مجله ی زانکو

مقالات آموزشی نجوم

از کمربند کوییپر بیشتر بدانید!

زانکو-کوئیپر

از کمربند کوییپر بیشتر بدانید!

درباره مرزهای منظومه شمسی چه میدانید؟ بعید است که اهل نجوم باشید و اسم کمربند کوییپر را نشنیده باشید. بد نیست درباره این کمربند کمی صحبت کنیم. آیا واقعا منظومه شمسی با کمربندی شبیه به کمربند شلوار یا همچین چیزی به پایان میرسد؟ در این مقاله قصد داریم تا بیشتر با آخرین و دورترین اعضای خانواده منظومه شمسی آشنا شویم، ساکنان کمربند کوییپر! 
آنچه در این مقاله میخوانید!

کوییپر، دانشمندی با چشمانی از جنس تلسکوپ

نام کمربند کوییپر از ستاره شناس هلندی تبار جرارد کوییپر گرفته شده که با مطالعه حرکت دنباله دار ها وجود چنین کمربندی را پیش بینی کرده بود! هرچند که اولین جرم از کمربند کوییپر به نام ۱۹۹۲QB۱ پس از مرگ این اخترشناس کشف شد.

جرارد کوییپر به عنوان پسر یک خیاط در روستایی در هلند شمالی متولد شد. او بینایی فوق العاده ای داشت در حدی که میتوانست ستاره های با قدر 7.5 را ببیند که از ستاره‌های قابل مشاهده با چشم غیر مسلح معمولی ۴ برابر کم نورترند!

کوییپر سپس در دانشگاه لیدن تحصیل کرد و توسط استادان بزرگی چون جات اورت آموزش داده شد وموفق شد دو قمر یعنی میراندا، قمر سیاره اورانوس، و نرید، قمر سیاره نپتون را کشف کند.

کارنامه موفقیت های وی بسیار درخشان بود و یکی از کار های او پیداکردن مکان های مناسب برای فرود بر روی ماه در برنامه آپولو بود. کوییپر از نظر بسیاری پدرعلم ستاره شناسی مدرن است. از جرارد کوییپر که با احترام  بگذریم تا کنون بشر موفق شده دو فضاپیما به دیدار این کمربند بفرستد. هرچند اطلاعات ما هنوز درباره‌ی این بخش از منظومه شمسی کامل نیست ولی بد نیست سری به این اطلاعات بزنیم.

نحوه پیدایش و شکل گیری کمربند کوییپر

نحوه شکل‌گیری کمربند کوییپر هنوز کاملا برای ما مشخص نشده ولی چند نظریه برای آن ارائه شده است که در ادامه به بررسی آن‌ها میپردازیم.

  • یکی از این نظریه ها نظریه انفجار است! طبق این نظریه کمربند کوییپر از انفجار جرم بزرگی در هنگام تولد منظومه شمسی ما به وجود آمده.
  • همچنین طبق نظریه دیگری به نام برخورد دوباره در هنگام اوایل شکل گیری منظومه شمسی دو جرم بزرگ با یکدیگر برخورد می‌کنند و حاصل این برخورد قرص دونات شکل ما می‌شود.
  • نظریه دیگری نیز بیان شده که شکل گیری کمربند کوییپر را مشابه شکل گیری کمربند سیارکی می‌داند ولی با کمی تفاوت. درباره کمربند سیارکی می‌دانیم که مشتری به عنوان یک سیاره غول‌پیکر پیکر از تشکیل شدن جرم بزرگ جلوگیری کرد و باعث شد این اجرام سیاره نشده و به شکل کمربند سیارکی توزیع شوند حالا اینبار همین نقش را سیاره‌ی نپتون ایفا می‌کند و با جلوگیری از تشکیل سیاره در به وجود آمدن کمربند کوییپر موثر است.

به هرحال با وجود این نظریه ها هنوز برای ما مشخص نشده که دقیقا چگونه شد که کمربند کوییپر به وجود آمد!
کمربند کوییپر خانه ی بسیاری از سیارات کوتوله و دنباله دار ها نیز هست. پس بد نیست نگاهی به اجرام مهم آن داشته باشیم.

مهم ترین اجرام در کمربند کوییپر

با توجه به اینکه کمربند کوییپر از خورشید فاصله زیادی دارد اکثر اجرام آن اجرام یخی هستند به اجرام یخی کوییپر لقب KBO ( Kuiper Belt Objects  ) گفته می‌شود که یعنی اجرام کمربند کوییپر( چه اسم پرباری!) همانگونه که گفتیم کمربند کوییپر خانه بسیاری از دنباله‌دارها و سیارات کوتوله است. اگر بخواهیم بزرگترین اجرام موجود در آن را نام ببریم باید به پلوتون و اریس اشاره کنیم که هردو جزو سیارات کوتوله هستند. همچنین ماکی‌ماکی، هاومیا، کوآئوار همگی جزو سیارات کوتوله محسوب می‌شوند ولی خود سیارات کوتوله چه معنایی دارد؟

