Kuiper gerrikoa

Kuiperren gerrikoa kanpoko eguzki-sistemako disko zirkumestelarra da, Neptunoren orbitatik aurrera Eguzkitik 30 eta 50 unitate astronomiko (AU) ingurura hedatzen dena. Asteroideen gerrikoaren antzekoa da, baina askoz handiagoa: 20 aldiz zabalagoa eta 20 edo 200 aldiz masiboagoa. Asteroideen gerrikoa bezala, gorputz txikiz edo eguzki-sistema eratu zeneko hondarrez osatuta dago nagusiki. Asteroide asko arroka eta metalez osatuta badaude ere, Kuiperren gerrikoko objektu gehienak lurrunkor izoztuez osatuta daude neurri handi batean, hala nola metanoa, amoniakoa eta ura. Orko, Pluton, Haumea, Quaoar eta Makemake bezalako objektuen bizilekua da, astronomoek planeta nanotzat hartzen dituzten objektuen bizilekua da. Eguzki Sistemako ilargi batzuk, hala nola Neptunoren Triton eta Saturnoren Febe, eskualde honetan sortu ziren.

Gerard Kuiper astronomo holandarrak izendatu zuen Kuiperren gerrikoa, baina ez zuen iragarri. 1992an (15760) Albion planeta txikia Kuiperren gerrikoan aurkitu zen lehen objektua izan zen, Plutonen (1930ean) eta Karonteren (1978an) aurkikuntzatik. Aurkitu zutenetik, Kuiperren Gerrikoko Objektuak (KBO) kopurua milakora igo da, eta uste da 100.000 KBO baino gehiago daudela 100 km-tik gora . Hasieran pentsatu zen Kuiperren gerrikoa zela aldizkako kometen biltegi nagusia, 200 urte baino gutxiagoko orbitak zituztenak. 1990eko hamarkadaren erdialdetik egindako azterketek erakutsi dutenez, gerrikoa dinamikoki egonkorra da eta kometen benetako sorlekua disko sakabanatua da, Neptunoren kanpo-mugimenduak orain 4.500 milioi urte sortutako eremu dinamikoki aktiboa; Eris bezalako disko-objektu sakabanatuek orbita oso eszentrikoak dituzte, Eguzkitik 100 AU ingururaino bidaiatuz.

Kuiperren gerrikoa eta hipotesietan oinarritutako Oorten hodeia ez dira berdinak; izan ere, uste da mila aldiz urrunagoa dagoela eta, batez ere, esferikoa dela. Kuiperren gerrikoaren barruko objektuak, disko sakabanatuko kideak eta Hillsen edozein hodei potentzial edo Oorten hodeiko objektuak taldeka Neptunoz haraindiko objektu (TNO) gisa ezagutzen dira. Pluton Kuiperren gerrikoko gorputz-adarrik handiena eta masiboena da, eta TNO ezagunik handiena eta masiboena. Disko sakabanatuan dagoen Eris-ek bakarrik gainditzen du. Hasieran planeta bat zela jotzen zen, eta, Kuiperren gerrikoaren zati gisa Pluton zegoenez, 2006an planeta nano gisa birsailkatu zen. Kuiperren gerrikoko beste objektu askoren antzekoa da Pluton, eta haren periodo orbitala KBO mota baten ezaugarria da, "plutino" deritzona, eta 2:3 erresonantzia bera dute Neptunorekin.

Kuiperren gerrikoa eta Neptuno Eguzki Sistemaren hedaduraren markatzaile gisa har daitezke. Eguzki Sistemaren muga ezartzeko beste proposamen batzuk heliopausa eta Eguzkiaren grabitazio-eragina beste izar batzuenaren parekoa den eremuak dira (50.000 eta 125.000 UA bitartean zenbatetsia).

Historia 

1930ean Plutonen aurkikuntzaren ondoren, askok pentsatu zuten akaso bera bestelako beste batzuk ere bazeudela. Orain Kuiperren gerrikoa deitzen den eskualdea hainbat modutan hipotetizatu zen hamarkadetan zehar. 1992an baino ez zen aurkitu bere existentziaren lehen froga zuzena. Kuiperren gerrikoaren izaerari buruzko aurreko espekulazioen kopuruak eta aniztasunak ziurgabetasun etengabea ekarri dute: nork merezi duen kreditua lehenbizi proposatzeagatik.

