A Kuiper-öv objektumai
(Kuiper belt objects, KBO)


Főbb témakörök:
A Plútó perihélium-átmenete, az óriásbolygók szerepe, plomet

A XX. sz. utolsó évtizedeiben forradalmi átalakuláson ment át a külső Naprendszerről alkotott képünk. Eddig mindig az került szóba, hogy a Neptunusz pályáján túl esetleg további nagybolygók várnak felfedezésre. A Plútót is csak azért találta meg Tombaugh, mert egy nagy tömegű bolygót keresett. Amikor kiderült, hogy a Plútónak milyen kicsi a tömege, sokan a tizedik bolygó felfedezése révén várták ismert bolygórendszerünk határainak kitágulását.

Úgy látszik azonban, hogy másféle módon tolódik ki ez a határ. A csillagászati műszerek javulásával egyre halványabb égitestek észlelhetők, és így az elmúlt hatvanegynéhány évben újra lejátszódott az, amit annak idején a kisbolygók felfedezése kapcsán a csillagászok egyszer már átéltek. A Ceres felfedezésekor azt hitték, hogy bolygót találtak, pedig csak kisbolygó volt. Most ugyanígy a Plútóról is kiderült, hogy csak "plomet".

Ezt a forradalmi változást egyrészt az 1991 óta felfedezett kis égitestek sora hozta meg, másrész lökést adtak ehhez az egyre nagyobb és nagyobb teljesítőképességű számítógépek, amelyek lehetővé tették, hogy az összes bolygó hatását figyelembe vegyék kis égitestek, például kisbolygók és üstökösök pályafejlődésének számításánál.

Ezek a pályaszimulációk már a 70-es évek végén, a Chiron felfedezése után megmutatták, hogy a kisbolygóöv "üres" helyeiről a Jupiter zavaró hatása tüntethette el a kisbolygókat, oly módon, hogy kidobhatta azokat a Jupiter és Szaturnusz közötti térségbe, vagyis a Naptól távolabb is újabb kisbolygóövek jöhettek létre. De ugyanez a mechanizmus működhetett a Szaturnusz esetében is. A szimulációk azt is megmutatták, hogy a Naprendszer keletkezése idején az óriásbolygóknak ez a "játéka" tízszer annyi tömeget dobhatott ki a bolygók térségéből, mint amekkora tömeg a nagybolygókban összegyűlt. A 80-as évek pályaszámításai pedig mindenki számára világossá tették, amit egyesek már korábban gondoltak, hogy a periodikus üstökösök pályái nem származtathatók le a gömb alakú Oort-féle felhő véletlen eloszlású körpályáiból, hanem kell lenni egy lapos korong eloszlású másik tárolóhelynek is. Feltették, hogy a korong komponens esetleg nem ér véget a nagybolygókkal, hanem kisebb testek, még a Naprendszer keletkezése idejéből változatlanul megmaradt planetezimálok keringenek távoli körpályákon. Ez lenne 35 - 40 csillagászati egységtől mintegy 100 csillagászati egység távolságig terjedő Kuiper-öv.

A képen a Naprendszer körülvevő Kuiper-öv. A, B, és C a három "legnagyobb kisbolygó" pályája.

Nagy izgalmat váltott ki 1977-ben a Chiron felfedezése, mivel először találtak az óriásbolygókét metsző kisbolygópályát. Különösen az okozott szenzációt, amikor a Chiron felfedezése után 11 évvel gázkibocsátását jelző megfigyelések történtek, hiszen felfedezése idején a besorolása miatt nagyon gondosan megvizsgálták, és akkor nem találtak körülötte kómát. Egy csillagfedés azonban lehetővé tette átmérőjének meghatározását, ami 240 km körülinek adódott. Tehát ha üstökös, akkor magja óriási az eddig ismert üstökösökhöz képest.

A Voyager-2 Neptunusz megközelítése hozta a következő meglepetést, a Triton tulajdonságainak felderítésével. Mérete viszonylag kicsi a várthoz képest, nagy illóanyagtartalma légkört, poláris sapkát és gejzíraktivitást tesz lehetővé. Színe vöröses, amelyet fotokémiailag bontott metánból képződő szénhidrogének okozhatnak.

