Койпер билбауы

справа|мини|250x250пкс|Кесе планеталар үҙәге мәғлүмәттәре буйынса Койпер билбауындағы билдәле объекттар. Төп билбау объекттары йәшел, тарҡау дискылағылары һары төҫтә күрһәтелә. Дүрт тышҡы планета — зәңгәр төҫтә. Нептун Троян астероидтары һары төҫтә, Юпитерҙыҡы — алһыу. Ҡояш һәм Койпер билбауы араһындағы тарҡау объекттар кентаврҙар булараҡ билдәле. Масштаб астрономик берәмектәрҙә күрһәтелә. Һүрәттең түбәнге өлөшөндәге бушлыҡ был өлкәлә тоноҡ объекттарҙы йәшергән Ҡош Юлы һыҙаттарының булыуын раҫлай.
Койпер билбауы (ҡайһы берҙә Эджворт — Койпер билбауы тип атала) — Ҡояш системаһының Нептун орбитаһынан (Ҡояштан 30 астрономик берәмек) Ҡояштан 55 астрономик берәмеккә тиклем аралағы өлкәһе. Койпер билбауы астероидтар билбауына оҡшаш, әммә ул яҡынса 20 тапҡыр киңерәк һәм 20-200 тапҡыр ауырыраҡ. Астероидтар билбауындағы кеүек үк, ул, башлыса, бәләкәй есемдәрҙән, йәғни Ҡояш системаһы формалашҡандан һуң ҡалған материалдан тора. Астероидтар билбауындағы, нигеҙҙә, тау тоҡомдарынан һәм металдан торған объекттарҙан айырмалы рәүештә, Койпер билбауы объекттары (ОПК), башлыса, метан, аммиак һәм һыу кеүек тиҙ осоусан матдәләрҙән (боҙ тип аталған) тора. Яҡын йыһандың был өлкәһендә дүрт кәрлә планета: Плутон, Хаумеа, Макемаке һәм Эрида бар. Бынан тыш Ҡояш системаһы планеталарының Нептун юлдашы Тритон һәм Сатурн юлдашы Феба кеүек ҡайһы бер юлдаштары лә ошо өлкәлә барлыҡҡа килгән, тип иҫәпләнеләJohnson, Torrence V.; and Lunine, Jonathan I.; Saturn’s moon Phoebe as a captured body from the outer Solar System, Nature, Vol. 435, pp. 69-71.

1992 йылда Койпер билбауы асылғандан алып, уның танылған объекттары һаны меңдән ашып китә, һәм диаметрҙары 100 километрҙан ашыу булған тағы ла 70 меңдән ашыуы әлегә табылмаған, тип фаразлана. Элегерәк, Койпер билбауы — орбиталь осорҙары 200 йылдан кәм булған ҡыҫҡа ғүмерле кометаларҙы булдырыусы төп сығанаҡ, тип иҫәпләнелә. Әммә 1990-сы йылдар уртаһында үткәрелгән күҙәтеүҙәр, Койпер билбауының динамик йәһәттән тотороҡло булыуын һәм был кометаларҙың ысын сығанағы — 4,5 миллиард йыл элек Нептундың ситкә табан йүнәлтелгән хәрәкәте тарафынан булдырылған динамик йәһәттән әүҙем өлкә, тарҡау диск икәнлеген раҫлай; тарҡау дискының Эрида кеүек объекттары Койпер билбауы объекттарына оҡшаған, әммә улар үҙҙәренең орбиталары буйлап Ҡояштан бик алыҫ китә (100 астрономия берәмегенә тиклем).

Плутон — Койпер билбауындағы иң ҙур һәм билдәле объект. Башта ул планета булып иҫәпләнә, әммә аҙаҡ кәрлә планета тип таныла. Составы буйынса Плутон Койпер билбауының башҡа объекттарына оҡшаш, ә әйләнеш осоро йәһәтенән уны Койпер билбауы объекттарының «плутино» атамаһы аҫтындағы төркөмсәһенә индерергә мөмкин. Әлеге ваҡытта билдәле булған һәм Нептун орбитаһы артынан әйләнгән дүрт кәрлә планетаны Плутон хөрмәтенә «плутоидтар» төркөмсәһенә индерергә була.

Койпер билбауын мең тапҡыр алыҫыраҡ урынлашҡан һәм фараз ителгән Оорт болото менән бутарға ярамай. Койпер билбауындағы объекттар, шулай уҡ тарҡау диск объекттары һәм Оорт болоттары транснептун объекттарына (ТНО) ҡарай .

