Cinturón de Kuiper


El cinturón de Kuiper ( / ˈ k p ər / ) [1] es un disco circunestelar en el Sistema Solar exterior , que se extiende desde la órbita de Neptuno a 30 unidades astronómicas (AU) hasta aproximadamente 50 AU del Sol . [2] Es similar al cinturón de asteroides , pero es mucho más grande: 20 veces más ancho y entre 20 y 200 veces más masivo . [3] [4] Al igual que el cinturón de asteroides, se compone principalmente de pequeños cuerpos o restos de cuando elSe formó el Sistema Solar . Si bien muchos asteroides están compuestos principalmente de roca y metal, la mayoría de los objetos del cinturón de Kuiper están compuestos principalmente de volátiles congelados (denominados "hielos"), como metano , amoníaco y agua . El cinturón de Kuiper alberga la mayoría de los objetos que los astrónomos generalmente aceptan como planetas enanos : Orcus , Plutón , [5] Haumea , [6] Quaoar y Makemake . [7] Algunas de las lunas del Sistema Solar , como Tritón y Saturno de Neptuno.'s Phoebe , puede haberse originado en la región. [8] [9]

El cinturón de Kuiper lleva el nombre del astrónomo holandés Gerard Kuiper , aunque no predijo su existencia. En 1992, se descubrió el planeta menor (15760) Albion , el primer objeto del cinturón de Kuiper (KBO) desde Plutón (en 1930) y Caronte (en 1978). [10] Desde su descubrimiento, el número de KBO conocidos ha aumentado a miles, y se cree que existen más de 100 000 KBO de más de 100 km (62 millas) de diámetro. [11] Inicialmente se pensó que el cinturón de Kuiper era el depósito principal de los cometas periódicos , aquellos con órbitas que duran menos de 200 años. Los estudios desde mediados de la década de 1990 han demostrado que el cinturón es dinámicamente estable y que el verdadero lugar de origen de los cometas es el disco disperso ., una zona dinámicamente activa creada por el movimiento hacia el exterior de Neptuno hace 4.500 millones de años; [12] Los objetos de discos dispersos como Eris tienen órbitas extremadamente excéntricas que los llevan hasta 100 UA del Sol. [a]

El cinturón de Kuiper es distinto de la hipotética nube de Oort , que se cree que es mil veces más distante y en su mayoría esférica. Los objetos dentro del cinturón de Kuiper, junto con los miembros del disco disperso y cualquier objeto potencial de la nube de Hills o de la nube de Oort, se denominan colectivamente como objetos transneptunianos (TNO). [15] Plutón es el miembro más grande y masivo del cinturón de Kuiper y el TNO más grande y el segundo más masivo conocido, superado solo por Eris en el disco disperso. [a]Originalmente considerado un planeta, el estado de Plutón como parte del cinturón de Kuiper hizo que fuera reclasificado como planeta enano en 2006. Su composición es similar a muchos otros objetos del cinturón de Kuiper, y su período orbital es característico de una clase de KBO, conocidos como " plutinos ", que comparten la misma resonancia 2:3 con Neptuno.

El cinturón de Kuiper y Neptuno se pueden tratar como un marcador de la extensión del Sistema Solar, siendo las alternativas la heliopausa y la distancia a la que la influencia gravitatoria del Sol se iguala con la de otras estrellas (estimada entre50 000  AU y125 000  UA ). [dieciséis]

Después del descubrimiento de Plutón en 1930, muchos especularon que podría no estar solo. La región ahora llamada el cinturón de Kuiper fue hipotetizada en varias formas durante décadas. Fue solo en 1992 que se encontró la primera evidencia directa de su existencia. El número y la variedad de especulaciones previas sobre la naturaleza del cinturón de Kuiper han llevado a una continua incertidumbre sobre quién merece el crédito por proponerlo primero. [17] : 106 

