierra. Una hipótesis similar fue sugerida en 2012 por el astrónomo brasileño Rodney Gomes, quien además de predecir un objeto del tamaño de Marte en 53 AU, agrega que el planeta desconocido podría ser del tamaño de Neptuno y estar ubicado a 1500 AU del Sol [15] . Si bien algunos científicos han apoyado estos estudios con cautela, otros han descartado la hipótesis en términos inequívocos [16] [28] .

Composición

Los espectros infrarrojos de Eris y Plutón: las líneas de absorción de metano son visibles en ambos.

Los objetos del cinturón de Kuiper se componen esencialmente de hielos, generalmente compuestos por una mezcla de hidrocarburos ligeros como metano , amoníaco y hielo de agua [29] [30] , una composición similar a la de los cometas, con una densidad inferior a 1 g cm - 3 . la temperatura del cinturón es de solo 50 K [31] , por lo que varios compuestos que serían de naturaleza gaseosa si estuvieran más cerca del Sol permanecen sólidos.

Debido a su pequeño tamaño y a su gran distancia de la Tierra, la composición química de los KBO es muy difícil de determinar. El método principal por el cual los astrónomos determinan la composición de un objeto celeste es por espectroscopía . Cuando la luz de un objeto se descompone en sus componentes, se forma una imagen similar a la de un arco iris . Diferentes sustancias absorben luz en diferentes longitudes de onda y cuando se observa un objeto específico, aparecen líneas oscuras, llamadas líneas de absorción , únicas para cada elemento o compuesto ; esto permite a los astrónomos determinar la composición química del objeto.

Inicialmente era imposible analizar en detalle los KBO y solo era posible detectar el color y los elementos más simples presentes en ellos [32] . Sin embargo, los primeros datos mostraron una amplia gama de colores entre los KBO observados, desde el gris neutro hasta el rojo intenso, lo que sugiere que sus superficies estaban formadas por una amplia gama de compuestos, desde hielo sucio hasta hidrocarburos [33] . Esta diversidad fue algo sorprendente ya que se esperaba que los KBO fueran uniformemente oscuros, habiendo perdido la mayoría de los elementos volátiles debido al bombardeo de rayos cósmicos . Se propusieron varias soluciones a esta diversidad, incluida la remodelación de la superficie por impactos o escape de gases internos. Sin embargo, los análisis espectroscópicos llevados a cabo por Jewitt y Luu en 2001 en objetos del cinturón de Kuiper revelaron que la variación de color era demasiado extrema para ser explicada fácilmente por impactos aleatorios [34] .

A pesar de la dificultad del análisis espectral debido a su bajo brillo, Robert H. Brown et al. en 1996 indicó que, a través de análisis realizados en el objeto SC de 1993, la composición de la superficie de los KBO era generalmente similar a la de Plutón y Tritón, la luna de Neptuno, ambos poseen grandes cantidades de hielo de metano [35] .

Se ha detectado hielo de agua en varios KBO, incluidos 1996 TO 66 [36] , 38628 Huya y 20000 Varuna [37] . En 2004, Mike Brown et al. determinó la existencia de agua helada cristalina e hidrato de amoníaco en uno de los KBO más grandes conocidos, 50.000 Quaoar . Ambas sustancias habrían sido destruidas a lo largo de la larga vida del sistema solar, lo que sugiere que Quaoar ha sido remodelado recientemente por la actividad tectónica interna o los impactos de meteoritos.

Dimensiones

El tamaño de los ocho principales objetos transneptunianos en comparación con el de la Tierra.

A pesar de su amplia extensión, la masa total del cinturón de Kuiper es relativamente baja, entre 1/25 y 1/10 de la masa de la Tierra [38] , con algunas estimaciones que llegan a calcular solo una trigésima parte de la de la Tierra. la Tierra [39] . Sin embargo, los modelos de formación del sistema solar predicen una masa total del cinturón de Kuiper igual a 30 masas terrestres [1] ; esta teoría difícilmente puede ser rechazada, ya que solo con esta masa faltante podrían haberse formado los KBO con un diámetro superior a 100 km. Si la densidad del cinturón de Kuiper hubiera sido siempre tan baja, no se habrían podido formar objetos grandes [1] . Además, la excentricidad y la inclinación de las órbitas actuales harían que los impactos fueran más "violentos" con la consiguiente destrucción de los objetos más que un aumento de los mismos. Parece que los miembros del cinturón de Kuiper se formaron más cerca del Sol o que algún mecanismo desconocido dispersó la masa original. La influencia actual de Neptuno es demasiado débil para explicar un posible efecto de "aspiradora", aunque el modelo de Niza sugiere que podría haber sido la causa de la eliminación masiva en el pasado. La pregunta permanece abierta entre la comunidad científica: una teoría propuesta prevé un escenario en el que una estrella que pasa convierte los objetos más pequeños en polvo y luego es golpeada y destruida por la radiación solar [12] .

Es difícil estimar el diámetro de los objetos del cinturón de Kuiper y, como predice el modelo, solo unos pocos objetos tienen un tamaño relativamente grande. Para aquellos cuyos elementos orbitales son conocidos, por ejemplo Plutón y Caronte, es posible conocer con precisión los diámetros a través de las ocultaciones de las estrellas [40] .

Para otros KBO grandes, el diámetro se puede estimar a partir de mediciones térmicas infrarrojas . Si un cuerpo tiene un albedo alto , probablemente esté frío, por lo que no produce mucha radiación infrarroja; por el contrario, un cuerpo con un albedo reducido produce más radiación infrarroja. Los objetos del cinturón de Kuiper están tan lejos del Sol que son muy fríos y producen radiación con longitudes de onda que oscilan entre 60 y 160 micrómetros . Esta radiación es absorbida por la atmósfera terrestre, por lo que los astrónomos deben observar la radiación residual en el infrarrojo lejano y el diámetro estimado se ve afectado por una gran incertidumbre. Además, la radiación emitida es muy débil y solo los cuerpos más grandes pueden observarse con este método [41] .

Los KBO más grandes conocidos son [42] :

Número Nombre de pila Diámetro
ecuatorial
( km )		 Albedo Distancia
promedio
desde el sol ( UA )		 Fecha
de El
descubrimiento		 Descubridor Método utilizado
para la medida
de diámetro
134340 Plutón 2306 ± 20 0.575 39,4 1930 Clyde Tombaugh ocultación
136472 Hacer 1800 ± 200 0,8 ± 0,2 45,7 2005 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz albedo estimado
136108 Haumea ~ 1500 ~ 0,6 43,3 2005 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz albedo estimado
90482 Orcus ~ 1500 ~ 0.1 estimado 39,4 2004 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz albedo estimado
50000 Quaoar 1260 ± 190 0,10 ± 0,03 43,25 2002 C. Trujillo , M. Brown , D. Rabinowitz tamaño del disco
134340 Plutón I Caronte 1207 ± 3 0.4 39,4 1978 James Christy ocultación
28978 Ixion 1065 ± 165 0,25-0,50 39,39 2001 Estudio de la eclíptica profunda térmico
55636 2002 TX 300 ~ 965 > 0,19 43.19 2002ORDENADO albedo estimado
55637 2002 UX 25 ~ 910 0.08? 42,71 2002 Spacewatch albedo estimado
20000 Varuna 600 ± 150 0,12-0,30 43,23 2000 RS McMillan térmico
55565 2002 AW 197 700 ± 50 0,14-0,20 47,52 2002 Brown, E. Helin, S. Pravdo, K. Lawrence térmico

Objetos de disco generalizados

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Disco difuso y Centauro (astronomía) .
Eris , el objeto de disco difuso más grande conocido y su satélite Disnomia .

El disco difuso es una región escasamente poblada, cuya parte más interna se superpone al Cinturón de Kuiper y se extiende hasta 100 UA desde el Sol y más allá. Los objetos viajan en órbitas muy elípticas y a menudo muy inclinadas con respecto a la eclíptica . La mayoría de los modelos de formación del sistema solar muestran que tanto los KBO como los objetos de disco eran parte de un cinturón de cometas primordiales y que las interacciones gravitacionales posteriores, particularmente con Neptuno, enviaron estos objetos hacia afuera, algunos en órbitas estables (KBO) y otros en órbitas inestables, formando el disco difuso [6] . Debido a la inestabilidad de las órbitas, se cree que el disco difuso es el punto de origen de muchos cometas de período corto . Sus órbitas inestables ocasionalmente traen objetos helados al interior del sistema solar que se convierten primero en centauros y luego en cometas de período corto [6] .

Según el Minor Planet Center , que cataloga oficialmente todos los objetos transneptunianos , un KBO es un objeto que orbita exclusivamente dentro del Cinturón de Kuiper, independientemente de su origen y composición. Los objetos que se encuentran fuera del rango se clasifican como objetos de disco difuso ( SDO ) [43] . Sin embargo, en algunos círculos científicos el término "objeto del cinturón de Kuiper" se ha convertido en sinónimo de cualquier cuerpo congelado en el sistema solar exterior que fuera parte de esa clase inicial de objetos más allá de la órbita de Neptuno, aunque su órbita durante la historia del Sistema Solar siempre ha sido más allá del cinturón de Kuiper [44] . Eris, que se sabe que es más masivo que Plutón, a menudo se denomina KBO, pero técnicamente es un SDO [43] . Aún no se ha llegado a un consenso entre los astrónomos con respecto a la definición precisa del cinturón de Kuiper.

Se cree que los propios centauros, que normalmente no se consideran parte del cinturón de Kuiper, se originaron en el disco difuso y que, a diferencia de los otros ubicados en el disco, migraron hacia el interior del sistema solar en lugar de hacia el exterior; el mismo Minor Planet Center los clasifica junto con los SDO como objetos de disco [43] .

Planetas hipotéticos del cinturón de Kuiper

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Planet X.