 Тикшеренеү тарихы 
Күп кенә ғалимдар, Плутон асылғандан һуң, ул сифатына ярашлы берҙән-бер генә объект түгелдер, тип фаразлай. Бер нисә тиҫтә йылдар буйына йыһандың хәҙерге ваҡытта Койпер билбауы булараҡ билдәле өлкәһе буйынса төрлө фараздар тәҡдим ителә, әммә уның барлығына тура дәлил тик 1992 йылда ғына табыла. Койпер билбауы асылғанға тиклем үк уның тәбиғәте тураһында байтаҡ фараздар туплана, шуға күрә хәҙерге фараздың кем тарафынан әйтелеүен асыҡлау ҡыйын.

 Гипотеза 
Транснептун популяцияһының булыуы тураһындағы фаразды тәҡдим иткән беренсе астроном  була. 1930 йылда, Плутонды асҡандан һуң уҡ тип әйтерлек ул түбәндәгене яҙа: «Плутон — Нептун орбитаһы артындағы есемдәр серияһынан тик беренсе есем, тип атарға мөмкинме, улар үҙҙәрен асыуҙы көтә генә, һәм улар мотлаҡ табыласаҡ».
мини|217x217пкс|Койпер билбауы астроном Джерард Койпер хөрмәтенә аталған 
Кеннет Эджворттың фаразы: (1943, Британия астрономия ассоциацияһы журналы), Нептун орбитаһы артындағы йыһан өлкәһендә Ҡояш системаһы барлыҡҡа килгән томанлыҡтың тәүге элементтары күҙәтелә, тик улар планета булып уҡмашыу өсөн бик ныҡ тарҡалған. Ошонан сығып ул, «Ҡояш системаһы планеталары орбиталарының арты күп һандағы сағыштырмаса ҙур булмаған есемдәрҙән тора», тигән һығымтаға килә һәм ваҡыт-ваҡыт ниндәй ҙә булһа есем «үҙ урынынан сыға һәм ҡояш системаһының эске өлкәһендә осраҡлы ҡунаҡ булараҡ пәйҙә була»Davies, p. 2 һәм кометаға әйләнә,.

Койпер Джерардтың фекере: (1951, «Астрофизика» журналы), Ҡояш системаһы формалашыуының иртә этаптарында ошоға оҡшаш диск барлыҡҡа килгән, әммә ул, билбау беҙҙең көндәргә тиклем һаҡланған, тип иҫәпләмәгән. Койпер шул ваҡытта киң таралған фаразға таянған: Плутон үлсәме Ер үлсәмдәренә яҡын, шуға күрә Плутон был есемдәрҙе Оорт болоттарына табан, йәки бөтөнләй Ҡояш системаһынан ҡыуып сығарған.

Артабанғы ун йыллыҡта гипотеза күп төрлө формалар ҡабул итә. Мәҫәлән, 1962 йылда американ-канада астрофизигы Аластер Дж. У. Кэмерон, «Ҡояш системаһы ситендә ғәйәт ҙур массала ваҡ материалдар бар»Davies, p. 14, тигән гипотеза тәҡдим итә, ә һуңыраҡ, 1964 йылда, Фред Уиппл (комета төҙөлөшөн аңлатҡан билдәле «бысраҡ ҡар» теорияһын популярлаштырыусы), Урандың орбиталь хәрәкәтендә һиҙелерлек буталыштар тыуҙырыу өсөн "комета билбауы"ның шаҡтай ауыр булыуы ихтимал, тип фаразлай . Әммә күҙәтеүҙәр был гипотезаны кире ҡаға.

1977 йылда Чарльз Коваль орбитаһы Сатурн һәм Уран араһында урынлашҡан Хирон боҙ планетоидын аса. Ул бынан илле йыллап элек Клайд Томбоға Плутонды асырға ярҙам иткән блинк-компаратор ҡоролмаһын файҙалана. 1992 йылда орбитаһы оҡшаш икенсе бер объект — Фол табылаФол. Бөгөн Юпитер һәм Нептун араһындағы орбиталарҙа кометаларға оҡшаған һәм «кентавр» тип аталған күк есемдәренең булыуы билдәле. Кентаврҙарҙың орбиталары тотороҡло түгел һәм бер нисә миллион йылға торошло динамик ваҡытҡа эйә. Шуға күрә Хирон асылғандан алып астрономдар, кентаврҙар популяцияһы ниндәй ҙә булһа тышҡы сығанаҡтан тулыланырға тейеш, тип фаразлайDavies p. 38.

