Astronomiya

Qaz nəhənglərində quruluş kimi Kuiper kəməri / Oort buludu varmı?

Qaz nəhənglərində quruluş kimi Kuiper kəməri / Oort buludu varmı?

Qaz nəhənglərinin ayları olduğunu bilirəm, ulduzun da planetləri olduğu kimi, Kuiper kəmərləri və ya Oort Cloud? Qaz nəhənglərində uyğun bir quruluş varmı? Olmasa niyə yoxdur?


Planetlərin ətrafındakı cazibə bölgəsini bəzən Təsir Sahəsi, bəzən Təpə Sferası adlandırılan hesablamaq çətin deyil. Fərqli şəkildə hesablanırlar, amma eyni fikri müəyyənləşdirirlər.

Həqiqi uzunmüddətli sabit bölgə Torpaq Sferasının təxminən 50% -ni təşkil edir. Yupiter kimi bir qaz nəhəngi, sadəcə özünün Kuiper Kəmərinə və ya Oort Bulud ekvivalentinə sahib olması üçün cazibə nəzarəti olan kifayət qədər böyük bir bölgəyə sahib deyil. Ayrıca, günəşə yaxınlıq və trojan nöqtələrinin cazibə sabitliyi bir amildir. Günəş-Yupiter sistemi ilə əslində baş verən şey sabit bölgələrin troyan nöqtələri olması və (Saturn səbəbi ilə) Cis-Rezonans orbitləri olması, lakin trans-rezonans olmamasıdır (Saturn çox böyük və Yupiterə çox yaxındır, buna görə trans- rezonans). Yupiterin izdihamlı Trojan nöqtələri və Hildaları (əksəriyyəti Cis-rezonans) bir az kuiper-kəmər ekvivalentinə bənzəyir və bu günəş-yupiter sisteminin nəticəsidir, günəş dominant və Yupiterdir, günəşin kütləsinin mində biri, lakin böyükdür planetlərin arasında hakim olmaq üçün kifayətdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, Yupiterin günəşdən məsafəsində, Günəş sistemi Kuiper kəmərindən fərqli olaraq bir qədər daha sıx və təyyarəyə düzəlmişdir, buna görə Kuiper kəmərinə bənzər bir müqayisə deyil, ancaq orbitə çıxan yer cisimlər toplanmağa meyllidir, çünki bunlar ən sabit bölgələrdir. Kuiper kəməri və Oort buludu həqiqətən bölgələr deyil, çünki müəyyən məsafələrdə günəş ətrafındakı bütün kürəni əhatə edirlər.

Düşünürəm ki, doğru vəziyyətdə olan bir qaz nəhənginin öz Kuiper kəməri və Oort Buludu kimi bir şeyə sahib olması mümkün ola bilər, ancaq ulduzundan çox uzaq və digər böyük planetlərdən uzaq və tercihen olduqca kütləvi olmalıdır. . Məhdudiyyətlər yenə də o planetin təpə sferasının 1/2-dən çox olmayacaqdı, amma düşünürəm ki, uyğun şəraitdə nəzəri cəhətdən mümkündür. Buna baxmayaraq, belə bir vəziyyət, Trojan nöqtələri və trans və cis orbitalları, mümkün kuiper kəmərindən və ya oort bulud ekvivalentindən daha çox yayılmış ola bilər, buna görə də bunun mümkün ola biləcəyini düşünürəm. 100% əmin deyiləm.


Yupiter və ya Saturn onların ulduzu hesab olunurdularsa üzüklər 'asteroid kəmərləri', sferik ayları '(cırtdan) planetləri' və digər peykləri 'asteroid' adlandırılacaqdı. Bu, xüsusən Yupiterin geniş və üzük halqaları ilə özünü göstərir yox çılpaq gözlə görünə bilər, buna görə görmə qabiliyyəti ilə fərqlənən digər üç qaz nəhənginin halqalarından daha çox bir ulduzun ətrafındakı asteroid kəmərlərinə bənzəyirlər.

Bildiyim qədər qaz nəhənginin bir dirəyinin üstündə və ya yaxınlığında dövrə vuran təbii bir peyk yoxdur.


Oort buludu

The Oort buludu (/ ɔːr t, tər t /), [1] bəzən Öpik – Oort buludu, [2] ilk dəfə 1950-ci ildə Hollandiyalı astronom Jan Oort tərəfindən təsvir edilmiş, [3], Günəşi 2000 - 200.000 au (0.03 - 3.2 işıq-) arasında dəyişmək təklif olunan, əsasən buzlu planetesimal buludunun nəzəri [4] konsepsiyasıdır. il). [qeyd 1] [5] İki bölgəyə bölünür: disk şəklində daxili Oort buludu (və ya Hills buludu) və sferik xarici Oort buludu. Hər iki bölgə də heliosferin kənarında və ulduzlararası məkanda yerləşir. [5] [6] Kuiper kəməri və səpələnmiş disk, trans-Neptun cisimlərinin digər iki su anbarı, Günəşdən Oort buluduna qədər mindən bir qədər azdır.

Oort buludunun xarici hüdudu Günəş sisteminin kosmoqrafiya sərhədini və Günəş Təpəsi sferasının dərəcəsini təyin edir. [7] Xarici Oort buludu yalnız Günəş Sistemi ilə sərbəst şəkildə bağlıdır və beləliklə həm keçən ulduzların, həm də Süd Yolunun özünün cazibə qüvvəsindən təsirlənir. Bu qüvvələr ara sıra buludun içərisindəki kometləri öz orbitlərindən kənarlaşdıraraq daxili Günəş sisteminə göndərirlər. [5] Öz orbitlərinə əsasən qısa müddətli kometaların əksəriyyəti dağınıq diskdən gələ bilər, lakin bəzi qısa müddətli kometlər Oort buludundan qaynaqlanmış ola bilər. [5] [8]

Astronomlar, Oort buludunu əmələ gətirən maddənin Günəşə yaxınlaşdığını və Günəş sisteminin təkamülünün başlanğıcında nəhəng planetlərin cazibə qüvvəsinin təsiriylə kosmosa qədər səpələndiyini təxmin edirlər. [5] Oort buludunun təsdiqlənmiş birbaşa müşahidələri aparılmasa da, daxili Günəş sisteminə daxil olan ən uzun müddətli və Halley tipli kometaları, yüzlərlə kentavr və Yupiter ailəsi kometlərini də dolduran mənbə ola bilər. . [8]


Joseph Lazio tərəfindən [email protected]>

Kometaların yüksək eliptik orbitləri var. Perihelionda və ya ən yaxın olduqda
Günəşə yaxınlaşdıqda, adətən məsafədən eyni məsafədədirlər
Yer olduğu kimi Günəş. Afelionda və ya ən uzaq məsafədə olduqda
Günəş, Plutonun orbitindən çox kənarda ola bilər. Bir kometa varsa
Kifayət qədər müddət ərzində müşahidə edildiyi üçün səmadakı hərəkəti imkan verir
perihelionda olduğunu və aphelionun nə qədər uzaq olduğunu təxmin etmək
(daha doğrusu, orbitinin əsas oxunu qiymətləndirə bilərik).

