Koyper belbogʻi

Koyper belbogʻi — Quyosh tizimining Neptun orbtasidan boshlanadigan aylanma yulduz diski. Quyoshdan 30 a.b. masofadan 50 a.b. masofagacha boʻlgan qismni oʻz ichiga oladi. Tashqi tuzilishi Ateroidlar belbogʻini eslatadi, biroq Koyper belbogʻi Asteroidlar belbogʻidan taxminan 20 barobar eniga kattaroq va massasi 20-200 barobar ortiqroq.

Tarixi 

Pluton kashf etilganida juda koʻp olimlar u uning oʻzi turgan hududda yagona osmon jismi emasligini, Neptun orbitasidan narida koʻplab shu turdagi jismlar boʻlishi mumkinligini taxmin qilishgan. Ulardan biri astronom olim Leonard Fredrik edi. U 1930-yildayoq „Pluton shu hududdan topiladigan osmon jismlari toʻplamining dastlabkisi boʻlishi mumkin“ degan edi.
1943-yilda astronom Kennet Edjvont, oʻzining Quyosh tizimining paydo boʻlishi haqidagi farazlarida Quyosh tizimining chetki qismi tarqoq boʻlib, sayyoralar hosil boʻlishi uchun yetarli zichlikka ega boʻlmagani uchun bu hududda kichkina oʻlchamdagi osmon jismlari hosil boʻlgan boʻlishi mumkin, deb taʼkidlaydi.
1951-yilda astronom Jerard Koyper „Astrophysics: A Topical Symposium“ nomli maqolasida — Quyosh tizimining ilk paydo boʻlishi bosqichlarida, uning chetki qismida, kichik osmon jismlaridan iborat boʻlgan oʻziga xos gardish hosil boʻlganini, ammo u hozirgacha saqlanib qolgan boʻlishi ehtimoli kam ekanligini takidlaydi.
1992-yil 30-avgustda astronomlar Jeyn Lu va Devit Juitt Gavay Universtitetidagi Mauna-Kea teleskopidan foydalanib, ilk marta Koyper Belbogʻi Obyektlarini (KBO) kashf etishga muvaffaq boʻlishdi.
Koyper belbogʻi joylashgan osmon jismlari — Koyper Belbogʻi Obyektlari deb yuritiladi. Yaqin tarixda koinotning bu hududida — Pluton, Makemake va Haumea aniqlangan. Shuningdek, Plutonning tabiiy yoʻldoshi Xaron, karlik sayyora maqomiga nomzod boʻlgan — Ork, Iksion, Kvavarlar va Varunalar Koyper belbogʻining yirik jismlaridan hisoblanadi. U kashf etilganidan beri maʼlum boʻlgan KBOlari soni mingdan ortib ketdi va diametri 100 km dan ortiq boʻlgan 100 000 dan ortiq KBOlar mavjudligi taxmin qilinmoqda.
Bu gipoteza keyingi oʻn yilliklarda koʻplab shakllarni oldi. 1962 yilda fizik G.V. Kemeron „Quyosh tizimining chekkasida juda katta miqdordagi mayda materiallar“ mavjudligini taxmin qildi. 1964 yilda kometa tuzilishi haqidagi mashhur „dirty snowball“ gipotezasini ommalashtirgan Fred Uippl „kometa kamari“ Uran orbitasidagi taxminiy nomuvofiqliklarni keltirib chiqaradigan darajada katta boʻlishi mumkin deb oʻylagan va bu qidiruvga turtki boʻlgan.

Kashf etilishi 

1987 yilda oʻsha paytda MIT da boʻlgan astronom Devid Jevitt „Quyosh tizimining tashqi boʻshligi“ haqida koʻp oʻyladi. U oʻsha paytdagi aspirant Jeyn Luni Pluton orbitasidan tashqarida boshqa obyektni topishga harakat qilishda yordam berishga undagan, chunki u: „Agar biz buni qilmasak, hech kim buni qilmaydi“ deb hisoblagan.
Arizonadagi Kitt Peak Milliy rasadxonasi va Chilidagi Cerro Tololo Amerika Qoʻshma Shtatlariaro rasadxona teleskoplaridan foydalangan holda, oʻz tadqiqotlarini miltillovchi taqqoslagich yordamida oʻtkazdilar. Nihoyat, besh yillik urinishlardan soʻng, Jewitt va Luu 1992 yil 30 avgustda Koyper Belbogʻi Obyekti boʻlishga nomzod "1992 QB 1 " ni eʼlon qilishdi. Bu obyektga keyinchalik 15760 Albion deb nom berildi. Olti oy oʻtgach, ular KBO hududida ikkinchi obyekt (181708) 1993 FW ni topdilar. 2018 yilga kelib, Koyper belbogʻining 2000 dan ortiq obyektlari topilgan.
Dastlab KBO ning hajmi va tabiati deyarli nomaʼlum edi. 2010-yillarning oxirida ikkita uchuvchisiz kosmik kema KBO ning yaqinidan yaqindan uchib oʻtdi, bu esa Plutonni va boshqa KBO ni ancha yaqinroqdan kuzatish imkonini berdi.