Кометаларҙы тикшереү барышында Койпер билбауының булыуын раҫлаусы яңы дәлилдәр алына. Кометалар ғүмеренең ҡыҫҡа булыуы күптән билдәле була. Ҡояшҡа яҡынлаша башлағас, уның юғары температураһы кометаларҙағы осоусан матдәләрҙе парға әйләндереп йыһанға осора, шулай итеп, әкренләп уларҙы юҡҡа сығара. Кометаларҙың беҙҙең көндәргә тиклем килеп етеүе үҙе үк күк есемдәренең был популяцияһының даими рәүештә тулыланып тороуын раҫлай. Тулыландырыу өлкәләренең береһе — «Оорт болото» — кометаларҙың Ҡояштан 50 000-дән ашыу астрономик берәмеккә һуҙылған сферик өйөрө. Тәүге тапҡыр был гипотезаны 1950 йылда Ян ОортOort, J. H., The structure of the cloud of comets surrounding the Solar System and a hypothesis concerning its origin, Bull. Astron. Inst. Neth., 11, p. 91-110 (1950) Text at Harvard server (PDF) тәҡдим итә. Был өлкәлә Хейла-Боппа кометаһы кеүек әйләнеш осоро меңәр йыллыҡҡа еткән кометалар хасил була.

Әммә кометаларҙың икенсе бер төркөмө лә бар, улар — ҡыҫҡа әйләнеш осорона эйә булған, йәғни әйләнеш осоро 200 йылдан кәм булған «ваҡытлы» кометалар — мәҫәлән, Галлей кометаһы. 1970-се йылға әйләнеш осоро ҡыҫҡа яңы кометаларҙы асыу темптары түбәнәйә бара, кометаларҙың Оорт болотонан ғына килеүе лә шик аҫтына алынаDavies p. 39. Сөнки Оорт болотондағы объекттың әйләнеш осоро ҡыҫҡа кометаға әйләнеүе өсөн тәүҙә ул планета-гигант тарафынан тартып алынырға тейеш. 1980 йылда Monthly Notices of the Royal Astronomical Society журналында  Оорт болотонан Ҡояш системаһының эске өлкәһенә хәрәкәт иткән кометаларҙың 600-ө йондоҙҙар арауығына сығарып ырғытыла, тип иҫәпләп сығара. 35 һәм 50 астрономик берәмек араһында урынлашҡан кометалар билбауы күҙәтелгән һандағы кометаларҙың килеп сығышын аңлата алыр ине, тип фаразлай ул. Фернандестың фаразын үҫтерә барып, 1988 йылда Канаданың Мартин Дункан, Томас Куин һәм Скот Тремен ингән астрономдар төркөмө компьютер моделләштереүе ярҙамында әйләнеш осоро ҡыҫҡа кометаларҙың бөтәһе лә Оорт болотонан килеү-килмәүен асыҡлай. Улар әйләнеш осоро ҡыҫҡа кометаларҙың ҡайһы берҙәре был болоттан килә алмай, сөнки улар эклиптика яҫылығы эргәһендә төркөмләшә, ә бына Оорт болото кометалары, ғәмәлдә, күктең теләһә ниндәй өлөшөнән осоп килә. Фернандес һүрәтләгән билбауҙы үҙҙәренең иҫәп-хисабына индергәс, моделдең үҙҙәренең күҙәтеүҙәренә тап килеүе раҫлана. Х. Фернандес мәҡәләһенең тәүге һөйләмендә «Койпер» һәм «комета билбауы» һүҙҙәре булғанға күрә, Тремен йыһандың был гипотетик өлкәһен «Койпер билбауы» тип атайDavies p. 191.