1950-ci ildə Jan Oort orbitləri olan kometaları analiz edirdi
müəyyənləşdirdi. Bir çox kometin afelisinin olduğunu aşkarladı
təqribən Günəşlə eyni məsafədə, təxminən 50.000 AU. (Üçün
istinad, Dünya Günəşdən 1 AU məsafədədir, Neptun
40 AU məsafədə və ən yaxın ulduz məsafədədir
270.000 AU.) Beləliklə Oort, Günəşin geniş bir ətrafla əhatə olunduğunu irəli sürdü
məsafənin təxminən 1/5 hissəsini ən yaxın məsafəyə uzanan kometa sürüsü
ulduz.

Günəşdən bu qədər uzaq məsafələrdə bu kometlər yalnız sərbəstdir
cazibə qüvvəsi ilə Günəşə bağlıdır. Yüngül bir cazibə dartması
bir neçə işıq ili içərisində keçən bir ulduz kifayətdir
öz orbitlərini dramatik şəkildə dəyişdirmək. Cazibə qüvvəsi nəticələnə bilər
bir kometada ya (1) cazibə qüvvəsi ilə Günəşlə əlaqəsiz olur
və heç vaxt geri dönməyəcək və ya (2) düşən ulduzlararası boşluğa sürüşmək
daxili günəş sisteminə. Bu, hazırda qəbul edilmişdir
"uzun müddət" deyilən kometaların mənşəyinin izahı. Bunlar
kometalar kiçik bir cazibə qüvvəsinə qədər Günəşi böyük məsafələrdə dövr edir
dırnaq onların orbitini dəyişdirir və daxili günəşə düşməsinə səbəb olur
sistem, onları gördüyümüz yerdə. Çünki afeliləri azadlıqda qalır
məsafələr yüzlərlə, minlərlə, bəlkə də 1 milyon çəkə bilər
daxili günəş sisteminə qayıtmadan bir neçə il əvvəl. Hale-Bopp kometası
belə bir kometanın nümunəsidir.

Kometlərin Oort buludundan qaynaqlandığını nəzəriyyə etmək izah etmir
lakin bütün kometlərin xüsusiyyətləri. "Qısa müddətli" kometalar, bunlar
dövrləri 200 ildən az olan, ətrafında və ya ətrafında yörüngələrə sahibdir
ekliptik --- Yerin və digər planetlərin orbitə çıxdığı təyyarə.
Uzun müddətli kometaların göyün hər tərəfindən gəldiyi görünür. Qisa müddət
kometalar, ehtimal ki, qalmış bir material diski varsa izah edilə bilər
günəş sisteminin meydana gəlməsindən, orbitdən uzanan
Neptunun 50 AU və ya daha çox olduğunu. Belə olan obyektlər arasındakı toqquşmalar a
günəş sistemimizdəki qaz nəhənglərindən disk və cazibə yedəkləri
bəzi cisimlərin içəriyə düşməsinə səbəb olmaq üçün kifayətdir
günəş sistemi bəzən onları görəcəyimiz yerlərdə. Halley kometası
yəqin ki, belə bir kometanın bir nümunəsidir.

Kuiper Kəmər obyektlərinin birbaşa aşkarlanması 1990-cı illərin əvvəllərində baş vermişdir
1992 / QB1 aşkarlanması ilə, bax
& ltURL: http: //www.ifa.hawaii.edu/faculty/jewitt/qb1.html>. Əlavə
dolayısıyla Günəşin ətrafındakı bir material üçün bir dəlil gətirir
ətraflarında diskləri olan yaxınlıqdakı ulduzların şəkilləri. Bu disklər
digər ulduzların ətrafında Kuiper Kəmərinin olduğundan bir neçə dəfə böyükdür
bu günə qədər uzandığı müşahidə edildi, lakin keyfiyyətcə ola bilər
Kuiper Kəmərinə bənzəyir. Görmək
& ltURL: http: //galileo.ifa.hawaii.edu/users/jewitt/Origins-bpic.html>.

Maraqlıdır ki, Oort Buludunun mənşəyinə dair mövcud nəzəriyyələr və
Kuiper Kəməri, Kuiper Kəmərinin əvvəlcə meydana gəldiyini göstərir. The
Kuiper Kəməri, Günəş sisteminin meydana gəlməsindən qaynaqlanan detritdir.
Ondan daxili günəş sisteminə daxil olan obyektlər qarşılıqlı təsir göstərə bilər
başda Yupiter olmaqla nəhəng planetlərlə cazibə qüvvəsi. Bəzi
obyektlər təsir göstərəcək şəkildə orbitlərini dəyişdirmiş olardı
planetlərdən biri (1994-cü ildə Comet Shoemaker-Levy 9 kimi) bəzi
cisimlər günəş sistemindən tamamilə və bəzilərindən çıxarılacaqdı
obyektlər çox böyük orbitlərə və Oorta atılacaqdı
bulud.


Kometalar, Kuiper Kəməri və Oort Buludu

Kometalar günəş sistemindəki əsasən buz və tozdan ibarət olan kiçik, nizamsız formalı cisimlərdir və bir qayda olaraq bir neçə kilometri ölçürlər. Günəşi onları Günəşə çox yaxınlaşdıran çox eliptik orbitlərdə gəzirlər və sonra onları Neptunun yanından yola salırlar. Günəşin ətrafında dövr etmək üçün çəkdikləri vaxta görə iki kometa kateqoriyası var. Qısamüddətli kometlər 200 ildən az, uzunmüddətli kometlər isə 200 ili alır, bəzilərinin Günəşin ətrafında dövr etməsi 100-1 milyon il çəkir.

Qısa müddətli kometlər ekliptikin yaxınlığında tapılır, yəni Günəşi planetlərlə eyni müstəvidə dövr edirlər. Qısa müddətli kometaların, Neptun & # x27s orbitinin xaricindəki (təxminən 30-50 AU arasında) bir çox buzlu kometaya bənzər obyektlərə sahib olduğu Kuiper Kəmərində meydana gəldiyi düşünülür. Uzunmüddətli kometlər, təsadüfi yönümlü və mütləq ekliptikanın yanında heç bir yerdə olmayan orbitlərə sahibdirlər. Onların Oort buludundan qaynaqlandığı düşünülür. Oort buludunun heç vaxt müşahidə edilmədiyi, lakin Günəş ətrafında sferik bir paylanmada 3000 AU ilə 100,000 AU arasında yerləşən ən az 10 12 buzlu cismin olduğuna inanılır.

Kuyruklu ulduzlar Günəşə yaxınlaşdıqca, Günəşin istiliyi buzları buxarlamağa başlayır və onların koma olaraq bilinən kometanın nüvəsi ətrafında qeyri-səlis, işıqlı buxarlanmış qaz sahəsi meydana gətirməsinə səbəb olur. Komanın xaricində, hidrogen halo adlanan, hidrogen qazı təbəqəsi, diametri 10 10 metrə qədər uzanır.

Günəş küləyi daha sonra bu qazları və toz hissəciklərini Günəş istiqamətindən uzaqlaşdıraraq iki quyruğun meydana gəlməsinə səbəb olur. Kuyruklu ulduz ətrafı gəzdikcə bu quyruqlar həmişə Günəşdən uzaqlaşır. Bir quyruğa ion quyruğu deyilir və Günəşin şüalanması ilə yüklənmiş molekullara və ionlara ayrılan qazlardan ibarətdir. Ən çox yayılmış ion olduğundan, CO + mavi işığı qırmızı işığa nisbətən daha yaxşı səpdiyindən müşahidəçilər üçün bu ion quyruğu çox vaxt mavi görünür.

