Sistemul Solar. Centura Kuiper
Centura Kuiper este o regiune a Sistemului Solar similara centurii de asteroizi, insa mult mai mare ca dimensiuni si cuprinzand mult mai multe corpuri. Centura Kuiper este cuprinsa intre 30 si 50 UA. Forma reala este de fapt de tor, nu de inel subtire.
Daca asteroizii apartinand centurii principale sunt compusi in special din roca si metale, in centura Kuiper predomina diferite tipuri de gheata. Se crede ca in aceasta zona exista peste 70.000 obiecte cu diametrul mai mare de 100 km. Cometele cu o perioada de revolutie mai scurta de 200 de ani provin din centura Kuiper. De altfel, compozitia corpurilor de aici este in general asemanatoare celei cometare.
FORMARE, EVOLUTIE SI STRUCTURA
Centura Kuiper este alcatuita din resturi ramase de la inceputul Sistemului Solar. Din cauza densitatii scazute a materialului din zona, fragmentele nu s-au putut uni pentru a forma o planeta, ci doar corpuri mici. Modelele computerizate arata ca si probabilitatea formarii lui Uranus si Neptun in zona in care acestea se afla este mica, acestea formandu-se probabil in apropierea orbitei lui Jupiter, pentru ca ulterior sa migreze in exterior.
In timp, centura a suferit permanente influente gravitationale, produse in special de Neptun si Jupiter. Exista un numar de obiecte ce au trecut granita orbitei neptuniene spre interior. Acestea insa nu au orbite stabile pe termen lung. Chiron, cel mai mare dintre acestea, daca se va apropia de Soare indeajuns de mult va incepe sa se comporte ca o cometa. Fiind de 20 de ori mai mare decat Halley, spectacolul oferit va fi cu adevarat grandios.
Centura are si zone instabile, datorita perturbarii continue produse de Neptun. De exemplu, intre 40 si 42 UA niciun corp nu poate avea o orbita care sa se pastreze o perioada indelungata. Dincolo de aceasta granita se afla zona cea mai populata a centurii.
Exista de asemenea si sateliti considerati a fi facut initial parte din centura Kuiper, si capturati ulterior de o planeta. Este cazul lui Triton, satelit al lui Neptun, si Phoebe, ce orbiteaza planeta Saturn.
Corpurile ce compun centura Kuiper se impart in doua mari categorii: cu dinamica slaba si cu dinamica puternica. Cele slabe dinamic apar mai rosiatice, iar orbitele sunt aproape circulare si cu o inclinatie mica fata de ecliptica. Acestea s-au format nu departe de unde exista in prezent. Obiectele active dinamic prezinta orbite pronuntat inclinate, pana la 30 grade, si se presupune ca s-au format in apropierea lui Jupiter, de unde au fost ulterior expulzate in exterior. Cum corpurile ce compun centura Kuiper se afla la o distanta mare de Soare, acestea au suferit mai putine transformari in timp comparativ cu asteroizii centurii principale. Un studiu detaliat al acestora ne-ar ajuta sa intelegem mai bine compozitia si evolutia Sistemului Solar timpuriu.
COMPOZITIE
Centura Kuiper este populata de obiecte compuse din diverse tipuri de gheata, un amestec de hidrocarburi usoare, amoniac si apa. Cum temperatura acestor corpuri este in jur de 50 K, inclusiv elementele usoare se regasesc in forma solida. Aceasta compozitie este specifica si cometelor.
Masa centurii nu este foarte mare, asa cum am crede datorita numarului imens de obiecte. in total, se estimeaza ca s-ar atinge cel mult un sfert din masa terestra. in schimb, modelele formarii Sistemului Solar ar impune o masa in zona de 30 mase terestre, altfel acretia pentru formarea corpurilor cu un diametru mai mare de 100 km nu ar fi posibila. Aceasta problema ar putea fi in parte rezolvata daca se considera ca centura a pierdut masa constant (ceea ce de altfel s-a intamplat si cu centura de asteroizi), sau daca o buna parte dintre membrii sai s-au format pe orbite mai apropiate de Soare. Cum insa departarea face ca explorarile sa fie dificile si observatiile sa fie foarte sumare, deocamdata nu se pot da raspunsuri clare.