Hipotesia 
Frederick C. Leonard izan zen Neptunoz-haraindiko populazioa zegoela iradoki zuen lehen astronomoa. Clyde Tombaughek 1930ean Pluton aurkitu zuenetik gutxira, Leonardek gogoeta hau egin zuen: "litekeena da Pluton izatea serie batean aurkitutako lehen Neptunoz-haraindiko objektua, oraindik aurkikuntzaren zain daudenak baina azkenean atzemateko direnak". Urte horretan bertan, Armin O. Leuschner astronomoak iradoki zuen Pluton "oraindik aurkitu ez diren iraupen luzeko planeta-objektu askoren artean bat izan daitekeela".

1943an, Journal of the British Astronomical Association aldizkarian, Kenneth Edgeworthek hipotetizatu zuen ezen, Neptunotik haratagoko eskualdean, eguzki-nebulosa primordialaren barruko materiala sakabanatuegi zegoela planetetan kondentsatzeko, eta horrela kondentsatzen zela gorputz askoz txikiagotan. Hortik abiatuta, hau ondorioztatu zuen: "Eguzki-sistemaren kanpo-eremua, planeten orbitez haratago, gorputz nahiko txiki askok betetzen dute", eta, noizean behin, bere kideetako bat bat "bere esferatik desbideratzen da eta barruko eguzki-sistemaren noizbehinkako bisitari gisa agertzen da", kometa bihurtuta.

1951n, Astrophysics: A Topical Symposium aldizkarian Gerard Kuiperrek Eguzki Sistemaren bilakaeran goiz sortu zen antzeko disko baten gainean espekulatu zuen, baina ez zuen pentsatu gerriko hori gaur egun ere existitzen zenik. Kuiperren ustez, bere garaian ohikoa zena, Pluton Lurraren tamainakoa izango litzateke, beraz, gorputz txiki horiek Oorten hodeirantz edo Eguzki Sistematik kanpo sakabanatu zituela pentsatzen zuen. Kuiperren hipotesia zuzena balitz, gaur egun ez legoke Kuiperren gerrikorik.

Hipotesiak beste era asko hartu zituen hurrengo hamarkadetan. 1962an, Al G.W Cameronek "eguzki-sistemaren kanpoaldean material txikien masa izugarri bat" zegoela aldarrikatu zuen. 1964. urtean, Fred Whipplek  "elur-bola zikinaren" hipotesi ospetsua zabaldu zuen, eta pentsatu zuen "kometa-gerriko" bat nahikoa handia izan zitekeela Uranoren orbitan X planetaren bilaketa eragin zuten ustezko desadostasunak eragiteko, edo, gutxienez, kometa ezagunen orbitak aldatzeko bezain handia. Behaketak baztertu egin zuen hipotesi hori.

1977an, Charles Kowalek 2060 Kiron aurkitu zuen, Saturno eta Urano orbitan dituen planetoide izoztua. Konparadore itsu bat erabili zuen, Clyde Tombaughek ia 50 urte lehenago Pluton aurkitzeko erabili zuen gailu bera. 1992an, beste objektu bat, 5145 Pholus, antzeko orbita batean aurkitu zuten. Gaur egun, kometen antzeko gorputzen populazio bat, zentauro deritzenak, Jupiter eta Neptuno arteko eskualdean existitzen direla gauza jakina da. Zentauroen orbitak ezegonkorrak dira eta milioika urte inguruko bizitza dinamikoak dituzte. 1977an Kiron aurkitu zutenetik, astronomoek espekulatu dute zentauroak kanpoko gordailu batek hornitu behar dituela maiz.

Kuiperren gerrikoaren beste ebidentzia batzuk kometen azterketatik sortu ziren. Kometek bizitza mugatua dutela aspalditik dakigu. Eguzkira hurbildu ahala, haren beroaren ondorioz, gainazal lurrunkorrak espazioan sublimatzen dira, eta pixkanaka sakabanatzen dira. Eguzki-sistemaren aroan kometak ikusten jarrai dezaten, sarritan berriak agertu behar dira. Kometen iturri horretarako proposamen bat Oorten hodeia da. Ziurrenik, Eguzkiaren 50.000 AU baino gehiagora dagoen kometa-multzo esferikoa da, eta Jan Oort astronomo holandarrak hipotetizatu zuen 1950ean. Uste da Oorten hodeia iraupen luzeko kometen sorburua dela, Hale–Bopp kometaren kasua, eta milaka urteko orbitak dituztela.

Kometen beste populazio bat dago, epe laburreko edo aldizkako kometak deritzona. Kometa horiek, Halley kometa bezala, 200 urte baino gutxiagoko periodoak dituzte. 1970eko hamarkadan, periodo laburreko kometak aurkitu ziren erritmoa gero eta txikiagoa zen, Oorten hodeitik baino ez baitziren sortzen. Oorten hodeiko objektu bat epe laburreko kometa bihurtzeko, lehenik planeta erraldoiek harrapatu beharko lukete. 1980an Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyn argitaratutako artikulu batean, Julio Fernández astronomo uruguaiarrak adierazi zuen Oorten hodeitik Barne Eguzki Sistemara bidaliko litzatekeen epe laburreko kometa bakoitzeko 600 kanporatu beharko liratekeela izarren arteko espazioan. Kometa kopuruaren berri emateko 35 eta 50 UA bitarteko gerriko bat beharko zela pentsatu zuen. Fernándezen lanari jarraiki, 1988an, Martin Duncan, Tom Quinn eta Scott Tremainek osatutako talde kanadarrak simulazio informatiko batzuk egin zituen behatutako kometa guztiak Oorten hodeitik iritsi ote ziren zehazteko. Oorten hodeiak ezin zituela epe laburreko kometa guztiak azaldu ikusi zuten, batez ere epe laburreko kometak eguzki-sistemako planotik hurbil elkartzen direlako, eta Oorten hodeiko kometak zeruko edozein puntutatik iristen direlako. Fernándezek deskribatu bezala, "gerriko" batekin, formulazioei gehituta, simulazioak bat etorri ziren behaketekin.  "Kuiper" eta "kometa-gerrikoa" hitzak Fernándezen artikulua zabaltzeko esaldian agertu zirenez, Tremainek "Kuiperren gerrikoa" deitu zion eskualde hipotetiko horri.

Aurkikuntza 

1987an, David Jewitt astronomoa, MITen, gero eta harrituago zegoen "kanpoko eguzki-sistemaren itxurazko hutsa" zela eta. Jane Luu ikasle graduatu berria animatu zuen Plutonen orbitaz haraindi beste objektu bat aurkitzen laguntzera, izan ere, esan zion bezala, "ez badugu egiten, inork ez du egingo". Arizonako Kitt Peak Behatoki Nazionalean teleskopioak erabiliz eta Txileko Cerro Tololo Estatuarteko Behatokian, Jewitt eta Luuk Clyde Tombaugh eta Charles Kowalen konparatzaile itsu batekin egin zuten bilaketa. Hasieran, plaka-pare bakoitzaren azterketak zortzi ordu inguru hartu zituen, baina prozesua bizkortu egin zen CCD akoplatutako gailu elektronikoak iristean. Gailu horiek, nahiz eta beren ikuseremua estuagoa izan, argia ikusten eraginkorragoak ziren (jasotzen zuten argiaren %90 gordetzen zuten, argazkiek lortutako %10aren ordez), eta, gainera, konputagailu bidez azter zitezkeen ondoren hartutako irudiak. Gaur egun, CCDak dira detektagailu astronomiko gehienen oinarria. 1988an, Hawaiiko Unibertsitateko Astronomia Institutura joan zen Jewitt. Gero, Luu harekin elkartu zen Hawaiiko Unibertsitateko (Mauna Kea) 2,24 metroko teleskopioan lan egiteko. Tarte horretan, CCDen ikuseremua 1024 pixelera handitu zen, eta horri esker askoz azkarrago egin ziren bilaketak. Azkenik, bost urteko bilaketaren ondoren, Jewittek eta Luuk "1992 QB1 Kuiper gerrikoko hautagaiaren aurkikuntza" iragarri zuten 1992ko abuztuaren 30ean. Objektu horri geroago 15760 Albion deitu zitzaion. Sei hilabete geroago, bigarren objektu bat aurkitu zuten eskualdean, (181708) 1993 FW. 2018an, 2.000 objektu baino gehiago ezagutzen.