Digər quyruq toz quyruğu adlanır və normal olaraq ağ görünür. Bu quyruqdakı toz günəş küləyindən daha az təsirlənir, çünki toz hissəcikləri ion quyruğundakı ionlardan daha böyükdür. Bu səbəbdən toz quyruğu ümumiyyətlə düz deyil, əyri olur və birbaşa Günəşdən uzaqlaşmır, çünki kometanın hərəkətindən də təsirlənir. Kometanın quyruqları son dərəcə böyük ola bilər və 1 AU (Yerlə Günəş arasındakı məsafə) məsafəni uzadıram! Hər iki quyruğu İngiltərədəki Malcom Ellisin çəkdiyi sağdakı Hale-Bopp kometasının şəklində görmək olar.

Kuiper kəməri

Kuiper kəməri, Günəşdən ekliptik düzündə təxminən 30 ilə 50 AU arasındakı bir bölgədir. Trans-Neptun cisimlərinin əksəriyyətinin, o cümlədən Pluton və bu yaxınlarda kəşf edilmiş bir neçə başqa cırtdan planetin olduğu inanılır. Günəş sisteminin və # x27s qısa müddətli kometaların bir çoxunun mənşəyi olduğu düşünülür. Bir neçə növ Kuiper kəmər obyekti və ya KBO var. Klassik KBO'lar Günəşdən 30 ilə 50 AU arasında, ən çox 42 ilə 48 AU arasında dövr edir. 30 ° -dən az olan orbital meyllərə sahibdirlər. Başqa bir KBO növü, orbital eksantrikliyə nisbətən daha yüksək olan dağınıq KBO adlanır. Yəqin ki, Neptun başda olmaqla qaz nəhəngləri ilə cazibə qarşılıqlı təsiri nəticəsində bu düzensiz yörüngələrə köçdülər. Onların qısa müddətli kometaların bir mənbəyi olduğu düşünülür. Son tip KBO-lar rezonans KBO adlanır, çünki bu obyektlər Neptunla rezonans orbitlərindədir. Bir çoxu Neptunla 3: 2 orbital rezonansda, digərləri 4: 3, 5: 3 və ya 2: 1-dədir. Bu orbital rezonanslar nisbətən sabit orbitlərdir və cisimlərin Neptun & # x27s cazibə qüvvəsi ilə orbitdən sıxışdırılmasının qarşısını alır. 3: 2 rezonansında olan KBO-lara Plutonun adını verən plutinolar deyilir.

Oort buludu

Oort buludu heç vaxt müşahidə edilməyib, lakin Günəşimizin ətrafında 3000 ilə 100.000 AU arasındakı məsafələrdə dönən kometalar kimi buzlu cisimlərin sferik bir paylanması olduğu düşünülür. Günəş sistemindəki uzunmüddətli kometaların bir çoxunun mənşəyi olduğuna inanılır. Oort buludundakı cisimlər, ehtimal ki, Uran və Neptunun günümüzdəki orbitləri ətrafında Günəşə daha yaxın bir şəkildə meydana gəldi və daha sonra planetlərlə cazibə qüvvəsi ilə mövcud mövqelərinə itələdilər. Astronomlar, ümumi kütləsi təxminən 100 yer kütləsi olan Oort buludunun təxminən 10 12 - 10 13 üzvü olduğunu nəzəriyyə edirlər. Kuiper kəmərindəki obyektlər planetlərin cazibə qüvvəsindən təsirlənir. Bundan əlavə, obyektlərin planetlərdən təsirlənmədiyi 50-2000 AU-dan Oort buludunun bir bölgəsidir. Buluddakı cisimlər 2000-15.000 AU-dan qalaktik gelgit qüvvələrindən, xarici Oort buludundan isə 15.000-100.000 AU-dan başqa ulduzların cazibə qüvvələri təsirlənir. Oort buludunun xaricində, Günəş & # x27s cazibə qüvvəsi cisimləri orbitdə saxlayacaq qədər güclü deyil.


Mündəricat

Ehtiyac Təpələr buludu hipotez Oort buludunun dinamikası ilə sıx bağlıdır: Oort bulud kometaları ətraf mühitində daim narahatdırlar. Laqeyd olmayan bir hissə Günəş sistemini tərk edir və ya buxarlandığı daxili sistemə girir və ya Günəşə və ya qaz nəhənglərinə düşür. Beləliklə, Oort buludu çoxdan tükənməli idi, lakin hələ də kometalarla yaxşı təmin olunur.

Hills bulud fərziyyəsi, Oort buludunun davamlılığına, əhalinin sıx yerləşdiyi, daxili Oort bölgəsini - "Hills buludunu" yerləşdirərək həll edir. Təpələr buludundan atılan obyektlərin, ehtimal ki, Oort buludunu qoruyaraq klassik Oort bulud bölgəsində sona çatması ehtimalı var. [4] Çox güman ki, Hills buludu bütün Günəş Sistemində ən böyük kometaların konsentrasiyasına sahibdir.

Hills buludunun mövcudluğu inandırıcıdır, çünki onsuz da orada bir çox cəsəd tapılmışdır. Oort buludundan daha sıx olmalıdır. [5] [6] Ən yaxın ulduzlarla qravitasiya qarşılıqlı təsiri və qalaktikadan gələn gelgit təsiri Oort buludundakı kometalara dairəvi orbitlər verdi, bu Hills buludundakı kometlər üçün olmaya bilər. Hills buludunun ümumi kütləsi bəzi alimlərin xarici Oort buludundan qat-qat çox olacağını düşündükləri bilinmir.

Orijinal Oort bulud modeli Düzenle

1932-1981-ci illər arasında astronomlar Ernst Öpik və Jan Oort tərəfindən təklif edilən Oort buludunun və Kuiper kəmərinin Günəş sistemindəki yeganə kometa ehtiyatı olduğuna inanırdılar.

1932-ci ildə, Estoniyalı astronom Ernst Öpik, kometaların Günəş sisteminin xarici sərhədlərini dövr edən bir buludda kökləndiyini fərziyyə etdi. [7] 1950-ci ildə bu fikir Hollandiyalı astronom Jan Oort tərəfindən aydın bir ziddiyyəti izah etmək üçün müstəqil olaraq canlandırıldı: Kometalar daxili Günəş Sistemindən bir neçə dəfə keçdikdən sonra məhv edildi, buna görə bir neçə milyard ildir mövcud olmuşsa (Günəşin başlanğıcından bəri) Sistem), artıq müşahidə edilə bilməz. [8]

Oort, tədqiqatı üçün 1850-1952-ci illər arasında ən yaxşı müşahidə olunan 46 kometi seçdi. Yarı böyük oxların qarşılıqlı paylanması 40,000 ilə 150,000 AU (0,6 və 2,4 ly) arasında kometaların su anbarının olmasını təklif edən maksimum tezliyi göstərdi. ) uzaqda. Günəşin təsir dairəsinin (astrodinamika) hüdudlarında yerləşən bu su anbarı, ulduz narahatlıqlarına məruz qalacaq, ehtimal ki, bulud kometlərini xaricə çıxaracaq və ya içəriyə sürükləyəcək.