In interiorul centurii Kuiper exista planetoizi. De fapt, descoperirea in ultimii ani a mai multor asemenea miniplanete, chiar surclasandu-l pe Pluton, a redeschis discutiile despre definitia planetei, ceea ce a produs decaderea lui Pluton din drepturile conferite initial.
Cei mai multi planetoizi au si sateliti. De fapt, cazurile de obiecte binare in zona centurii sunt des intalnite, prea des ca sa poata fi explicate de actualele modele.
Pluton si Charon
Odata considerat planeta, Pluton a fost decazut din acest drept datorita descoperirii altor corpuri de dimensiuni asemanatoare, apartinand centurii Kuiper. in prezent caracteristicile unei planete sunt orbita in jurul Soarelui, dimensiunile indeajuns de mari astfel incat propria gravitatie sa-i confere forma sferica, si capacitatea de a curata de resturi propria orbita. Aceasta din urma conditie nu este indeplinita de micul planetoid.
Pluton realizeaza o orbita completa in 248 de ani terestri. Caracteristicile orbitale difera de cele ale planetelor Sistemului Solar – excentricitatea este ridicata (orbita este mult alungita), iar inclinatia fata de ecliptica (planul ecuatorial al Soarelui) este mare. Mai mult, orbita planetoidului pare sa nu fie stabila pe termen lung.
Timp de 20 de ani din fiecare perioada orbitala Pluton se afla mai aproape de Soare decat Neptun; cu toate acestea nu exista pericolul unei coliziuni cu planeta, din cauza inclinatiei mari a orbitei plutoniene.
Pluton si principalul sau satelit Charon sunt de fapt un sistem dublu, centrul de greutate in jurul caruia se rotesc acestea gasindu-se in spatiu, si nu in interiorul unuia dintre corpuri. Charon este sincron cu Pluton, lucru des intalnit in cazul satelitilor Sistemului Solar, insa in acest caz si Pluton este sincron cu Charon, ambele aratandu-si aceeasi fata. Cat despre inclinatia axei de rotatie, Pluton se aseamana cu Uranus, aratand spre Soare polii sai.
Datorita densitatii scazute, compozitia planetoidului este de 50-70% roca si 30-50% gheata. Este de asteptat ca Pluton sa aiba structura interna diferentiata, cu un nucleu de roca invelit intr-o manta de gheata. Este posibil ca in prezent sa existe inca un ocean interior.
Pluton are chiar o atmosfera sezoniera. Cand este departe de Soare, totul la suprafata ingheata, insa cand se apropie, elementele usoare sublimeaza si alcatuiesc o atmosfera subtire formata in principal din azot, la care se adauga metanul si monoxidul de carbon. Presiunea atmosferica reprezinta doar a sapte suta mia parte din cea terestra, iar atmosfera se intinde pana la 60 km de la suprafata, o parte din gaze risipindu-se in spatiu datorita gravitatiei scazute a planetoidului. Temperatura poate scadea pana la 33 K in perioada de departate maxima de Soare.
Satelitii lui Pluton orbiteaza neobisnuit de aproape. In afara lui Charon, doi sateliti mici, Nix si Hydra, au fost descoperiti recent. Simpli asteroizi, au diametre estimate la 46 si, respectiv, 61 km. Un alt satelit, descoperit in 2011 si numit generic S/2011 P 1, se alatura micului sistem; diametrul sau s-ar afla intre 13 si 34 km.
Charon are un diametru cat jumatate din cel al lui Pluton, iar spre deosebire de acesta, suprafata este dominata de apa sub forma de gheata. Pentru ca la acele temperaturi extrem de scazute apa inghetata se comporta ca o roca dura, Charon nu prezinta urme de atmosfera. Urme de amoniac descoperite sugereaza existenta criovulcanilor.
Charon este compus in mai mare parte din gheata decat Pluton, ceea ce sustine si teoria formarii sale in urma unui impact de proportii, asemeni Lunii. Nu este clar daca exista structura interna diferentiata sau nu.