 Асыш 
справа|мини|250x250пкс|Маун-Кеа вулканындағы телескоптар, улар ярҙамында Койпер билбауы табыла
1987 йылда астроном Дэвид Джуитт (Массачусетс технология институты) «Ҡояш системаһының тышҡы өлкәһенең бушлыҡ булып күренеүе» тураһында етди уйлана. Плутон орбитаһы артынан башҡа объекттар табырға тырышып, ул үҙенең ярҙамсы-аспиранты Лу Джейға: «Беҙ быны әгәр эшләмәһәк, уны бер кем дә эшләмәйәсәк», тиDavies p. 50. Аризонда Китт-Пик обсерваторияһы һәм Чилила һәм Сьерро-Тололо обсерваторияһы телескоптарын ҡулланып, Джуитт һәм Лу, Клайд Томбо менән Чарльз Коваль кеүек, блинк-компаратор ярҙамында эҙләнеүҙәр алып бара. Тәүҙәрәк һәр пластина парын тикшереүгә 8 сәғәт ваҡыт сарыф ителәDavies p. 51, артабан ПЗС-матрица ярҙамында процесты тиҙләтеү мөмкинлеге табыла һәм сағыштырыу процесын компьютер мониторында ҡарау мөмкинлеге тыуа. Бөгөн ПЗС-матрица — астрономия детекторҙарының күпселеге өсөн нигеҙDavies pp. 52, 54, 56. 1988 йылда Джуитт Гавай университетының астрономия институтына күсә. Һуңынан Лу Мауна-Кеа обсерваторияһының 2,24 метрлы телескобы аша уның эшенә ҡушылаDavies pp. 57, 62. Артабан ПЗС-матрицаның күҙ күреме 1024×1024 пикселгә тиклем артыуы эҙләнеүҙе тағы ла тиҙләтәDavies p. 65. 5 йыл шундай эҙләнеүҙәрҙән һуң, 1992 йылдың 30 авгусында, Джуитт һәм Лу Койпер билбауындағы объекттары булыуға кандидаттың (15760) 1992 QB1 асыҡланыуы тураһында иғлан итә. Алты ай үткәс, улар икенсе кандидатты (181708) 1993 FW таба.

Нептун артындағы арауыҡ өлкәһенең тәүге карталары төҙөлгәндән тикшеренеүҙәр хәҙер Койпер билбауы тип аталған зона әйләнеш осоро ҡыҫҡа кометаларҙың барлыҡҡа килгән урыны булмауын күрһәтә. Ысынын да иһә, улар «тарҡау диск» тип аталған күрше өлкәлә барлыҡҡа килә, ә «тарҡау диск» Нептун Ҡояш системаһының тышҡы сиктәре буйлап йөрөгөн ваҡытта барлыҡҡа килә. Һуңыраҡ Койпер билбауы булып киткән өлкә ул заманда Ҡояшҡа байтаҡҡа яҡын була. Нептун үҙе янында динамика йәһәтенән тотороҡло һәм уларҙың хәрәкәтенә бер нисек тә йоғонто яһай алмаған объекттарҙы, шулай уҡ Нептун уларҙың орбитаһына йоғонто яһай алмаһын өсөн (тарҡау диск) һәм перигелийҙары Ҡояшҡа бик яҡын булған айырым объекттар төркөмөн ҡалдыра. Тотороҡло Койпер билбауынан айырмалы рәүештә, туҡтауһыҙ әүҙемлек күрһәткән тарҡау диск, моғайын, бөгөн әйләнеш осоро ҡыҫҡа кометаларҙың сығанағы булып торалыр, тип иҫәпләнелә.

 Атамаһы 
Эджворт Кеннеттың ҡаҙаныштарын танып, астрономдар ҡайһы берҙә Койпер билбауын «Эджворт — Койпер билбауы» тип тә атай. Әммә Брайан Марсден, бер генә ғалим да был исемгә лайыҡ түгел, тип иҫәпләй: «Эджворт та, Койпер ҙа әләгә ваҡытта беҙ күҙәткәнгә оҡшаш күренеш тураһында бер ҡасан да яҙмаған, — был турала Фред Уиппл яҙған»Davies p. 199. Тағы ла бер фекер — Дэвид Джуитт ошо йәһәттән түбәндәгесә өйтә: «кемдеңдер исеменә килгәндә… тик  ҡына барыһына ҡарағанда ла, Койпер билбауының булыуын күҙаллаған кеше булараҡ, был хөрмәткә лайыҡ». Бер төркөм ғалимдар был билбау объекттары өсөн транснептун объекты (ТНО) терминын ҡулланырға тәҡдим итә. Әммә транснептун объекттарына, Койпер билбауындағы объекттарҙан тыш, Нептуп орбитаһы артынан әйләнгән бөтә объекттар ҙа ҡарай..