Mila objektu baino gehiago aurkitu ziren gerrikoan hogei urtean (1992-2012), 1992 QB1 aurkitu ondoren (2018an izendatu zuten, 15760 Albion), eta Pluton eta Albion baino gorputz gehiagoko gerriko zabala erakutsi zuten. 2010eko hamarkadan, ordea, oraindik ezezaguna zen Kuiper gerrikoaren hedadura eta objektuen izaera. Azkenik, 2010eko hamarkadaren amaieran, tripulaziorik gabeko espazio-ontzi batek bi KBO gainditu zituen, Pluton-sistemaren eta beste KBO baten behaketa askoz hurbilagoak eginez.

Neptunoz-haraindiko eskualdean lehen aldiz egindako azterketek erakutsi dutenez, orain Kuiperren gerrikoa deitzen den eskualdea ez da epe laburreko kometen jatorria; aitzitik, disko sakabanatua izeneko populaziotik datoz. Disko sakabanatua sortu zen Neptunok Kuiperren proto-gerrikorantz migratu zuenean kanporantz, une hartan Eguzkitik askoz hurbilago baitzegoen, eta bere orbitak (Kuiperren gerrikoa bera) inoiz ukituko ez zituen objektu dinamikoki egonkorren populazio bat utzi zuenean. Neptunoren periheliotik nahiko gertu duen populazio baten gainean eragiten dute, diskoa bidaiatzen ari den bitartean. Disko sakabanatua dinamikoa denez eta Kuiperren gerrikoa dinamikoki egonkor samarra denez, disko sakabanatua da kometa periodikoen jatorririk probableena.

Kuiper gerrikoko objektuak 
Kuiper gerrikoan dauden objektu nagusien zerrenda ikusteko: Kuiper gerrikoko objektuak

800 objektu baino gehiago sailkatzen dira Kuiper gerrikoko objektu (KBOs, ingelesezko Kuiper Belt Objects siglengatik) gisa. Urte askotan zehar, astronomoek Pluton eta Karonte multzo honetako gorputzik handienak bezala hartu dituzte.

2002ko ekainaren 4ean ordea, (50000) Quaoar aurkitu zen. Gorputz honek Karonteren diametroa gainditzen zuen eta beraz, Plutonen tamainaren erdia zuen, gutxi gorabehera . Objektu hau aurkitu zenean, Kuiper gerrikoko handienetako bat bezala hartu zen, baina, handik aurrera, bere tamainako objektu gehiago aurkitu ziren.

2003ko azaroaren 13an Sedna aurkitu zen. Hasiera batean, Kuiper gerrikoko objektu gisa izendatu zuten astronomoek tamaina handiko objektu hau, baina Plutonekin alderatuta Eguzkitik askoz urrunago zegoen. Gaur egun, objektu hau sednoide gisa sailkatzen da, Kuiper gerrikoaren barnean dauden objektuek ez bezala, bere urruntasunagatik, Neptunok ez diolako inolako eraginik egiten bere orbitan.

Astronomoak txundituta geratu ziren urtea aldiz, 2005a izan zen, urte honetan hiru objektu handi berri aurkitu baitziren, Eris, Makemake eta Haumea, tamainaren arabera ordenaturik. Hasiera batean, Eris, Pluton baino handiagoa zela pentsatu zen, eta beraz, hamargarren planeta gisa izendatu zen. 2006an izendapen hau bi astroei kendu zitzaien, bai Plutoni eta baita ere Erisi. Hortaz gain, New Horizons zunda Plutonen ingurutik igaro zenean jakin zen Eris ez zela Pluton baino handiagoa, 80km-ko diferentziagatik bazen ere. Bestalde, Eris ez da zehazki Kuiper gerrikoko objektu gisa sailkatzen, banandutako objektu gisa sailkatzen da ofizialki, Eguzkiarengandik duen bataz besteko distantzia 67 UAkoa delako.