کمربند کوییپر، مرزهای منظومه شمسی

سیارات کوتوله دقیقا چه اجرامی هستند؟

تا اینجا درباره سیارات کوتوله صحبت کردیم ولی نگفتیم که دقیقا چه هستند. همانطور که از نامشان پیداست از سیارات معمولی کوچکترند ولی بسیار شبیه سیارات هستند پس تفاوتشان کجاست؟ در سال ۲۰۰۶ اتحادیه بین‌المللی نجوم IAU معیار هایی برای تشخیص سیاره مشخص کرد:

  •  به دور ستاره‌ی ميزبان خود(براى منظومه ما، خورشيد) بچرخند.
  • بیشتر کروی شکل و گرد باشند.
  • به اندازه ی كافى بزرگ باشند كه گرانششان اجرام ديگر را در نزديكى مدارشان از بين ببرد.(بتوانند مدار خود را جارو کنند.)

سيارات كوتوله تقريبا دو شرط اول را دارند يعنى تقريبا گردند و به دور خورشيد ميگردند ولى گرانش به اندازه كافى بزرگى نداشته اند تا شرط سوم را نيز برقرار كنند و از این نظر خوش شانس نبودند.
یکی از مشخص ترین و بارزترین نمونه این دسته پلوتو است که درباره داستانش صحبت خواهیم کرد.
دوباره به بحث کمربند کوییپر برمیگردیم؛از  سیارات کوتوله مهم موجود در آن می‌توان ماکی‌ماکی، اریس،  پلوتو و کوآئوار را نام برد که سعی می‌کنیم هرکدام را به اختصار معرفی کنیم. ناگفته نماند که به اکثر اجرام فرانپتونی اسم های اساطیری یونانی مرتبط به دنیای مردگان داده‌ اند. همانطور که در ادامه نیز خواهیم دید.

سیارات کوتوله در کمربند کوییپر
سیارات کوتوله در کمربند کوییپر

Eris اریس از سیارات کوتوله کمربند کوییپر

اریس یکی از بزرگترین سیارات کوتوله منظومه شمسی است. اریس از نظر ابعاد شبیه پلوتون است ولی بزرگتر و حدودا سه برابر دورتر از خورشید! کشف اریس  به دانشمندان در راستای تعریف سیاره کمک کرد چراکه پس از کشف اریس و دوست دیگری که بعدا به آن میرسیم اتحادیه نجوم تصمیم گرفت که معیارهای سیاره بودن را تدوین کند. اریس در ۵ ژانویه ۲۰۰۵ براساس داده‌های بدست آمده در سال۲۰۰۳ کشف شد.

اریس به دلیل سرمای بیش از حد، کاندیدای خوبی برای سیارات دارای پتانسیل حیات نیست! تاکنون هیچ حلقه‌ی مشخصی برای آن ثبت نشده ولی یک ماه به نام دیسنومیا دارد که گردش آن به دور این سیاره کوتوله حدودا ۱۶ روز به طول می انجامد. 

ساختار داخلی این دوست کوتوله هنوز مشخص نیست ولی مدت گردش آن به دور خورشید 557 سال زمینی است و طول شبانه روز آن 25.9 ساعت!
درباره نام او باید گفت که اریس نام یکی از الهه های یونان باستان بوده است که برای این سیاره کوتوله انتخاب شده. در افسانه‌های کهن این اسطوره با ایجاد رشک و حسادت در بین مردان جنگ و دشمنی راه میانداخته برای مثال در یکی از داستان ها اریس به مراسم عروسی پلویوس دعوت نمی‌شود و باعث جنگ راه انداختن در زمین می‌شود. نام ماه آن دیسنومیا نیز نام فرزند اریس است که او نیز نشان از پدر داشته و الهه‌ی هرج و مرج است!

مقایسه اندازه اریس با ماه زمین
مقایسه اندازه اریس با ماه زمین

سیاره کوتوله هاومیا یا Haumea در کمربند کوییپر

سیاره کوتوله هاومیا یکی دیگر از ساکنان کمربند کوییپر است که در دور دست ترین نقاط منظومه شمسی به دور خورشید میچرخد. برخی از مهم ترین ویژگی‌های این سیاره کوتوله را در ادامه بررسی خواهیم کرد:

  • هیومیا یک جرم بیضی شکل بسیار سرد است و به دلیل همین سرد بودن شرایط مناسب برای حیات را ندارد.
  • هاومیا ۴۳ واحد نجومی یا حدود 6.5 میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد.
  • دوره تناوب این سیاره کوتوله به دور خودش ۴ ساعت است (شبانه روز آن ۴ ساعت است ) و این هاومیا را به یکی از سریعترین اجرام در منظومه شمسی بدل کرده است. خودتان میتوانید قضاوت کنید!
  • همچنین  یکسال هاومیا 285 سال زمینی طول می کشد.
  • این جرم آسمانی سریع اولین جرم شناخته شده از کمربند کوییپر است که دارای حلقه است.