Según los cálculos astronómicos de Percival Lowell de las perturbaciones orbitales de Neptuno en el área más allá de Neptuno, algunos creen que hay un planeta hipotético , llamado Planeta X. En realidad, estas perturbaciones, si fueran reales, tendrían que ser causadas por una masa mucho mayor que la de Plutón . Cálculos posteriores más precisos mostraron que estas perturbaciones eran solo aparentes y atribuibles a un conocimiento impreciso de la masa de Neptuno. Plutón fue descubierto por casualidad en 1930 por Clyde Tombaugh .

La sonda WISE de la NASA escaneó todo el cielo en el rango infrarrojo entre 2010 y 2011 sin encontrar evidencia de la presencia de planetas del tamaño de Saturno en el radio de 10000 AU del Sol. Además, ningún planeta más grande que Júpiter parece existir a una distancia de 26 000 AU. Probablemente no haya planetas gigantes ni estrellas pequeñas en el sistema solar exterior [45] [46] .

El 20 de junio de 2017, un estudio de la Universidad de Arizona afirma haber analizado perturbaciones particulares en el Cinturón de Kuiper comparables a las producidas por un cuerpo de masa igual a la de la Tierra o Marte [47] .

Exploración

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: New Horizons .
Imagen artística de un objeto del cinturón de Kuiper, posible objetivo de la sonda New Horizons . [48]

El 19 de enero de 2006, se lanzó New Horizons, la primera sonda espacial que explorará el cinturón de Kuiper. La misión está dirigida por Alan Stern del Southwest Research Institute. La sonda llegó a las cercanías de Plutón el 14 de julio de 2015 y, salvo imprevistos, posteriormente estudiará otro KBO. Se elegirá un KBO con un diámetro entre 40 y 90 km y blanco o gris en contraposición a Plutón, que es rojizo [49] . John Spencer, astrónomo del equipo de la misión New Horizons, dice que aún no se ha elegido ningún objetivo para un encuentro con un objeto en el cinturón después de acercarse a Plutón, ya que están pendientes los datos de la encuesta Pan-STARRS que garantizarán el rango más amplio posible de opciones [50] . El proyecto Pan-STARRS, parcialmente operativo desde mayo de 2010 [51] , supervisa todo el cielo con cuatro cámaras digitales de 1,4 gigapíxeles para detectar cualquier objeto en movimiento, desde objetos cercanos a la Tierra hasta KBO [52] . Para acelerar el proceso de detección, el equipo de New Horizons ha lanzado una campaña que permite a los ciudadanos participar en la búsqueda de KBO adecuados [53] [54] .

El 15 de octubre de 2014, la NASA anunció que había identificado varios KBO que podrían ser el objetivo de New Horizons [48] .

Cinturones de Kuiper extrasolares

Discos de escombros alrededor de las estrellas HD 139664 y HD 53143 , tomados por la Cámara Avanzada para Estudios Hubble del Telescopio Espacial Hubble.

Hasta 2006, los astrónomos habían resuelto discos circunestelares alrededor de nueve estrellas que se cree que son comparables al Cinturón de Kuiper del sistema solar. Esse possono dividersi in due categorie: fasce estese, con raggi di oltre 50 UA, e cinture strette come la nostra fascia di Kuiper, con raggi compresi tra 20 e 30 UA e dai contorni più netti. Il 15-20 % delle stelle osservate di tipo solare mostra un eccesso nell'infrarosso che sembra indicare la presenza di massicce strutture paragonabili alla Fascia di Kuiper. La maggior parte dei dischi di detriti attorno ad altre stelle è abbastanza giovani, ma il Telescopio spaziale Hubble nel 2006 riprese l'immagine di strutture con almeno 300 milioni di anni che si pensa siano in configurazioni stabili attorno alle stelle [55] .

La giovane stella bianca Fomalhaut è provvista di almeno due dischi circumstellari; il più interno è paragonabile alla Fascia principale del sistema solare, ma la più esterna ed estesa, situata appena al di là del pianeta scoperto nel 2008 alla distanza di circa 150 UA, pare costituita in prevalenza da oggetti ghiacciati ed è quindi paragonabile alla Fascia di Kuiper del nostro sistema solare [56] . Come Fomalhaut anche Vega mostra due tipi diversi di strutture attorno a sé, una più interna e calda e probabilmente formata da corpi rocciosi e una più fredda paragonabile alla Fascia di Kuiper solare, anche se dimensioni maggiori [57] .

Note

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  3. ^ ( EN ) New Horizons , su pluto.jhuapl.edu , NASA . URL consultato il 5 novembre 2014 .
  4. ^ La distinzione tra fascia di Kuiper e disco diffuso non è chiara nella letteratura: alcuni le considerano due zone distinte, altri pensano invece che il disco diffuso faccia parte della fascia.
  5. ^ Craig B. Agnor & Douglas P. Hamilton, Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter ( PDF ), in Nature , vol. 411, 2006, pp. 192-194 (archiviato dall' url originale il 21 giugno 2007) .
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