1980-ci illərdə astronomlar əsas buludun Günəşdən təxminən 3000 AU-da başlayacaq və 20 min AU-da klassik buluda qədər davam edəcək bir daxili hissəyə sahib ola biləcəyini başa düşdülər. Əksər təxminlərə görə, Hills buludunun əhalisi təxminən 20 trilyon (xarici buluddan təxminən beş-on qat) təşkil edir, halbuki sayı ondan on dəfə çox ola bilər. [9]

"Daxili bulud" un əsas modeli 1981-ci ildə bölgəyə adını verən Los Alamos Laboratoriyasından olan astronom Jack G. Hills tərəfindən təklif edilmişdir. Günəş sistemi yaxınlığında bir ulduzun keçməsinin Yer üzündə nəsli kəsilməsinə səbəb ola biləcəyini və "kometa yağışını" tətik etdiyini hesabladı.

Araşdırmaları, əksər bulud kometlərinin orbitlərinin Oort buludunun təklif olunan məsafəsindən Günəşə çox yaxın, 10.000 AU yarı-böyük oxa sahib olmasını təklif etdi. [5] Üstəlik, ətrafdakı ulduzların və qalaktik dalğanın təsiri Oort bulud kometlərini ya Günəşə, ya da Günəş Sisteminin xaricinə göndərməli idi. Bu məsələləri nəzərə almaq üçün Hills, xarici halodan on və ya yüz qat daha çox kometa nüvəsinə sahib bir daxili buludun varlığını təklif etdi. [5] Beləliklə, yumşaq xarici buludu bərpa etmək mümkün olan yeni kometaların mənbəyi ola bilər.

Sonrakı illərdə digər astronomlar Hills buludunu axtardılar və uzun müddətli kometləri araşdırdılar. Bu, hər biri sırasıyla 1982 və 1983-cü illərdə Hills buludunun quruluşunu təklif edən Sidney van den Bergh və Mark E. Bailey ilə bağlı idi. [10] 1986-cı ildə Bailey, Günəş sistemindəki kometaların əksəriyyətinin Oort bulud bölgəsində deyil, daha yaxın və daxili buludda, 5.000 AU yarı böyük oxu olan bir orbitlə yerləşdiyini bildirdi. [10] Tədqiqat, Victor Clube və Bill Napier (1987) və R. B. Stothers (1988) tərəfindən aparılan tədqiqatlarla daha da genişləndirildi. [10]

Bununla birlikdə, Hills buludu 1991-ci ildə [11], elm adamları Hills nəzəriyyəsini davam etdirdikdə böyük maraq gördü. [a]

Quruluşu və tərkibi Redaktə edin

Oort bulud kometləri ətrafı və uzaqdakı obyektlər tərəfindən daim narahatdır. Əhəmiyyətli sayda ya Günəş sistemini tərk edir, ya da Günəşə çox yaxınlaşır. Bu səbəbdən Oort buludu çoxdan parçalanmalı idi, lakin yenə də bütöv qalır. Hills bulud təklifi bir açıqlama verə bilər J. G. Hills və digər elm adamları, xarici Oort buludundakı kometaları dolduracağını düşünürlər. [12]

Çox güman ki, Hills buludu Günəş Sistemindəki ən böyük kometaların konsentrasiyasıdır. [10] Hills buludu xarici Oort buludundan daha sıx olmalıdır: Varsa, ölçüsü 5000 ilə 20000 AU arasındadır. Buna qarşı Oort buludunun ölçüsü 20.000-50.000 AU (0.3 və 0.8 ly) arasındadır. [13]

Hills buludunun kütləsi bilinmir. Bəzi elm adamları bunun Oort buludundan beş qat daha kütləvi ola biləcəyinə inanırlar. [3] Mark E. Bailey, bədənlərin əksəriyyəti 10.000 AU-da yerləşsə, Hills buludunun kütləsini 13.8 Yer kütləsi olaraq qiymətləndirir. [10]

Kometaların analizləri bütövlükdə təmsil olunursa, Hills bulud obyektlərinin böyük əksəriyyəti su, metan, etan, karbonmonoksit və hidrogen siyanür kimi müxtəlif buzlardan ibarətdir. [14] Bununla birlikdə, uzun müddətli bir kometanın tipik bir orbitində bir asteroid olan 1996 PW cisminin tapılması, buludun da qayalıq cisimlər içində ola biləcəyini göstərir. [15]

Azotun karbon analizi və izotopik nisbətləri, əvvəlcə Oort buludunun, digərinin isə Yupiter sahəsinin gövdəsindəki kometalarında, ikisi arasında fərqli bölgələrə baxmayaraq az fərq göstərir. Bu, hər ikisinin də bir protoplanetary diskdən gəldiyini göstərir [16], eyni zamanda kometa buludunun ölçüləri və Tempel 1 kometasının son təsir tədqiqatı ilə dəstəklənən bir nəticə. [17]

Forma Düzəliş

Bir çox elm adamı, Hills buludunun Günəş Sisteminin ilk 800 milyon ili içərisində Günəşlə başqa bir ulduz arasında yaxın (800 AU) qarşılaşmadan meydana gəldiyini və 90377 Sedna'nın eksantrik orbitini izah edə biləcəyini düşünür. nə Nə Yupiterin, nə Neptunun, nə də gelgit təsirlərinin təsiri altındadır. [18] O zaman Hills buludunun Oort buludundan "cavan" olması mümkündür. Fəqət 2000 OO'daki bu düzensizlikleri yalnız Sedna daşıyır67 və 2006 SQ372 bu nəzəriyyə lazım deyil, çünki hər ikisi də Günəş Sisteminin qaz nəhənglərinə yaxın orbitdədir.

Hills buludundakı cəsədlər daha çox su buzu, metan və ammonyakdan ibarətdir. Astronomlar Hyakutake Comet kimi bir çox uzun müddətli kometlərin Hills buludundan qaynaqlandığından şübhələnirlər.

Sednanın kəşfini elan edən məqalələrində Mike Brown və həmkarları, ilk Oort bulud obyektini müşahidə etdiklərini iddia etdilər. Eris kimi dağınıq disk obyektlərindən fərqli olaraq, Sednanın perihelionunun (76 AU) Neptunun cazibə qüvvəsinin təkamülündə rol oynaması üçün çox uzaq olduğunu müşahidə etdilər. [19] Müəlliflər Sednanı Ekliptik boyunca yerləşən və Kuiper kəməri ilə Oort buludunun daha sferik hissəsi arasında yerləşdirilmiş "daxili Oort buludu obyekt" kimi qəbul etdilər. [20] [21] Bununla birlikdə, Sedna, Hills buludundakı obyektlər üçün Günəşə gözlənildiyindən çox yaxındır və meyli planetlərin və Kuiper kəmərinin meylinə yaxındır.

Hills buludundan və ya bəlkə də Oort buludundan qaynaqlana bilən retrograd orbitlə 2008 KV 42-ni əhatə edir. [22] Eyni, mənşəyi şübhə doğuran damokloidlər üçün də, məsələn, bu kateqoriyaya aid ad, 5335 Damokl üçün də tətbiq olunur.