Két másik szerencsés esemény hozta a következő meglepetést. Az első a Plútó perihélium-átmenete volt, a második pedig az, hogy a Plútó-Charon pályasík élben látszott a Földről. Szerencsére a Plútó holdját ezt megelőzően felfedezték, tehát a fedéssorozat megfigyelésére fel lehetett készülni.

A Plútó perihéliumba érve a viszonylag nagy excentricitású pályáján most olyan közel került a Naphoz, mint felfedezése óta még soha, és az erősebb napsugárzás hatására légkört fejlesztett (mint a Chiron). Ez a légkör főként nitrogénből áll (Tritonéhoz hasonlóan), nyomokban pedig metán fordul elő (mint ugyancsak a Tritonon). A Plútó felszínén metánjég jelenlétét is jelezték a spektroszkópiai mérések (ebben a tekintetben is egyezik a Tritonnal). A Plútó-Charon kölcsönös fedéssorozat pedig lehetővé tette, hogy ha csak durván is, feltérképezzék a felszínűket. Ezek a megfigyelések a Plútó felszínén poláris sapkák jelenlétét mutatták (ez ismét a Tritonhoz való hasonlóságra mutat).

Már 1991-ben születtek olyan cikkek, amelyek ezeket a nagyobb, néhány száz, vagy egy-két ezer km átmérőjű, sötét, nagy illóanyagtartalmú, Chiron-szerű égitesteket külön csoportba akarták sorolni. Egy szót is alkottak rájuk: plomet névvel illették őket a planetezimál és a comet (angolul üstökös) szavak összevonásával, s a Plútón, Charonon, Tritonon és Chironon kívül ide sorolták a Nereidát, a Phoebét és a Damoclest is.

A meglepetés-sorozat még nem ért véget, mert 1992-óta több mint 20 olyan nagyon halvány, vöröses színű objektumot fedeztek fel, melyeknek a pályája egészen bolygószerűen kör, az ekliptika közelében fekszik, és pályájuk a Plútóéhoz hasonlóan metszi a külső óriásbolygók pályáit. Ezekről az égitestekről felteszik, hogy kívülről kerültek be valahogyan az óriásbolygók "felségterületére", s most már az óriásbolygók "labdáznak" velük. Kaotikus pályákon akár befelé is dobhatják őket (hasonlóan ahhoz, ahogyan a kisbolygókat kifelé dobták). Ilyen testek feldarabolódása, szétesése adhatja azoknak a kisebb méretű, illóanyagban gazdag égitesteknek egy részét, amelyek -a bolygórendszer belső részébe bejutva- a Nap melege hatására a csodálatos üstökös-látványt nyújtják.

A bolygók persze be is foghatnak közülük egyet-egyet maguk köré. Valószínűleg a Neptunusz is így jutott mindkét holdjához. A Szaturnusz-rendszer fényes holdjai közül alacsony albedójával kilógó Phoebe is befogott hold lehet, erre utal távoli pályája és kaotikus rotációja is. Ez azonban inkább a kisbolygóövből kerülhetett Szaturnusz körüli pályára.

Az 1995 - 97-es évek nagyon jelentősek ennek a témának a szempontjából, mert a Chiron perihéliumba ér, és légkörének megjelenése tanulmányozható. A Chiron 250-szer fényesebb itt, mintha 45 CSE távolságban lenne. A Chiron-perihéliumátmenet olyan egyszeri jelenség a mi életünkben, mint az ugyancsak távoli Plútó perihéliumátmenete. De a Chiron bizonyos szempontból még érdekesebb is, mint a Plútó. Kaotikus pályája alapján ugyanis valószínű, hogy csak nemrég érkezhetett meg a bolygórendszer ezen belső vidékére. A Plútóról viszont nem tudjuk, hogy mióta kering ezen a pályán a Nap körül; valószínűleg sok perihéliumátmenetet átélhetett már. Talán még űrszondát is érdemesebb lenne a Chironhoz indítani, mint a Plútóhoz. (A New Horizons űrszonda 2001.01.09-én indult el a Plútó felé, illetve tovább kutatja majd a Kuiper-öv objektumait.)

Képek a Kuiper-öv objektumairól:


Felhasznált irodalom