 Билбау объекттары категориялары 
2008 йылдың 26 майына 1077 транснептун билбауы объекты билдәле, уларҙы өс категорияға бүлергә була:

 Классик объекттар: улар ҙур булмаған ауышлыҡ менән яҡынса түңәрәк орбитаға эйә һәм планеталар хәрәкәте менән бәйләнмәгән. Ҡайһы берҙә был объекттар тәүге вәкил 1992 QBБер хөрмәтенә «кьюбивано» тип атала. 2004 йылға 524 шундай объект билдәле була.
 Резонанс объекттар: улар Нептун менән бергә 1:2, 2:3, 2:5, 3:4, 3:5, 4:5 йәки 4:7 орбиталь резонанс ойоштора. 2:3 резонансы менән хәрәкәт иткән объекттар, Плутон хөрмәтенә плутино, тип атала. 2005 йылға 150 плутино һәм 22 башҡа резонанс объекттар билдәле. Плутино Койпер билбауындағы объекттарҙың дөйөм һанының 10 проценттан 20 процентҡа тиклемен тәшкил итә, тип фаразлана. Шулай итеп, диаметры 10 километрҙан ашҡан плутиноның дөйөм һаны 30 000-дән ашыу тәшкил итә.
 Тарҡау объекттар: уларҙың орбитаһы ҙур эксцентриситетҡа эйә һәм афелийҙа Ҡояштан бер нисә йөҙ астрономик берәмеккә ситкә китеүе ихтимал. Билдәлеләре 100-гә етә, әммә дөйөм һандары яҡынса 10 000-гә тигеҙ, тип фаразлана. Күп кенә баҫмаларҙа тарҡау диск объекттары Койпер билбауына инмәгән транснептун объекттары булараҡ ҡарала.

Койпер билбауы объекттары бер аҙ органик матдәләр ҡушылған боҙҙан тора, тип фараз ителә.

Койпер билбауындағы объекттарҙың дөйөм массаһы астероидтар билбауының массаһынан йөҙәр тапҡырға артығыраҡ, әммә, күҙалланыуынса, Оорт болото массаһынан күпкә ҡайтышыраҡ. Койпер билбауында диаметры 1000 км-нан ашыу бер нисә мең, диаметры яҡынса 100 км-нан ашыу 70000, һәм диаметры 50 км-нан ашыу кәм тигәндә 450 000 есем бар, тип иҫәпләнә.

 Койпер билбауындағы эре объекттар 

НомерИсемеЭкваториальдиаметры (км)Оло ярымкүсәрҙә,ә. ерПеригелий,ә. ерАфелий,ә. ерПериодтта мөрәжәғәттәрҙеңҡояш тирәләй (йыл)АсыуИҫкәрмә136199ЭридаМең ике йөҙ утыҙ+10/−10.67,8438,1697,52Илле туғыҙ йөҙҙәнИке мең биш iВозможно, относится к объектам рассеянного диска.134340ПлутонМең ике йөҙ туҡһан39,4529,5749,32Һигеҙ йөҙ ҡырҡБер мең туғыҙ йөҙ утыҙ iПлутон и Харон образуют двойную систему. Плутино136472МакемакБиш йөҙҙән бер мең +400/−20045,4838,2252,75Ете йөҙИке мең биш i136108Хаумеа~150043,1934,8351,55Дүрт йөҙ һикһәнИке мең биш i134340Харон1207 ± 339,4529,5749,32Һигеҙ йөҙ ҡырҡБер мең туғыҙ йөҙ етмеш һигеҙ225088Гунгун~153567,333,6101,0Илле өс йөҙҙәнИке мең алты i50000Квавар~110043,6141,9345,29Һигеҙ йөҙ һикһәнИке мең ике i90482Орк946,3 +74,1/−72,339,2230,3948,05Ҡырҡ алты йөҙИке мең дүрт iПлутино555652002 AWЕте йөҙ туҡһанҠырҡ туғыҙ47,141,053,3Йөҙ егерме өсИке мең ике i20000ВарунаДүрт йөҙ етмеш42,8040,4845,13Йөҙ һикһәнИке мең i28978Иксион< 82239,7030,0449,36Йөҙ иллеИке меңдән берi Плутино556372002 UXЕгерме бишЙөҙ һикһән бер +116/−11442,636,748,6Етмеш һигеҙ йөҙИке мең ике i

 Иҫкәрмәләр 

 Әҙәбиәт 




 Һылтанмалар 

 Ежедневно обновляемый список транснептуновых объектов
 List of short period comets by family 
 Kuiper Belt Profile  by NASA’s Solar System Exploration
 The Kuiper Belt Electronic Newsletter 
 Wm. Robert Johnston’s TNO page
 Website of the International Astronomical Union (debating the status of TNOs)
 XXVIth General Assembly 2006
 Discovery Hints at a Quadrillion Space Rocks Beyond Neptune
 The Outer Solar System Astronomy Cast episode No. 64, includes full transcript
 The Kuiper belt

Категория:Планетология
Категория:Ҡояш системаһы
Категория:Койпер билбауы