Esan beharra dago, objektu hauen sailkapena ez dela oso zehatza, ez dugulako inolako datu zehatzik gorputz hauen osaera edo beste hainbat ezaugarriren inguruan. Gainera, gorputz hauen diametroa neurtzerakoan zalantzak sor daitezke, normalean oso zehaztasun gutxikoak baitira eginten diren kalkuluak, batzuetan beraien albedoaren antzekoa eduki beharko lukeen objektuak hartzen direlako eredu gisa kalkuluak egiterakoan.

Ezaugarri orbitalak 
KBOak (Kuiper Belt Objects), Eguzkiarengandik 30 eta 50 UA bitartean orbitatzen duten objektuak dira. Gorputz hauen makurdura handia izan daiteke. KBO batzuek Neptunorekin batera erresonantzia partekatzen dute. 1:2 eta 2:3 erresonantzietan dauden gorputzek aldiz, twotino eta plutino izena jasotzen dute, hurrenez hurren. Esan beharra dago, erresonantzia desberdin asko daudela, hala nola, 3:5 erresonantzia, 4:7 erresonantzia, 2:5 erresonantzia, etab. Baina nagusienak hasieran aipatutakoak dira. Neptunorekin loturarik ez dutenek aldiz, cubewano izena hartzen dute.

Kuiper gerrikoaren sorrera 

Oraindik ezin dugu jakin zehazki zergatik eta nola sortu zen Kuiper gerrikoa baina zientzialariek beraien hipotesiak dituzte. Ordenagailuetan egindako hainbat simulazioek erakutsi dute, agian, Kuiper gerrikoko objektuak hasiera batean Eguzkitik hurbilago zeudela, baina Neptunorekin izandako topaketa edo zeharkako eraginengatik hurrundu egin zirela. Bestalde, simulazio hauek adierazi dute Martitzen tamainako objektu handiak egon al izan zirela Kuiper gerrikoan zehar. Zientzialariek hala ere, itxaropena Pan-STARRS teleskopioan dute jarrita, teleskopio hau mota honetako gorputz gehiago aurkitzeko diseinatu baita.

Kuiper gerrikoa esploratzen 
Gaur egun, KBOak aurkitzeko hainbat programa daude martxan. New Horizons zunda izan zen lehena Kuiper gerrikoa esploratzen, 2006ko urtarrilaren 19an jaurti zen eta 2015eko uztailaren 14ean Plutonengandik oso hurbil igaro zen, zehazki, egun honetan igaro zen hurbilen. Gaur egun, Pluton igarota, hainbat KBO aurkituko eta esploratuko dituela uste dute zientzialariek. Nahiz eta oraindik ez diren zehaztu zeintzuk izango diren esploratuko diren objektuak, 40 eta 90km arteko diametroa eduki beharko lukete eta grisak edo zuriak izanda, hobeto esploratzeko aukera emango zuten, horrela Plutonen kolore gorriztarekin alderatu ahal izango zirelako.

Kuiperren labarra 
Astronomoek gerrikoaren azken edo urrunen dagoen zatiari Kuiperren labarra deitzen diote. Gune hau misterio hutsa da, bertan dauden objektuen dentsitatea aurretik dauden guneek dutenarekin alderatuta askoz txikiagoa delako. Aipatutakoagatik deitzen zaio ''labarra''.

Astronomoek uste dute logikoena gune horretatik hurbil planeta handi bat egotea dela, planeta honek, bere garbitatearen eraginez, gorputzak erakarri egingo zituelako. Ustezko planeta honi Bederatzigarren planeta deitzen zaio.

Erreferentziak

Ikus, gainera 
 Asteroide gerrikoa
 Oorten hodeia
 Transneptunotar objektuak

Kanpo estekak 
Euskaraz:
 Pluton eta Kuiper gerrikoari buruzko artikulua

Gazteleraz:
 Astrogea

Ingelesez:
 Kuiper gerrikoko gorputzen zerrenda eguneratua
 Kuiper gerrikoari buruzko artikulua, Hawaiko unibertsitaearen webgunean.

Eguzki-sistema