El primer astrónomo en sugerir la existencia de una población transneptuniana fue Frederick C. Leonard . Poco después del descubrimiento de Plutón por Clyde Tombaugh en 1930, Leonard reflexionó sobre si "no era probable que en Plutón haya salido a la luz el primero de una serie de cuerpos ultraneptunianos, cuyos miembros restantes aún esperan ser descubiertos pero que están destinados eventualmente ser detectado". [18] Ese mismo año, el astrónomo Armin O. Leuschner sugirió que Plutón "puede ser uno de los muchos objetos planetarios de período largo aún por descubrir". [19]


Objetos conocidos en el cinturón de Kuiper más allá de la órbita de Neptuno. (Escala en AU ; época a partir de enero de 2015).
Las distancias, pero no los tamaños, están a escala. El disco amarillo tiene aproximadamente el tamaño de la órbita de Marte.
Fuente: Minor Planet Center , www.cfeps.net y otros
Plutón y Caronte
El astrónomo Gerard Kuiper , que da nombre al cinturón de Kuiper
El conjunto de telescopios en la cima de Mauna Kea , con el que se descubrió el cinturón de Kuiper.
Las diversas clases dinámicas de objetos transneptunianos.
Distribución de cubewanos (azul), objetos transneptunianos resonantes (rojo), sednoides (amarillo) y objetos dispersos (gris)
Clasificación de órbitas (esquema de ejes semi-mayores )
Histograma de los semiejes mayores de los objetos del cinturón de Kuiper con inclinaciones superiores e inferiores a 5 grados. Los picos de los plutinos y el 'núcleo' son visibles en 39–40 AU y 44 AU.
Simulación que muestra los planetas exteriores y el cinturón de Kuiper: (a) antes de la resonancia 1:2 de Júpiter/Saturno, (b) la dispersión de los objetos del cinturón de Kuiper en el Sistema Solar después del cambio orbital de Neptuno, (c) después de la expulsión de los cuerpos del cinturón de Kuiper por parte de Júpiter
El cinturón de Kuiper (verde), en las afueras del Sistema Solar
Los espectros infrarrojos de Eris y Plutón, destacando sus líneas comunes de absorción de metano.
Impresión artística de plutino y posible asteroide de tipo C anterior (120216) 2004 EW 95 [77]
Ilustración de la ley de potencia
Comparación de las órbitas de objetos de disco dispersos (negro), KBO clásicos (azul) y objetos resonantes 2:5 (verde). Las órbitas de otros KBO son grises. (Los ejes orbitales se han alineado para comparar).
Tritón , la luna de Neptuno
EarthMoonCharonCharonNixNixKerberosKerberosStyxStyxHydraHydraPlutoPlutoDysnomiaDysnomiaErisErisNamakaNamakaHi'iakaHi'iakaHaumeaHaumeaMakemakeMakemakeMK2MK2XiangliuXiangliuGonggongGonggongWeywotWeywotQuaoarQuaoarSednaSednaVanthVanthOrcusOrcusActaeaActaeaSalaciaSalacia2002 MS42002 MS4File:EightTNOs.png
Comparación artística de Plutón , Eris , Haumea , Makemake , Gonggong , Quaoar , Sedna , Orcus , Salacia , 2002 MS 4 y la Tierra junto con la Luna
El KBO 486958 Arrokoth (círculos verdes), el objetivo seleccionado para la misión del objeto del cinturón de Kuiper de New Horizons
Diagrama que muestra la ubicación de 486958 Arrokoth y la trayectoria para el encuentro
Imagen compuesta en color de New Horizons de Arrokoth que muestra su color rojo, lo que sugiere compuestos orgánicos. [106] Hasta ahora, es el único KBO además de Plutón y sus satélites que ha sido visitado por una nave espacial.
Diseño para un concepto de sonda avanzado de 1999
Discos de escombros alrededor de las estrellas HD 139664 y HD 53143 : círculo negro de la cámara que oculta las estrellas para mostrar los discos.