חגורת קוויפר

חגורת קוּויפּר (באנגלית: Kuiper belt; בעברית נכתב גם: חגורת קָייפּר או חגורת קווִיפר) היא אסופת גופים הסובבים את השמש במסלול הנמצא מעבר לכוכב הלכת נפטון, במרחק של 30-50 יחידות אסטרונומיות מהשמש ובמישור הקרוב למישור המלקה. החגורה קרויה על שם האסטרונום ההולנדי-אמריקאי ג'ררד קוויפר (Gerard Kuiper), אשר ניבא את קיומה בשנת 1951 (עם זאת, קנט אדג'וורת' העלה את ההשערה בדבר קיומה עוד ב-1943, ולכן היו כאלה שהציעו לקרוא לו "חגורת אדג'וורת'-קויפר"). מספר הגופים בחגורה שרדיוסם מעל ל-100 ק"מ מוערך בכ-35,000 - פי מאה מכמות האסטרואידים בגודל זה. 

השערתו של קויפר באה להסביר את קיומה של משפחת שביטי צדק, אשר בניגוד לשביטים ארוכי-המחזור הם בעלי מחזור קצר למדי (לרוב עד 20 שנה, ועל כל פנים לא יותר מ-200 שנה), מסלולים שנמצאים במישור המלקה (או קרוב אליו) וכיוון תנועה כשל כל הפלנטות והאסטרואידים. ההשערה קיבלה חיזוק נוסף בשנות ה-80, ממודלים ממחושבים של ימיה הראשונים של מערכת השמש, אשר הראו שכוכבי הלכת אשר נוצרו "דחפו" "זבל חללי" למיניו כלפי הקצה של מערכת השמש.

בשנת 1992 השערתו של קויפר אומתה, כאשר התגלה הגוף הראשון בחגורת קויפר, 1992QB1. כיום ידוע שיש מעל 800 גופים בחגורה אולם רק פרטים בודדים ידועים עליהם, בעיקר בהירותם ומסלוליהם סביב השמש. הגופים נחשבים חלק מקטגוריית הגופים הטרנס-נפטוניים. כמעט כל הגופים התגלו אחרי 1992 בגלל התקדמות משמעותית בחומרה ותוכנה של מחשבים באותה תקופה, ושימוש ברכיב ה-CCD בטלסקופים שאיפשרו חיפוש אוטמטי יעיל ואפקטיבי הרבה יותר לטווח של חגורת קויפר.

 
מאפיינים

מתוך חישוב הבהירות - והנחה לגבי כושר החזרת האור - ניתן להעריך את גודלו של גוף. החוקרים מניחים שכושר ההחזרה של גופי חגורת קויפר לקוי, כפי שנמדד בגרעיני השביטים, כלומר, הוא פחות מ־10 אחוזים, ועל סמך הנחה זו חושבו גדלי הגופים בחגורת קויפר.

גופי חגורת קויפר נעים במסלולים המתחלקים לשני סוגים: של גופי החגורה המכונים ה"אמיתיים", הנשארים כל הזמן במרחק גדול של 50-30 יחידות אסטרונומיות מהשמש; ולגופים ש"התפזרו" מהחגורה - כנראה עקב כוח משיכה של גוף אחר - ויכולים להתרחק מהשמש עד למרחק של כמאה יחידות אסטרונומיות (אם כי הפריהליון שלהם הוא עדיין בתחומי החגורה). גוף אחד כזה, שסימונו CR105 2000, נתגלה בשנת 2000, ורק שנה לאחר מכן הובהר מסלולו: הוא מגיע למרחק של עד 400 יחידות אסטרונומיות.

הגבול העליון של חגורת קויפר אינו שרירותי: מספר הגופים אחרי נקודת המרחק של 50 יחידות אסטרונומיות מהשמש פוחת באופן קיצוני, תופעה אשר קרויה "מרווח קויפר" או "מצוק קוויפר". ההשערה היא, שגוף רחוק יותר בעל מסה דומה לזו של כדור הארץ או מאדים "מסלק" מהאזור ההוא גופים על ידי השפעתו הכבידתית.

מרחקם הרב של גופי חגורת קויפר מהשמש גורם לתאורה נמוכה ולכן לקור עז על פניהם. כש־CR105 2000 נמצא בנקודה הרחוקה ביותר במסלולו, הוא מקבל כמות אנרגיה קטנה פי 16 אלף מזו שהשמש מקרינה על כדור הארץ. עצמת התאורה בחלק הגוף המואר דומה לעצמת התאורה על פני כדור הארץ בליל ירח מלא.

חישובי טמפרטורה מצביעים על טמפרטורה של כמה עשרות מעלות מעל לאפס המוחלט. הגופים בחגורת קויפר קפואים וצפויים להישאר כאלה אלא אם הפרעה מסלולית תסיט אותם לעבר פנים מערכת השמש, שם יתאייד הקרח שבהם והם יהפכו לשביטים מן המניין.

טבלת גופי קוויפר הגדולים

שם	קוטר (ק"מ)	גודל אמיתי	אלבדו	חצי הציר הגדול (יח"א)	שנת הגילוי	המגלה
פלוטו	2320	1.0-	0.6	39.4	1930	קלייד טומבו
מאקה-מאקה	1800	0.3-	0.6-1.0	45.7	2005	בראון, טרוז'ילו, רבינוביץ'
האומיה	1500~	0.1	0.7	43.3	2005	בראון, טרוז'ילו, רבינוביץ'
אורקוס	1500~	2.3	0.1 (הערכה)	39.4	2004	בראון, טרוז'ילו, רבינוביץ'
קווה-וואר	1070-1450	2.6	0.1	43.5	2002	בראון, טרוז'ילו
כארון	1205	1	0.4	39.4	1978	ג'. קריסטי
2002UX25	910~	3.6	0.08	42.5	2002	א. דסקור / ספייסווטש
2002AW197	650-750	3.3	0.14-0.2	47.4	2002	בראון, טרוז'ילו ואח' / מצפה הכוכבים פלומר
ורונה	450-750	3.7	0.12-0.3	43.0	2000	ר. מקמילן
איקסיון	400-550	3.2	0.25-0.5	39.6	2001	Deep Ecliptic Survey

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=73aTsuL0wqU הנה סירטון על חגורת-קוויפר.

סירטון שווה!!!