Eris
Eris este responsabila de retragerea titlului de planeta in cazul lui Pluton. Descoperirea acesteia, in 2005, a pus problema redefinirii termenului. Daca Pluton ar fi fost in continuare considerat planeta, Eris ar fi intrat obligatoriu in aceasta categorie, fiind ceva mai mare.
Primul nume al planetoidului nou descoperit a fost Xena, iar satelitului sau i s-a spus, evident, Gabrielle. Ulterior s-a ales numele oficial de Eris, iar satelitul se numeste Dysnomia.
Eris efectueaza o orbita completa in 557 ani, departandu-se de Soare pana la 97 UA, fiind astfel cel mai indepartat corp cunoscut apartinand centurii Kuiper. Orbita este accentuat excentrica, planetoidul apropiindu-se de Soare pana la 38 UA.
Diametrul lui Eris este usor mai mare decat cel al lui Pluton. Cum insa aceste caracteristici nu sunt bine stabilite inca fara urma de indoiala, este posibila o rasturnare de situatie. Eris nu pare doar mai mare, ci si mai masiva, presupunandu-se ca spre deosebire de Pluton este formata dintr-un procent mai mare de roca.
Temperatura la suprafata planetoidului este estimata a fi intre 30 si 56 K, in functie de apropierea acestuia de Soare. Eris prezinta o suprafata foarte reflectiva; se presupune astfel ca, in conditiile de temperatura ridicata date de periheliu, exista o atmosfera asemanatoare cu cea a lui Pluton, care in prezent este complet inghetata si reflecta cea mai mare parte a luminii primite.
Haumea
Haumea este o planeta pitica mai mica decat Pluton si Eris, apartinand centurii Kuiper. Spre deosebire de restul planetoizilor, nu are o forma sferica, ci de elipsoid, o rotatie foarte rapida, si o suprafata stralucitoare de gheata cristalizata. Aceste caracteristici sunt presupuse a fi rezultatul unei coliziuni in trecut. Se crede ca este compusa in principal din roca, fara mantaua de gheata specifica obiectelor ce compun centura Kuiper.
Orbita este tipica pentru corpurile din zona, o revolutie avand loc in 283 ani. Rotatia dureaza doar 4 ore, fiind cel mai rapid corp cunoscut din Sistemul Solar cu diametrul de peste 100 km.
Datorita faptului ca o suprafata de gheata in forma cristalina se degradeaza in timp datorita micrometeoritilor si radiatiilor, este necesar ca suprafata Haumeei sa fie recenta, cu o varsta nu mai mare de zece milioane de ani. Nu se cunosc insa detalii despre mecanismul reinnoirii suprafetei. Criovulcanismul nu este o optiune, datorita nedetectarii amoniacului, iar impactul considerat raspunzator pentru rotatia rapida nu s-a produs mai devreme de 100 milioane de ani.
Haumea gazduieste doi mici sateliti cu orbite excentrice, Hi’iaka si Namaka. Aceasta excentricitate accentuata a satelitilor a facut de curand obiectul unui studiu ce concluziona ca fortele mareice sunt indeajuns de puternice pentru a fi responsabile, impreuna cu actiunea elementelor radioactive, de innoirea suprafetei planetoidului si a satelitilor sai.
Makemake
Makemake este singurul obiect mare al centurii Kuiper ce nu are sateliti, din care cauza estimarea masei acestuia este mai dificila.
Orbita planetoidului este specifica corpurilor din zona, avand nevoie de 310 ani pentru o revolutie. Temperatura este foarte scazuta, de doar 30 K, insa este posibil sa aiba atmosfera tranzitorie la apropierea de Soare.
- Machu Picchu – Leaganul civilizatiei incase - 15 aprilie 2018
- Inventii care ne-au marcat: Roata. Cine, cand si cum a inventat-o - 2 aprilie 2018
- Samsung Galaxy S7: Cum va arata el, VIDEO si specificatii tehnice - 26 februarie 2016
