Οι αστρονόμοι έχουν αποδείξεις ότι η ζώνη Kuiper είναι τελικά μικρότερη

Πηγή: Πανεπιστήμιο της Αριζόνα

Τα αντικείμενα στη ζώνη Kuiper (KBO) - τα παγωμένοι ξαδέλφια των αστεροειδών και πηγή μερικών κομητών - είναι ότι απέμεινε από τις δομικές μονάδες των εξωτερικών πλανητών. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιώντας τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια του κόσμου έχουν ανακαλύψει περίπου 1.000 από αυτά τα αντικείμενα που είναι σε τροχιά πέρα από Ποσειδώνα, μετά από την ανακάλυψη του πρώτου αντικειμένου το 1992. Αυτές οι ανακαλύψεις τροφοδότησαν τη συζήτηση σχετικά με το εάν ο Πλούτων είναι πλανήτης ή ένα μεγάλο αντικείμενο (διαμέτρου 2500 km) κοντά στη KBO.

Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι η συνολική μάζα της ζώνης Kuiper είναι το ένα δέκατο της γήινης μάζας. Και οι περισσότεροι πιστεύουν ότι υπάρχουν περισσότερα από 10.000 αντικείμενα στη ζώνη με διάμετρο μεγαλύτερη από 100 χιλιόμετρα, έναντι 200 γνωστών αστεροειδών που ξέρουμε ότι είναι μεγάλοι στην κύρια αστεροειδή ζώνη μεταξύ του Άρη και του Δία.

"Οι άνθρωποι έβρισκαν ότι η ζώνη αυτή ήταν τεράστια - κυριολεκτικά το μισό μέγεθος του Πλούτωνα ή και μεγαλύτερη", λέει ο αστρονόμος John Stansberry του πανεπιστημίου της Αριζόνα. "Αλλά εκείνα τα μεγέθη που πιστεύαμε βασίστηκαν σε υποθέσεις ότι τα αντικείμενα της KBO έχουν πολύ χαμηλά αλμπέντο (albedo), παρόμοια με τους κομήτες".

Η άλμπεντο ενός αντικειμένου είναι ένα μέτρο της ποσότητας του φωτός που ανακλά όταν πέσει πάνω του. Περισσότεροι Όσο πιο πολύ φως ανακλά ένα αντικείμενο , τόσο υψηλότερο είναι η  άλμπεντο. Τα πραγματικά στοιχεία όσον αφορά την άλμπεντο των αντικειμένων της ζώνης Kuiper είναι δύσκολο να αντληθούν επειδή τα αντικείμενα είναι τόσο απόμακρα, αμυδρά και ψυχρά. Πολλοί αστρονόμοι έχουν υποθέσει ότι η άλμπεντο των KBO - όπως των κομητών - είναι περίπου 4% και το είχαν για να υπολογίσουν τις διαμέτρους των αντικειμένων της της ζώνης Kuiper.

Εντούτοις, στα πρώτα αποτελέσματα από την έρευνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer για 30 αντικείμενα της ζώνης Kuiper, ο Stansberry και οι συνάδελφοι του διαπίστωσαν ότι ένα απόμακρο KBO που ονομάζεται 2002 AW197 αντανακλά το 18% του προσπίπτοντος φωτός και είναι περίπου διαμέτρου 700 χιλιομέτρων. Το αντικείμενο αυτό είναι αρκετά μικρότερο και αντανακλά περισσότερο από το αναμενόμενο, εξηγεί ο Stansberry.

"Το αντικείμενο 2002 AW197 θεωρείται ένα από τα μεγαλύτερα KBO που έχουν ανακαλυφθεί ως τώρα", είπε. "Τα αποτελέσματα δείχνουν λοιπόν ότι αυτό το αντικείμενο είναι μεγαλύτερο από όλα τα άλλα εκτός από έναν αστεροειδή της κύριας ζώνης (ο αστεροειδής Δήμητρα -Ceres), περίπου το μισό μέγεθος του Χάροντα - του φεγγαριού του Πλούτωνα, και το 1/10 περίπου της μάζας του Πλούτωνα".

Ο Stansberry και οι συνάδελφοί του πήραν τα στοιχεία με το Πολλαπλής Ζώνης Φωτόμετρο Απεικόνισης του Spitzer (MIPS) στις 13 Απριλίου του 2004. Ο George Rieke της ομάδας αυτής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα ανέπτυξε τον αισθητήρα της θερμότητας MIPS. Ανιχνεύει τη θερμότητα από τα πολύ ψυχρά αντικείμενα τραβώντας εικόνες στο άκρο της υπέρυθρης ζώνης, σε πολύ μεγάλα μήκη  κύματος .

Σε αυτήν την περίπτωση, το MIPS ανίχνευσε θερμότητα από ένα αντικείμενο της ζώνης Kuiper επιφανειακής θερμοκρασίας περίπου -223 βαθμούς Κελσίου, από μια καταπληκτική απόσταση 7 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, ή 1 1/2 φορές μακρύτερα από ότι ο ήλιος από τον Πλούτωνα.

Χωρίς το MIPS, οι αστρονόμοι θα πίστευαν ότι το 2002 AW197 ανακλά το 4% του προσπίπτοντος φωτός και θα υπολόγιζαν ότι είναι διαμέτρου 1500 χιλιόμετρα, ή τα δύο τρίτα του Πλούτωνα, εξηγεί ο Stansberry.

"Αρχίζουμε τελικά να παίρνουμε τα στοιχεία για τις βασικές φυσικές παραμέτρους των KBO", αναφέρει ο Stansberry. "Αυτό θα μας βοηθήσει να καθορίσουμε ποιες είναι  οι συνθέσεις τους, πώς εξελίσσονται, πόσο μεγάλα είναι και πώς ο Πλούτωνας εναρμονίζεται με ολόκληρη την εικόνα τους", είπε.

Τέτοια στοιχεία θα μας δείξουν επίσης πώς οι κομήτες συμπεριφέρονται στα διαδοχικά ταξίδια τους γύρω από τον ήλιο, πρόσθεσε.

"Δεν αποτελεί έκπληξη πως οι κομήτες είναι σκοτεινότεροι από τα KBO", προσθέτει ο Stansberry. "Όταν κάτι στη ζώνη Kuiper αποσπά ένα τμήμα ενός αντικειμένου της ζώνης Kuiper, πιθανώς αυτό το τμήμα θα είχε υψηλότερη albedo στην πρώτη περιοδεία του μέσα στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Αλλά λίγο αργότερα χάνει την υψηλή albedo του της επιφάνειας του και επαυξάνει σταδιακά πολλά σκοτεινά υλικά, τουλάχιστον στην εξωτερική τους επιφάνεια".