Nomlanishi 

Koyper belbogʻi baʼzan Edjvort-Koyper belbogʻi deb ham ataladi.Ayrim astronimik manbalarda Edjvort belbogʻi deb ham keltiriladi. Brayan G. Marsdenning taʼkidlashicha, na Edjvort va na Koyper biz koʻrib turgan osmon jismlari toʻplami haqida yozmagan. Lekin Fred Uipll buni asarlarida keltirib oʻtgan. Shuning uchun bu masalada Fred Uipll hurmatga loyiq deb hisoblaydi.
KBO lar bazan „Koyperoidlar“ deb ataladi. Bu nom Klayd Tombaugh tomonidan taklif qilingan. "Trans-Neptun obyekti " (TNO) atamasi bir nechta ilmiy guruhlar tomonidan belbogʻdagi obyektlar uchun tavsiya etiladi. TNOlar orbitadagi barcha ob’ektlarni oʻz ichiga oladi.

Tuzilishi 

Koyper belbogʻi astonomik nuqtai nazardan qaralganda kichik osmon jismlari toʻplamidan iborat. Bu jismlar togʻ jinslari, metallar, muzlagan holatdagi ammiak, metan va suvdan tashkil topgan.
Uning chekka hududlarini ham hisobga olgan holda, Koyper kamari taxminan 30-55 a.b dan choʻzilgan.
Koyper belbogʻi ancha qalin boʻlib, asosiy kontsentratsiya ekliptika tekisligidan oʻn gradusgacha choʻzilgan va obyektlar tarqoq taqsimlangan. Uning ekliptikaga oʻrtacha 1,86 daraja egilgan.

Klassik Koyper Belbogʻi 

Neptun bilan 2:3 va 1:2 rezonanslari oraligʻida, taxminan 42-48 a.b. da, Neptun bilan tortishish oʻzaro taʼsiri uzoq vaqt davomida sodir boʻladi va ob’ektlar orbitalari deyarli oʻzgarmagan holda mavjud boʻlishi mumkin. Bu hudud klassik Koyper belbogʻi sifatida tanilgan va uning aʼzolari hozirgi kunga qadar kuzatilgan KBOlarning uchdan ikki qismini tashkil qiladi.
Birinchi kashf etilgan zamonaviy KBO (Albion, lekin uzoq vaqt (15760) 1992 QB 1 deb ataladi) ushbu guruhning prototipi hisoblanganligi sababli, klassik KBO lar koʻpincha kubevanos („QB-1-os“) deb ataladi.
Xalqaro Astronomiya Ittifoqi (inglizcha AIU) tomonidan oʻrnatilgan koʻrsatmalarga koʻra klassik KBO larga yaratilish bilan bogʻliq mifologik mavjudotlarning nomlarini berishni talab qilinadi.
Klassik Koyper kamari ikki alohida populyatsiyaning birikmasi kabi koʻrinadi. Birinchisi, „dinamik sovuq“ populyatsiya sifatida tanilgan, sayyoralar kabi orbitalarga ega; deyarli aylana shaklida, orbital ekssentrisiteti 0,1 dan kam. Ikkinchisi, „dinamik issiq“ populyatsiyaning orbitalari ekliptikaga 30° gacha koʻproq moyil boʻladi. Ikki populyatsiya haroratdagi har qanday katta farq tufayli emas, balki gazdagi zarrachalarga oʻxshab, ular qizib ketganda nisbiy tezligini oshiradigan boʻlgani uchun shunday nomlangan.