Kometalar Redaktə edin

Astronomlar, xüsusilə də Hills buludu ilə eyni bölgədən bir neçə kometin gəldiyindən şübhələnirlər, bunlar 1.000 AU-dan daha çox afelisi olanlara (beləliklə Kuiper qurşağından daha uzaq bir bölgədəndirlər), lakin 10.000 AU-dan az (və ya olsaydılar) əks halda xarici Oort buluduna çox yaxın olun).

Bəzi məşhur kometlər böyük məsafələrə çatır və Hills bulud obyektlərinə namizəddirlər. Məsələn, 15 mart 2007-ci ildə avstraliyalı astronom Terry Lovejoy tərəfindən kəşf edilən Lovejoy Cometinin, daxil olan afelion məsafəsi təxminən 1800 AU idi. 1996-cı ildə həvəskar astronom Yuji Hyakutake tərəfindən kəşf edilən Hyakutake kometası, 3500 AU xaricdə apheliyasına sahibdir. 7 Avqust 2006-cı ildə Avstraliyada Robert H. McNaught tərəfindən kəşf edilən McNaught Cometası, 4100 AU afelisi ilə son onilliklərin ən parlaq kometalarından biri oldu. 27 avqust 2004-cü ildə həvəskar astronom Donald Machholz tərəfindən kəşf edilən Machholz kometası, təxminən 5000 AU'dan gəldi.

Sedna, ilk namizəd Düzenle

Sedna, 14 noyabr 2003-cü ildə Michael E. Brown, Chad Trujillo və David L. Rabinowitz tərəfindən kəşf edilən kiçik bir planetdir. Spektroskopik tədbirlər səth tərkibinin digər trans-Neptuniya cisimlərinə bənzədiyini göstərir: Əsasən qarışıqdan ibarətdir. su buzları, metan və azotlu toxum. Səthi Günəş sistemindəki ən qırmızılardan biridir.

Bu, istifadə edilən tərifə görə Hills bulud obyektinin ilk aşkarlanması ola bilər. Hills buludunun sahəsi, orbitləri 1500 ilə 10.000 AU arasında olan hər hansı bir obyekt kimi müəyyən edilir. [ alıntıya ehtiyac var ]

Bununla birlikdə, Sedna, Hills buludunun ehtimal olunan məsafəsindən daha yaxındır. Günəşdən təxminən 13 milyard kilometr (87 AU) məsafədə kəşf edilən planetoid, ən yaxın yaxınlaşdığı müddətdə (sonrakı 2076-cı ildə meydana gələcək) günəşdən yalnız 76 AU perihelion nöqtəsi ilə 11.400 illik eliptik bir orbitdə hərəkət edir. və ən uzaq nöqtədə 936 AU-ya gedir.

Bununla birlikdə, Sedna Kuiper kəmər obyekti sayılmır, çünki orbiti onu 50 AU-da Kuiper kəmərinin bölgəsinə gətirmir. Sedna "ayrı bir obyekt" dir və bu səbəbdən də Neptunla rezonans yaratmır.

2012 VP113 Redaktə edin

Trans-Neptuniya obyekti 2012 VP 113, 26 Mart 2014-cü ildə elan edildi və Neptundan əhəmiyyətli dərəcədə ayrılmış bir perihelion nöqtəsi ilə Sedna ilə oxşar bir orbitə sahibdir. Onun orbiti Günəşdən 80 ilə 400 AU arasındadır.


Mündəricat

Ehtiyac Təpələr buludu hipotez Oort buludunun dinamikası ilə sıx bağlıdır: Oort bulud kometaları ətraf mühitində daim narahatdırlar. Laqeyd olmayan bir hissə Günəş sistemini tərk edir və ya buxarlandığı daxili sistemə girir və ya Günəşə və ya qaz nəhənglərinə düşür. Beləliklə, Oort buludu çoxdan tükənməli idi, lakin hələ də kometalarla yaxşı təmin olunur.

Hills bulud fərziyyəsi, Oort buludunun davamlılığına, əhalinin sıx yerləşdiyi, daxili Oort bölgəsini - "Hills buludunu" yerləşdirərək həll edir. Təpələr buludundan atılan obyektlərin, ehtimal ki, Oort buludunu qoruyaraq klassik Oort bulud bölgəsində sona çatması ehtimalı var. [4] Çox güman ki, Hills buludu bütün Günəş Sistemində ən böyük kometaların konsentrasiyasına sahibdir.

Hills buludunun mövcudluğu inandırıcıdır, çünki onsuz da orada bir çox cəsəd tapılmışdır. Oort buludundan daha sıx olmalıdır. [5] [6] Ən yaxın ulduzlarla qravitasiya qarşılıqlı təsiri və qalaktikadan gələn gelgit təsiri Oort buludundakı kometalara dairəvi orbitlər verdi, bu Hills buludundakı kometlər üçün olmaya bilər. Hills buludunun ümumi kütləsi bəzi alimlərin xarici Oort buludundan qat-qat çox olacağını düşündükləri bilinmir.

Orijinal Oort bulud modeli Düzenle

1932-1981-ci illər arasında astronomlar Ernst Öpik və Jan Oort tərəfindən təklif edilən Oort buludunun və Kuiper kəmərinin Günəş sistemindəki yeganə kometa ehtiyatı olduğuna inanırdılar.

1932-ci ildə Estoniyalı astronom Ernst Öpik, kometaların Günəş Sisteminin xarici sərhədlərini dövr edən bir buludda kökləndiyini fərziyyə etdi. [7] 1950-ci ildə bu fikir Hollandiyalı astronom Jan Oort tərəfindən aydın bir ziddiyyəti izah etmək üçün müstəqil olaraq canlandırıldı: Kometalar daxili Günəş Sistemindən bir neçə dəfə keçdikdən sonra məhv edildi, buna görə bir neçə milyard ildir mövcud olmuşsa (Günəşin başlanğıcından bəri) Sistem), artıq müşahidə edilə bilməz. [8]

Oort, tədqiqatı üçün 1850-1952-ci illər arasında ən yaxşı müşahidə olunan 46 kometi seçdi. Yarı böyük oxların qarşılıqlı paylanması 40,000 ilə 150,000 AU (0,6 və 2,4 ly) arasında kometaların su anbarının olmasını təklif edən maksimum tezliyi göstərdi. ) uzaqda. Günəşin təsir dairəsinin (astrodinamika) hüdudlarında yerləşən bu su anbarı, ulduz narahatlıqlarına məruz qalacaq, ehtimal ki, bulud kometlərini xaricə çıxaracaq və ya içəriyə sürükləyəcək.

1980-ci illərdə astronomlar əsas buludun Günəşdən təxminən 3000 AU-da başlayacaq və 20000 AU-da klassik buluda qədər davam edəcək bir daxili hissəyə sahib ola biləcəyini başa düşdülər. Əksər təxminlərə görə, Hills buludunun əhalisi təxminən 20 trilyon (xarici buluddan təxminən beş-on qat) təşkil edir, halbuki sayı ondan on dəfə çox ola bilər. [9]

"Daxili bulud" un əsas modeli 1981-ci ildə bölgəyə adını verən Los Alamos Laboratoriyasından olan astronom Jack G. Hills tərəfindən təklif edilmişdir. Günəş sistemi yaxınlığında bir ulduzun keçməsinin Yer üzündə nəsli kəsilməsinə səbəb ola biləcəyini və "kometa yağışını" tətik etdiyini hesabladı.

Araşdırması, əksər bulud kometlərinin orbitlərinin, Oort buludunun təklif olunan məsafəsindən Günəşə çox yaxın, 10.000 AU yarı böyük oxa sahib olduğunu irəli sürdü. [5] Üstəlik, ətrafdakı ulduzların və qalaktik dalğanın təsiri Oort bulud kometlərini ya Günəşə, ya da Günəş Sisteminin xaricinə göndərməli idi. Bu məsələləri nəzərə almaq üçün Hills, xarici halodan on və ya yüz qat daha çox kometa nüvəsinə sahib bir daxili buludun varlığını təklif etdi. [5] Beləliklə, yumşaq xarici buludu yenidən təmin etmək yeni kometlərin mümkün bir mənbəyi olardı.

Sonrakı illərdə digər astronomlar Hills buludunu axtardılar və uzun müddətli kometləri araşdırdılar. Bu, hər biri sırasıyla 1982 və 1983-cü illərdə Hills buludunun quruluşunu təklif edən Sidney van den Bergh və Mark E. Bailey ilə bağlı idi. [10] 1986-cı ildə Bailey, Günəş sistemindəki kometaların əksəriyyətinin Oort bulud bölgəsində deyil, daha yaxın və daxili buludda, 5.000 AU yarı böyük oxu olan bir orbitlə yerləşdiyini bildirdi. [10] Tədqiqat, Victor Clube və Bill Napier (1987) və R. B. Stothers (1988) tərəfindən aparılan tədqiqatlarla daha da genişləndirildi. [10]

Bununla birlikdə, Hills buludu 1991-ci ildə [11], elm adamları Hills nəzəriyyəsini davam etdirdikdə böyük maraq gördü. [a]

Quruluşu və tərkibi Redaktə edin

Oort bulud kometaları ətrafı və uzaq cisimlər tərəfindən daim narahatdır. Əhəmiyyətli sayda ya Günəş sistemini tərk edir, ya da Günəşə çox yaxınlaşır. Bu səbəbdən Oort buludu çoxdan parçalanmalı idi, lakin yenə də bütöv qalır. Hills bulud təklifi bir açıqlama verə bilər J. G. Hills və digər elm adamları, xarici Oort buludundakı kometaları dolduracağını düşünürlər. [12]

Çox güman ki, Hills buludu Günəş Sistemindəki ən böyük kometaların konsentrasiyasıdır. [10] Hills buludu xarici Oort buludundan daha sıx olmalıdır: Əgər mövcuddursa, ölçüsü 5000 ilə 20000 AU arasındadır. Əksinə, Oort buludunun ölçüsü 20.000 ilə 50.000 AU (0.3 və 0.8 ly) arasındadır. [13]

Hills buludunun kütləsi bilinmir. Bəzi elm adamları bunun Oort buludundan beş qat daha kütləvi ola biləcəyinə inanırlar. [3] Mark E. Bailey, Hills buludunun kütlələrini, cisimlərin əksəriyyəti 10.000 AU-da yerləşsə, 13.8 Yer kütləsi olaraq qiymətləndirir. [10]

Kometaların analizləri bütövlükdə təmsil olunursa, Hills bulud obyektlərinin böyük əksəriyyəti su, metan, etan, karbonmonoksit və hidrogen siyanür kimi müxtəlif buzlardan ibarətdir. [14] Bununla birlikdə, uzun müddətli bir kometanın tipik bir orbitində bir asteroid olan 1996 PW cisminin tapılması, buludun da qayalıq cisimlər içində ola biləcəyini göstərir. [15]

Azotun karbon analizi və izotopik nisbətləri, əvvəlcə Oort buludunun, digərinin isə Yupiter sahəsinin gövdəsindəki kometalarında, ikisi arasında fərqli bölgələrə baxmayaraq az fərq göstərir. Bu, hər ikisinin də bir protoplanetary diskdən gəldiyini göstərir [16], eyni zamanda kometa buludunun ölçüləri və Tempel 1 kometasının son təsir tədqiqatı ilə dəstəklənən bir nəticə. [17]

Forma Redaktə edin

Bir çox elm adamı, Hills buludunun Günəş Sisteminin ilk 800 milyon ili içərisində Günəşlə başqa bir ulduz arasında yaxın (800 AU) qarşılaşmadan meydana gəldiyini və 90377 Sedna'nın eksantrik orbitini izah edə biləcəyini düşünür. nə Nə Yupiterin, nə Neptunun, nə də gelgit təsirlərinin təsiri altındadır. [18] O zaman Hills buludunun Oort buludundan "cavan" olması mümkündür. Ancaq 2000 OO'daki bu düzensizlikleri yalnız Sedna daşıyır67 və 2006 SQ372 bu nəzəriyyə lazım deyil, çünki hər ikisi də Günəş Sisteminin qaz nəhənglərinə yaxın orbitdədir.

Hills buludundakı cəsədlər daha çox su buzu, metan və ammonyakdan ibarətdir. Astronomlar Hyakutake Comet kimi bir çox uzun müddətli kometlərin Hills buludundan qaynaqlandığından şübhələnirlər.

Sednanın kəşfini elan edən məqalələrində Mike Brown və həmkarları, ilk Oort bulud obyektini müşahidə etdiklərini iddia etdilər. Eris kimi dağınıq disk obyektlərindən fərqli olaraq, Sednanın perihelionunun (76 AU) Neptunun cazibə təsirinin onun təkamülündə rol oynaması üçün çox uzaq olduğunu müşahidə etdilər. [19] The authors regarded Sedna as an "inner Oort cloud object", located along the Ecliptic and placed between the Kuiper belt and the more spherical part of the Oort cloud. [20] [21] However, Sedna is much closer to the Sun than expected for objects in the Hills cloud and its inclination is close to that of the planets and the Kuiper belt.

Considerable mystery surrounds 2008 KV 42 , with its retrograde orbit that could make it originate from the Hills cloud or perhaps the Oort cloud. [22] The same goes for damocloids, whose origins are doubtful, such as the namesake for this category, 5335 Damocles.

Comets Edit

Astronomers suspect that several comets come from the same region as the Hills cloud in particular, they focus on those with aphelia greater than 1,000 AU (which are thus from a farther region than the Kuiper belt), but less than 10,000 AU (or they would otherwise be too close to the outer Oort cloud).

Some famous comets reach great distances and are candidates for Hills cloud objects. For example, Comet Lovejoy, discovered on 15 March 2007 by Australian astronomer Terry Lovejoy, had an inbound aphelion distance of around 1,800 AU. Comet Hyakutake, discovered in 1996 by amateur astronomer Yuji Hyakutake, has an outbound aphelion of 3,500 AU. Comet McNaught, discovered on 7 August 2006 in Australia by Robert H. McNaught, became one of the brightest comets of recent decades, with an aphelion of 4,100 AU. Comet Machholz, discovered on 27 August 2004 by amateur astronomer Donald Machholz, came from about 5,000 AU.

Sedna, the first candidate Edit

Sedna is a minor planet discovered by Michael E. Brown, Chad Trujillo and David L. Rabinowitz on 14 November 2003. Spectroscopic measures show that its surface composition is similar to that of other trans-Neptunian objects: It is mainly composed of a mixture of water ices, methane, and nitrogen with tholins. Its surface is one of the reddest in the Solar System.

This may be the first detection of a Hills cloud object, depending on the definition used. The area of the Hills cloud is defined as any objects with orbits measuring between 1,500 and 10,000 AU. [ alıntıya ehtiyac var ]

Sedna is, however, much closer than the supposed distance of the Hills cloud. The planetoid discovered at a distance of about 13 billion kilometres (87 AU) from the Sun, travels in an elliptical orbit of 11,400 years with a perihelion point of only 76 AU from the Sun during its closest approach (the next to occur in 2076), and travels out to 936 AU at its farthest point.

However, Sedna is not considered a Kuiper belt object, because its orbit does not bring it into the region of the Kuiper belt at 50 AU. Sedna is a "detached object", and thus is not in a resonance with Neptune.

2012 VP113 Edit

Trans-Neptunian object 2012 VP 113 was announced on 26 March 2014 and has a similar orbit to Sedna with a perihelion point significantly detached from Neptune. Its orbit lies between 80 and 400 AU from the Sun.


Colonizing the Kuiper Belt and Oort Cloud

outer-solar system which extends beyond the orbits of Neptune and Pluto. This asteroid belt will play a crucial role in terraforming Mars. As discussed in the lesson on Terraforming and Colonizing Mars, these asteroids are rich in powerful greenhouse gasses such as ammonia and methane. By redirecting the paths of these worlds towards Mars, we could hurl them into Mars' atmosphere. Either we could maneuver these iceteroids into a stable orbit around Mars and allow Mars' atmosphere to heat them up until they disintegrate releasing gaseous ammonia and methane into the atmosphere, or we could hurl them directly towards Mars and as they made a direct impact with Mars' surface the heat generated by such collisions would be so stupendous that the iceteroids initially frozen ammonia and methane would get outgassed into the atmosphere. But these icy bodies also contain large amounts of frozen water. By the time our remote descendants have reached the Kuiper belt, humanities progress in terraforming Mars would have increased the planet's average temperature above the melting point of water. Thus, once these iceteroids impacted Mars'

A size comparison of the Kuiper belt and outer solar system to the Oort Cloud.

surface, the frozen water would vaporize and subsequently condense to form massive bodies of liquid water. The soletta (a system of three orbital mirrors in Mars' orbit which, in the article on Terraforming and Colonizing Mars, we assumed was constructed sometime during the 21st century) had beamed on the order of ten terrawatts of solar energy onto the Martian surface to carve extensive canal systems all across Mars' surface, similar to how this device was used in the novel Green Mars. And also, as robotic explorers have confirmed, Mars once had running streams and rivers of liquid water on its surface. After Mars somehow lost its magnetosphere and its atmosphere and liquid water oceans were stripped away by the Sun's solar winds, the relics of these ancient rivers where water once ran still remain. The water contained in these iceteroids would fill all of these canals and ancient water streams and cover Mars with vast oceans, lakes, and rivers of liquid water.

Artist's depiction of Fesenkov Crater on Mars filled with liquid water.

Reasons for going to the Kuiper belt and Oort Cloud

One might ask: since the inner-asteroid belt is right next to Mars and all of those asteroids also contain ammonia, methane and water, why not hurl some of those asteroids towards Mars instead? Since the asteroids within the inner-asteroid belt are so close to the Sun, they must travel at enormous speeds of tens of thousands of kilometers per second to remain in orbit around the Sun. In order to change their momentum (by an amount (Δvec

)) in a direction towards Mars, an enormous force (sum>) (and, hence, an enormous power output) must be exerted on these asteroids in order to move them to Mars. Since the iceteroids in the Kuiper belt are very far away from the Sun, they only need to move at a speed of (300km/s) to stay in orbit around the Sun. Thus, much less power and energy would be required to change their momentum in a direction towards Mars. But this isn't the only reason why it would be much easier to move an asteroid from the Kuiper belt towards Mars than from the inner-asteroid belt towards Mars instead. The second reason why we would use the iceteroids from the Kuiper belt to help us in the project of terraforming Mars is because of gravity assists. By sending these iceteroids on a path towards any one of the gas giants (Jupiter, Saturn, Uranus, or Neptune), one of those gas giants could "sling shot" the iceteroid with its gravity towards Mars.

Terraforming Mars isn't the only reason why our descendants would be interested in going to the Kuiper belt. As we discussed in the lesson, Colonizing the Asteroids and Comets of our Solar System, and as popularized by the legendary scientist Carl Sagan in his book, Pale Blue Dot, these asteroids could be used as homesteads and spaceships. This could be accomplished by hollowing out such an asteroid and using its materials to construct a rotating cylindrical habitat inside of the asteroid. This cylindrical habitat would rotate at just the right speed to produce centrifugal forces everywhere along the cylinder's interior which emulates Earth's gravity. Humans would live along the inner-surface of such a cylinder. In the aforementioned lesson that we covered previously, we discussed one way of using such an asteroid as a spaceship. Essentially, we could just spit out asteroidal materials at very high speeds giving the asteroid a thrust which would allow one to use the asteroid as a spacecraft. But we'll assume that by time humans have had ventured to the Kuiper belt, they will have had developed nuclear fusion. We believe that the iceteroids in the Kuiper belt will have deuterium for nuclear reactions. But for long interstellar voyages, humans would likely harvest the vast reservoirs of helium-3 ((H_3)) from Neptune's atmosphere (see top image below) or possibily from Uranus's atmosphere as well (see bottom image below) and then use that and the indigenous asteroidal deuterium to fuel their nuclear powered, rocky/icy spaceships.

Artist’s depiction of Neptune’s (above image) and Uranus’s (below image) atmosphere being harvested for resources such as nitrogen.

After the Kuiper belt, humanities next likely destination would be the Oort Cloud. The Oort Cloud is a vast array of trillions of icy comets which form a great spherical swarm around the Sun. The Kuiper belt ends at about 10,000 astronomical units (AUs) away from the Sun—this is also where the realm of the Oort cloud begins. The outer limits of the Oort Cloud extends to a distance of about 100,000 AUs away from the Sun. This outer limit of the Oort Cloud is roughly half the distance to the nearest stars which is the Alpha Centuari star system. As the famous physicist Freeman Dyson once said, since the comets in the Oort Cloud contain all the ingredients necessary to support life, this comet cloud would be a good way point between the stars. According to the engineer Robert Zubrin and as long ago envisioned by Carl Sagan, we humans will eventually build settlements and homesteads in both the Kuiper Belt and the Oort cloud. And after colonizing the Oort Cloud, the next destination could possibly be a rocky Earth-like planet named Proxima B in the Alpha Centuari star system.


Categories

Statistics

Now that we’re done with the planets, asteroid belt, and comets, we’re heading to the outskirts of the solar system. Out past Neptune are vast reservoirs of icy bodies that can become comets if they get poked into the inner solar system. The Kuiper Belt is a donut shape aligned with the plane of the solar system the scattered disk is more eccentric and is the source of short period comets and the Oort Cloud which surrounds the solar system out to great distances is the source of long-period comets. These bodies all probably formed closer into the Sun, and got flung out to the solar system’s suburbs by gravitational interactions with the outer planets.

Mündəricat
Icy Bodies That Can Become Comets 0:27
The Kuiper Belt is a Donut Shape Aligned With the Plane of the Solar System 2:57
The Scattered Disk is More Eccentric and the Source of Short Period Comets 4:26
Oort Cloud Surrounds Our Solar System and is the Source of Long-Period Comets 4:04
These Bodies Probably Formed Near the Sun and Dispersed Through Gravitational Interactions 5:41

PHOTOS/VIDEOS
HD Long Exposure Star Timelapse https://vimeo.com/34172172 [credit: Jeffrey Beach, Beachfront B-Roll]
Fine Structure in the Comet’s Jets http://blogs.esa.int/rosetta/2015/01/16/fine-structure-in-the-comets-jets/ http://en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_disk#mediaviewer/File:Artist%E2%80%99s_Impression_of_a_Baby_Star_Still_Surrounded_by_a_Protoplanetary_Disc.jpg [credit: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA]
Artist's impression of a protoplanetary disk. [credit: ESO/L. Calçada - ESO]
Creating Gas Giants http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=11541 [credit: NASA's Goddard Space Flight Center]
What is a Sungrazing Comet? http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=11307 [credit: NASA's Goddard Space Flight Center]
Pluto/Neptune Orbit http://www2.jpl.nasa.gov/files/images/browse/plutoneptune.gif [credit: NASA]
1992 QB1 http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/1992_QB14.jpg [credit: ESO]
Eris http://apod.nasa.gov/apod/ap060918.html [credit: W. M. Keck Observatory]
Moons of Pluto http://en.wikipedia.org/wiki/Kerberos_(moon)#/media/File:Moons_of_Pluto.png [credit: NASA, ESA, and M. Showalter (SETI institute)]
New Horizons Approach http://pluto.jhuapl.edu/common/content/animations/New-Horizons-Voyage-to-Pluto/ApproachingPluto1280.mp4 [credit: JHUAPL]
Moon http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a003800/a003894/phase04_full.jpg [credit: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio]
Pluto http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?Category=Planets&IM_ID=20073 [credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute]
Sedna’s Orbit http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sedna-PIA05569-crop.jpg [credit: NASA]
Artist’s Conception of Kuiper Belt http://en.wikipedia.org/wiki/File:14-281-KuiperBeltObject-ArtistsConcept-20141015.jpg [credit: NASA, Wikimedia Commons]
Kuiper Belt World (video) http://planetquest.jpl.nasa.gov/video/41 [credit: NASA Kepler Mission/Dana Berry]
Pluto Discovery Plates http://azmemory.azlibrary.gov/cdm/singleitem/collection/loaselect/id/25/rec/1 [credit: Clyde Tombaugh, Lowell Observatory]

tab to toggle keyboard shortcuts.
[ (left bracket): go back five seconds
] (right bracket): go forward five seconds
= (equals): insert a timestamp
(backslash): play or pause the video

Flagging a point in the video using (?) will make it easier for other users to help transcribe. Use it if you're unsure what's being said or if you're unsure how to spell what's being said.


Orbits

An orbit is a form of circular motion. In circular motion an object must have:

  1. A forward velocity at a tangent to the circular path
  2. An inwardly directed force to pull it into the circular path, this is known as the centripetal force.

In the case of an orbiting object, like a planet, moon or satellite, the centripetal force is gravity.

A stable orbit is achieved when the forward velocity balances the gravitational pull. Too slow and the orbit decays and the object falls towards the planet or sun. Too fast and it flies off into space.

As gravity decreases with distance, so does the orbital speed required for a stable orbit. Spy satellites orbiting at 450 km move much faster than a telecommunications satellite at 35,800 km. At this altitude, a satellite has an orbital speed that means it orbits at a rate of 1 orbit every 24 hours. To us on earth it appears to be stationary, they are known as Geostationary orbits.

In a stable circular orbit, the object is accelerating, even if its speed is constant. Velocity and acceleration are vectors. This means that to fully describe them you need to state both magnitude and directions. Therefore, an object in orbit is constantly changing direction and so is changing its velocity. A change in velocity over time is the definition of acceleration.

[You feel this effect when you take a corner a little to fast, you feel the acceleration and force].

The forward velocity of the Earth balances the gravitational pull of the sun, so we remain in a stable orbit.

Comets have an elliptical orbit, in this situation, the sun acts to accelerate and decelerate the comet as it moves towards and away from the sun. When the comet is close to the sun it accelerates towards it, this acceleration slingshots it around the sun and sends it back out into the solar system. As it moves away from the sun the gravitational pull slows it down an eventually pulls it back towards the sun for the process to happen again.


Edumacation 101

As the science of optics continues to advance, the scientific community is able to probe further and further into the universe. They are able to identify and classify celestial bodies that have previously been undetectable. One such organization of celestial bodies is the Kuiper belt.

The Kuiper belt is a disk shaped region of icy debris about 30-50 AU from the Sun, which is outside the orbit of Neptune. It is similar in organization to the asteroid belt although it is far larger being 20 times as wide and 20-200 times as massive. Although similar in organization, the make up of the individual bodies is markedly different. The asteroid belt is similar to terrestrial planets being made mostly of rock and metal while the Kuiper Belt Objects (KBOs) share a similarity with the Jovian planets being made principally of frozen volatiles such as methane, ammonia, and water. The Kuiper belt is also the home of the dwarf planets Pluto, Haumea, and Makemake.

The existence of objects beyond the Neptunian orbit was first theorized in 1930 by Frederick C. Leonard soon after Pluto’s discovery. The theory continued to evolve over the next 60 years. Ironically, Gerald Kuiper, influential astronomer of the 20th century, whom the belt is named for, believed that such a disc of astronomical bodies may have formed early in the Solar System’s early evolution, but that the belt did not exist today. In 1992, an object in the belt was discovered by astronomer David Jewett. Six months later, Jewett’s team discovered a second trans-Neptunian object (TNO). The number of identified KBOs has increased to over a thousand and more than 70,000 KBOs are believed to exist within the belt.

The Kuiper belt is not the only believed source of TNOs. Another organized structure of astronomical bodies has been theorized to exist called the Oort cloud, named for Jan Oort who originally theorized its existence in 1950. Light is so scarce in the far reaches of the proposed solar system that it is extremely difficult to identify the existence the cloud. The main evidence for the belt is the passage of long-period comets that pass through the inner solar system only once. The Oort cloud is home to astronomical bodies that vary in size from 50km to the size of Pluto. It has been theorized that several there might be larger bodies within the Oort cloud as well.

Celestial bodies within the Kuiper belt and the Oort cloud continue to spur on the study of deep space. As it stands now, no spacecraft has left the bounds of the known solar system, but that is slated to change in 2015. The unmanned craft, New Horizons, will arrive at Pluto in 2015 and begin the exploration of the dwarf planet and its moons as well as exploring further into the Kuiper belt. With the exciting advances in optics and long range study devices such as New Horizons, the understanding of the outlying areas of the solar system will continue to bring further insight into Earth’s small corner of the galaxy and the universe as a whole.