کمربند کوییپر (کوییپر -اج ورث)

حلقه ای قرص مانند از اجرام که در ماورای مدار نپتون در فاصله ۳۰ تا۴۰ واحدنجومی وتقریبا در صفحه منظومه شمسی بدور خورشید می چرخند(توجه داشته باشید که منطقه ابر اورت منطقه ای کروی است).این اجرام  از مواد یخی تشکیل شده و منشا اصلی دنباله دارها با دوره تناوب کوتاه(با دوره تناوب کمتر از ۲۰۰ سال) به شمار می رونددرحالیکه ابر اورت منشاءدنباله دارهای با دوره بلند است.تصور بر این است که گروهی از سیارکها با نام سیارکهای سنتور که مدار آنها بین مشتری ونپتون است نیزتحت تاثیر سیاره نپتون احتمالا به این منطقه آمده باشند.اگر این سیارکهای یخی به مناطق درونی منظومه شمسی نزدیک شوند میتوانند به دنباله دارهایی فوق العاده درخشان تبدیل شوند. حلقه های مشابه کوییپر تا به حال در اطراف ۹ ستاره تشخیص داده شده اند .وجود این حلقه ها ارتباط مستقیمی با تشکیل سیارات در یک منظومه ی ستاره ای دارد.وجود لبه های تیز بیرونی در یک کمربند باریک (مانند کمربند کوییپر) نشان دهنده ی وجود همدمی ستاره مانند برای ستاره ی اصلی است که به طور مداوم ، لبه ی بیرونی کمربند را تمیز می کند.درست مانند تاثیر اقمار بر لبه های حلقه های زحل و اورانوس.این اجرام یخی هر از چند مدتی تحت تاثیر گرانش سیارات بزرگ منظومه شمسی بویژه مشتری به مناطق درونی منظومه رانده شده وبخاطر نور وحرارت خورشید شروع به بخار شدن کرده و مانند دنباله دار در آسمان ظاهر می شوند.در سال ١٩٩٢ اخترشناسان نقطه سرخ رنگ کوچکی را در ٤٢ واحد نجومی خورشید تشخیص دادند؛ اولین جرم دیده شده در کمربند کوییپر. از آن سال تاکنون بیش از ١٠٠٠ جرم در این کمربند شناخته شده است. اجرام کمربند کوییپر بسیار دور هستند و به همین علت اندازه گیری ابعادآنها کاری دشوار است. اندازه ای که برای آنها تخمین زده می شود، به ارتباط میان میزان درخشندگی سطحی آنها و اندازه شان وابسته است. برای اندازه گیری اندازه بنابر میزان درخشندگی، دانشمندان درصد بازتاب نور خورشید را از سطح جرم اندازه می گیرند، به این عدد ضریب بازتاب سطحی (آلبدو) می گویند. با فرضِ اینکه ضریب بازتاب سطحی یک جرم متوسط کمربند کوییپر برابر دنباله دارهاست، حدود ٤ درصد، دانشمندان اندازه اجرام کمربند را حساب می کنند. یکی از راههای اندازه گیری ضریب بازتاب سطحی جرم، اندازه گیری مقدار گرمای ساطع شده از آن در طول موج فروسرخ است. در سال ٢٠٠٤ ، دانشمندان تعدادی از اجرام کوییپر را با تلسکوپ فضایی فروسرخ اسپیتزر رصد کردند و میانگین ضریب بازتاب را ١٢ درصد به دست آوردند؛ به این ترتیب اجرام کوییپر باید کوچکتر از آنچه در ابتدا تصور می شد، باشند. با این حال، رصدها و اکتشافات جدید ممکن است این نتیجه گیری را دگرگون کند.

معرفی چند عدد از اجرام واقع در کمربند کوییپر

Quaoar (2002 LM60) یکی از بزرگترین اجرام کمربند کوییپر است. Quaoar، تقریبا در ٦.١ میلیارد کیلومتری مدار پلوتون (حدود ٤٢ واحد نجومی)، هر ٢٨٨ سال یکبار گرد خورشید می گردد. در سال ١٩٨٠ از این جرم عکس برداری شده بود اما تا سال ٢٠٠٢ که مایک براون و همکارانش از کَلتِک در پاسادنا آن را کشف کردند، از اجرام کوییپر به حساب نمی آمد.

قطر Quaoar تقریبا ١٢٥٠ کیلومتر، برابر قمر پلوتون، کارون، است. پس از کشف پلوتون در سال ١٩٣٠ (و قمرش کارون در سال ١٩٧٨) تا سال گذشته که سیاره کوتوله اریس یا UB313 کشف شد، جرمی بزرگتر از Quaoar کشف نشده بود. در حقیقت این جرم بزرگ از به هم پیوستن ٥٠٠٠٠ سیارک، به وجود آمده است. مجموع این اجرام حجمی برابر Quaoar خواهند داشت.

جرم بزرگتری از کمربند کوییپر (2004 DW که اکنون Orcus نامیده می شود) در فاصله ٤٥ واحد نجومی از خورشید کشف شد.

2005 FY9 یا ماکه ماکه (MAKEMAKE)جرم بسیار بزرگی از کمربند کوییپر است که در ٣١ مارچ ٢٠٠٥ ، گروه مایک براون آن را کشف کرد. کشف آن در ٢٩ جولای ٢٠٠٥ همزمان با دو جرم بزرگ دیگر در کمربند کوییپر، 2003 EL61 و 2003 UB 313، که اکنون اِریس نامیده می شود، اعلام شد. در ابتدا به نظر می رسید قطری برابر ٥٠ % تا ٧٥ % پلوتون داشته باشد. از نظر اندازه مشابه 2003 EL61 است، ولی پرنور تر از آن. پس از UB313 و پلوتون، بزرگترین جرم منظومه شمسی به شمار می آید. این جرم هر ٣٠٨ سال یک بار به دور خورشید می گردد. مانند پلوتون، مداری کشیده دارد و با صفحه مدار سیارات منظومه شمسی نیز زاویه زیادی دارد.

2003 EL61

2003 EL61 یکی دیگر از اجرام کمربند کوییپر است که مایک براون و گروهش از کَلتِک، آن را کشف کردند. این جرم در منطقه ای آن سوی مدار نپتون است؛ جایی که پلوتون و خرده سیاره های بزرگ Orcus و Quaoar، 2005 FY9 و سیاره کوتوله 2003 UB313 در میان سایر اجرام، قرار دارند. 2003 EL61، پس از پلوتون و 2005 FY9 پرنورترین جرم این منطقه است. این جرم آنقدر پرنور است که با تلسکوپ های خوب آماتوری و مجهز به دوربین های سی سی دی، می توان آن را دید. در کنار درخشان بودن 2003 EL61 ، این جرم، از نمونه های دسته ای از اجرام کمربند کوییپر به نام "اجرام پراکنده کمربند کوییپر" است. این اجرام به این علت "پراکنده" نامیده می شوند که تصور می شود اجرامی باشند که زمانی با نپتون تماس نزدیک داشته اند و گرانش نپتون مدار آنها را بسیار کشیده و پراکنده کرده باشد. جرم 2003 EL61 ، ٣٢ % جرم پلوتون است.

سِدنا

در ماه مارچ ٢٠٠٤ ، اخترشناسان اعلام کردند سیاره جدیدی یا خرده سیاره ای، در فاصله ای بسیار دور، در سردترین مناطق منظومه شمسی، کشف کرده اند. در ابتدا، مایک براون، همراه با دکتر چاد تروجیلو از رصدخانه جِمینی در هاوایی و دیوید رابینوویتز از دانشگاه یِل، این "خرده سیاره" را در ١٤ نوامبر ٢٠٠٣ ، با تلسکوپ ٤٨ اینچ ساموئل اُشین در رصدخانه پالومار در نزدیکی سَن دیِگو،  کشف کردند. در روزهای بعد، جرم جدید با تلسکوپهایی در شیلی، اسپانیا، آریزونا و هاوایی و کمی پس از آن، با تلسکوپ فضایی اسپیتزر رصد شد.

خرده سیاره 2003 VB12، که به نام خدای مردمان اسکیمو که در زیر آبهای اقیانوس شمالی زندگی می کند، سِدنا، نامیده شد، مدت کوتاهی، در دوره تناوب ١٠٥٠٠ ساله خود، به خورشید نزدیک شده بود. سدنا حدود یک چهارم تا سه هشتم قطر پلوتون است. سدنا در دورترین نقطه مدارش، ١٣٠ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد؛ که حدود ٨٦ واحد نجومی می شود؛ ای فاصله را با فاصله نپتون، ٣٠واحد نجومی، و پلوتون، ٣٩ واحد نجومی، مقایسه کنید.

کاشفان سدنا، این جرم را از اجرام داخلی ابر اورت معرفی کردند، زیرا هیچ گاه وارد کمربند کوییپر نشد. سدنا هیچ گاه از ٧٦ واحد نجومی به خورشید نزدیک تر نشد. سدنا، جرم بسیار عجیبی است؛ هیچ کس تصور نمی کرد در فضای خالی بین ابر اورت و کمربند کوییپر چنین جرمی پیدا شود. شاید ابر اورت بیشتر از آنچه تصور می شد گسترده باشد، یا شاید سدنا جرمی از اوایل پیدایش منظومه شمسی باشد که بین کمربند کوییپر و ابر اورت گرفتار شده است. از دیگر ویژگی های جالب سدنا، می توان رنگ سرخ و اندازه آن را نام برد؛ پس از مریخ، سدنا سرخ ترین جرم منظومه شمسی است. با قطری که حدود سه چهارم پلوتون تخمین زده می شود، از زمان کشف پلوتون در سال ١٩٣٠ و تا پیش از کشف اریس، بزرگترین جرم کشف شده منظومه شمسی است. سدنا در دوردست های منظومه شمسی، در سردترین منطقه منظومه که دمای آن هیچ گاه به بالای منفی ٢٤٠ درجه سانتی گراد نمی رسد، قرار دارد. سدنا در دورترین نقطه مدارش، ١٣٠ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد. این فاصله ٩٠٠ برابر فاصله میانگین زمین تا خورشید است.

دانشمندان هنگامی که متوجه شدند حتی تلسکوپ فضایی اسپیتزر نیز نمی تواند گرمای ساطع شده از این جرم سرد و دور را ثبت کند، اعلام کردند باید اندازه ای کوچکتر از پلوتون داشته باشد. با جمع آوری همه داده ها، براون اندازه سدنا را بین پلوتون و Quaoar ، خرده سیاره ای که همین گروه آن را در سال ٢٠٠٢ کشف کرده بود، تخمین زد. تا زمان کشف سدنا، Quaoar بزرگترین جرم شناخته شده در آنسوی پلوتون بود.