Kelib chiqishi 

Koyper belbogʻining aniq kelib chiqishi va uning murakkab tuzilishi hali ham toʻliq oʻrganilmagan va astronomlar Pan-STARRS va kelajakdagi LSST kabi bir nechta keng qamrovli tadqiqot teleskoplarining kuztishlari tugashini kutishmoqda, bu esa hozirda nomaʼlum boʻlgan koʻplab KBO larni ochib beradi. Ushbu tadqiqotlar koʻplab savollarga javoblarni aniqlashga yordam beradigan maʼlumotlarni taqdim etadi.
Koyper kamari QuyoshQuyosh atrofidagi asl protoplanetar diskning boʻlaklaridan iborat boʻlib, ular sayyoralarga toʻliq qoʻshila olmagan va oʻrniga diametri 3000 kilometrdan (1900 milya) kichikroq boʻlgan katta jismlarga aylangan.
Pluton va Xarondagi kraterlar sonining oʻrganish natijasida kichik kraterlarning kamligi aniqlandi, bu obyektlar juda kichikroq, taxminan kilometrlik jismlardan toʻplangan emas, balki toʻgʻridan-toʻgʻri diametri oʻnlab kilometrlar oraligʻida katta obyektlar sifatida shakllanganligini koʻrsatdi. Hozirda eng ommabop boʻlgan „Nice model“ning asl nusxasi Kuiper kamarining „sovuq“ va „issiq“ populyatsiyalari, rezonansli obyektlar va tarqoq disk kabi koʻplab xususiyatlarini aks ettiradi, ammo u hali ham oʻz tasdigʻini topmagan.

Tarkibi 

Quyosh va yirik sayyoralardan uzoqda joylashganligi sababli, Koyper kamari obyektlari Quyosh tizimining boshqa obyektlarini shakllantirgan va oʻzgartirgan jarayonlardan nisbatan taʼsirlanmagan deb hisoblanadi. Shuning uchun, ularning tarkibini aniqlash eng qadimgi Quyosh tizimining tuzilishi haqida muhim maʼlumotlar beradi.
Kichik oʻlchamlari va Yerdan haddan tashqari uzoqligi tufayli KBO larning kimyoviy tarkibini aniqlash juda qiyin. Astronomlar samoviy jismning tarkibini aniqlashning asosiy usuli — spektroskopiya. Obyektning yorugʻligi uning tarkibiy ranglariga boʻlinganda, kamalakga oʻxshash tasvir hosil boʻladi. Ushbu tasvir spektr deb ataladi. Turli moddalar yorugʻlikni turli toʻlqin uzunliklarida yutadi va maʼlum bir ob’ekt uchun spektr ochilganda, uning tarkibidagi moddalar yorugʻlikning oʻsha toʻlqin uzunligini yutgan joylarda qorongʻu chiziqlar (yutilish chiziqlari deb ataladi) paydo boʻladi. Har bir element yoki birikmaning oʻziga xos spektroskopik belgisi bor va obʼyektning toʻliq spektral „barmoq izi“ni oʻqib, astronomlar uning tarkibini aniqlashlari mumkin.
Tahlillar shuni koʻrsatadiki, Koyper kamari obyektlari tosh va suv, metan va ammiak kabi turli xil muzlar aralashmasidan iborat. Zichlik diametrlari va massalari aniqlangan oz sonli obyektlar uchun maʼlum. Zichliklar 0,4 dan 2,6 g/sm 3 gacha . Eng kam zichlikdagi ob’ektlar asosan muzdan iborat deb hisoblanadi. Eng zich jismlar, yupqa muz qobigʻi boʻlgan toshlardan iborat. Kichik obyektlar uchun kichik zichlik va eng katta obyektlar uchun katta zichlik tendentsiyasi mavjud.
Garchi hozirgi kunga qadar koʻpchilik KBOʻlar zaifligi tufayli spektral xususiyatsiz koʻrinsa-da, ularning tarkibini aniqlashda bir qator muvaffaqiyatlarga erishildi.
Pluton va Quaoar kabi eng yirik KBO lar metan, azot va uglerod oksidi kabi uchuvchi birikmalarga boy sirtlarga ega; bu molekulalarning mavjudligi, koʻp jihatdan Koyper belbogʻining 30-50 K haroratdagi oraligʻida oʻrtacha bugʻ bosimiga bogʻliq. Bu ularga vaqti-vaqti bilan sayyora yuzalari bugʻlanib, keyin yana qor boʻlib tushishiga imkon beradi, qaynash harorati yuqori boʻlgan birikmalar esa qattiq qoladi. Ushbu uchta birikmaning eng katta KBO lardagi nisbiy miqdori bevosita ularning sirt tortishish kuchi va atrof-muhit haroratiga bogʻliq.

Massa va hajm taqsimoti 

Keng yoyilganiga qaramay, Koyper belbogʻining umumiy massasi nisbatan past. Dinamik issiq populyatsiyaning umumiy massasi Yer massasining 1 % ni tashkil qiladi . Dinamik sovuq populyatsiyalar soni Yer massasining atigi 0,03 % ni tashkil etgan holda ancha kichikroq ekanligi taxmin qilinmoqda.Dinamik issiq populyatsiya Quyoshga yaqinroq shakllangan va gigant sayyoralarning koʻchishi jarayonida tashqariga tarqalib ketgan ancha katta populyatsiya qoldigʻi deb hisoblanadi.
Dinamik sovuq populyatsiyaning kichik umumiy massasi Quyosh tizimining shakllanish modellari uchun baʼzi muammolarni keltirib chiqaradi, chunki diametri 100 km (62 mil) dan katta boʻlgan KBO larni toʻplash uchun katta massa talab qilinadi. Agar sovuq klassik Koyper kamari doimo hozirgi past zichlikka ega boʻlsa, bu katta jismlar kichikroq sayyoralarning toʻqnashuvi va birlashishi natijasida hosil boʻlishi mumkin emas edi.
Yaqinda oʻtkazilgan tadqiqotlar shuni koʻrsatdiki, issiq klassik va sovuq klassik ob’ektlarning oʻlchamlari taqsimoti har xil qiyaliklarga ega. Issiq ob’ektlar uchun qiyalik katta diametrlarda q = 5,3 va kichik diametrlarda q = 2,0 ga teng, 110 km da qiyalik oʻzgarishi. Sovuq jismlar uchun qiyalik katta diametrlarda q = 8,2 va kichik diametrlarda q = 2,9 ga teng, 140 km da nishab oʻzgarishi.
Radiusi 1 km dan past boʻlgan Koyper belbogʻining eng kichik maʼlum boʻlgan obyektlari faqat yulduz okkultatsiyasi orqali aniqlangan, chunki ular juda xira (35 magnitudali) boʻlib, Hubble kosmik teleskopi kabi teleskoplar tomonidan toʻgʻridan-toʻgʻri koʻrish mumkin emas.

Tarqalgan obyektlar 

Tarqalgan disk — Koyper Belbogʻi Obyektlari kam joylashgan hudud boʻlib, u ham Koyper belbogʻi hissasiga toʻgʻri keladi. Lekin, 100 a.b. masofadan ortiqroqqa choʻziladi.
Tarqalgan Disk Obyektlar (TDO) juda elliptik orbitalarga ega, koʻpincha ekliptikaga juda moyil. Quyosh sistemasi shakllanishining aksariyat modellarida KBO va TDO larning dastlab birlamchi belbogʻda hosil boʻlishini, keyinchalik gravitatsion oʻzaro taʼsirlar, xususan, Neptun bilan obyektlarni tashqariga, baʼzilarini barqaror orbitalarga (KBO lar), baʼzilarini esa beqaror orbitalarga, tarqoq diskga yuborishni koʻrsatadi. Oʻzining beqaror tabiati tufayli tarqoq disk Quyosh tizimidagi koʻplab qisqa davrli kometalarning kelib chiqish nuqtasi boʻlgan deb taxmin qilinadi. Ularning dinamik orbitalari vaqti-vaqti bilan ularni ichki Quyosh tizimiga majburlab, avval kentavrlarga, keyin esa qisqa davrli kometalarga aylantiradi.

Eng katta KBO lar 

2000 yildan beri diametri 500 dan 1500 km (932 milya) gacha boʻlgan, Plutonning diametrining yarmidan koʻpi boʻlgan bir qator KBO lar topildi. 50000 Quaoar, 2002-yilda kashf etilgan klassik KBO, diametri 1200 km dan oshadi. 2005 yil 29-iyulda eʼlon qilingan Makemake va Haumea eng kattalaridan hisoblanadi. 28978 Ixion (2001-yilda kashf etilgan) va 20000 Varuna (2000-yilda kashf etilgan) kabi boshqa obyektlarning diametri taxminan 600-700 km (373-435 mil) ni tashkil qiladi.

Quyoshdan tashqarida Koyper belbogʻlari 

2006-yilga kelib, astronomlar Quyoshdan boshqa toʻqqiz yulduz atrofidagi Koyper belbogʻiga oʻxshash tuzilmalar boʻlgan chang disklarini aniqlashdi. Ular ikki toifaga boʻlinadi: radiusi 50 a.b dan yuqori boʻlgan keng belbogʻlar va 20 dan 30 a.b. gacha boʻlgan radiusli va nisbatan keskin chegaralarga ega boʻlgan tor belbogʻlar (taxminan Quyosh tizimi kabi). Bundan tashqari, quyosh tipidagi yulduzlarning 15-20 foizida Koyper belbogʻiga oʻxshash massiv tuzilmalardan dalolat beruvchi infraqizil nurlanish koʻpligi kuzatiladi.

Manbalar

Havolalar 
 is the Kuiper Belt? | Space Center Houston
 Belt | Facts, Information, History & Definition
 Belt Objects: Facts about the Kuiper Belt & KBOs
 Asteroidlar va mitti sayyoralar
 Kuiper Belt and its implications YouTube
 Is The Kuiper Belt? YouTube
 is The Kuiper Belt: Objects At The Edge Of… YouTube

Astronomiya
Fizika
Matematika
Karlik sayyora