اولین نامی که به این سیاره کوتوله دادند سانتا یا همان بابانوئل خودمان بود و دلیل آن هم این بود که این جسم را چند روز پس از کریسمس دیدند. ولی پس از سه سال نام رسمی هاومیا به آن داده شد که ایزدبانوی باروری و زایمان است و از بخش های مختلف خود بقیه را می‌میزاید. به هرحال این نام را به آن دادند و از این رو دو قمر آن هایشان و ناماکا نامیده شدند که بازهم اساطیری هستند که از هاومیا زاییده شده اند. اولی نگهبان جزیره ی هاوایی است و دومی روح آبی که از دهان هاومیا خارج شد!

پلوتو pluto، سیاره سابق!

پلوتون معروف ترین سیاره کوتوله‌ای است که میشناسیم. پلوتو در سال 1930 توسط کلاید تومبا کشف شد. البته پیش از او ستاره شناسی به نام  پرسیوال لوول به دنبال این سیاره ی جدید می‌گشت و محاسبات آن را نیز انجام داده بود ولی پیش از کشف آن درگذشت.

در ابتدا پلوتون به عنوان سیاره نهم منظومه شمسی در نظر گرفته شد ولی در سال 2006 با وضع تعریف جدید به عنوان یک سیاره کوتوله طبقه بندی شد و از مقامش تنزل پیدا کرد!

پلوتون ۵ قمر به نام های شارون، نیکس، استیکس، کربروس و هایدرا دارد ولی نمی توان گفت که شارون قمرش است چراکه با شارون سیستم دوگانه‌ای تشکیل می‌دهند و بیشتر یک دوتایی هستند تا قمر و سیاره. اتمسفر پلوتون ۱۰۰ هزار بار از اتمسفر زمین کم فشار تر است و اتمسفر آن با بیضوی بودن مدارش تناسب دارد و هرگاه که که به خورشید نزدیک میشود یخ آن تصعید میشود و به صورت گاز از سطح آن جدا میشود و مثل عرق کردن در بدن باعث خنک شدن پلوتون میگردد.

 نام پلوتون از خدای مرگ رومیان گرفته شده، همچنین نام شارون نیز از اسطوره‌ی قایقران برداشته شد که مردگان را با قایق روی رودخانه افسانه‌ای استیکس جابه‌جا می‌کرد و با پلوتون ارتباط تنگاتنگی داشت!

ماکی ماکی make make ساکن کمربند کوییپر!

این دوست کوتوله هم مانند اریس جایگاه مهمی در نجوم دارد چراکه همراه با کشف اریس موجب‌ شد تا اتحادیه نجوم قوانین جدیدی برای سیاره بودن وضع کند.

  •  به دلیل سرمای بیش از حد بعید به نظر می‌رسد که این سیاره کوتوله  نیز امکان حیات داشته‌ باشد.
  • این سیاره کوتوله شعاعی حدود 1/9 زمین دارد.
  • تا کنون هیچ حلقه شناخته شده ای برای ماکی ماکی ثبت نشده اما یک قمر موقت به نام MK2 دارد.

در اوایل کشف نام غیررسمی easterbunny به آن داده شد چرا که اندکی قبل از عید پاک کشف شد ولی بعد از مدتی نام ماکی ماکی که از خدای باروری جزیره ی ایستر (که به مجسمه های سنگی اش معروف است) اقتباس شد. 

 به دلیل سرمای بیش از حد بعید به نظر می‌رسد که این سیاره کوتوله  نیز امکان حیات داشته‌ باشد. این سیاره کوتوله شعاعی حدود 1/9 زمین دارد و هیچ حلقه شناخته شده ای ندارد ولی یک قمر موقت به نام MK2 دارد.

سیارات کوتوله کمربند کوییپر
سیارات کوتوله کمربند کوییپر

آنچه درباره کمربند کوییپر آموختیم!

هر چند می‌توان گفت کمربند کوییپر با فاصله‌ای حدود 30 تا ۵۰ AU از خورشید( بخش اصلی) به همراه دیسک پراکنده اش که تا 1000Au هم به نظر میرسد ادامه داشته باشد، یکی از بزرگترین سازه های منظومه شمسی ما محسوب می‌شود؛ اما به هرحال با اندازه گیری ابعاد کمربند اسرارآمیز کوییپر میتوانیم حدوددشکل گیری منظومه شمسی و سامان دهی آنرا بفهمیم همانطور که برای نپتون مشخص شد که در آغاز در فاصله نزدیکتری به خورشید شکل گرفته و بعد ها دور شده! در کل کمربند کوییپر راز های ناشناخته ای درخود دارد که امیدواریم با گسترش تکنولوژی و پیشرفت‌های روزافزون علوم فضایی موفق شویم پرده از اسرار آن برداریم و اطلاعات بيشتري از این سیستم شگفت انگیز بدست آوریم. 

 

دیدگاه خود را اینجا قرار دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *