Je to obrovské a tajemné, chladné a temné. Je to místo, které jsme jen teprve začal zkoumat, ale má důležité vodítko k počátkům naší sluneční soustavy. Před setkáním NASA New Horizons s obyvatelem této rozsáhlé oblasti naší sluneční soustavy je zde 10 věcí, které byste měli vědět o Kuiperově pásu.
Je to OBROVSKÁ oblast vesmíru za Neptunem.
Kuiperův pás je jednou z největších struktur v naší sluneční soustavě – dalšími jsou Oortův mrak, heliosféra a magnetosféra Jupitera. Jeho celkový tvar je jako nafouknutý disk nebo kobliha. Jeho vnitřní okraj začíná na oběžné dráze Neptunu, asi 30 AU od Slunce. (1 AU, neboli astronomická jednotka, je vzdálenost ze Země ke Slunci.) Vnitřní, hlavní oblast Kuiperova pásu končí přibližně na 50 AU od Slunce. Překrývající se vnější okraj hlavní části Kuiperova pásu je druhá oblast zvaná rozptýlený disk, který pokračuje ven na téměř 1 000 AU, s některými tělesy na oběžných drahách, které jdou ještě dále.
Je to daleko. (Ale Oortův mrak se rozšiřuje ještě dále)
Kuiperův pás by neměl být zaměňován s Oortovým mrakem, což je ještě vzdálenější sférická oblast ledových kometovitých těles obklopujících sluneční soustavu, včetně Kuiperova pásu. Ale Oortův mrak i Kuiperův pás jsou považovány za zdroje komet.
Sdílí podobnosti s hlavním pásem asteroidů.
Astronomové si myslí, že ledové objekty Kuiperova pásu jsou pozůstatky z formování sluneční soustavy. Podobně jako vztah mezi hlavním pásem asteroidů a Jupiterem je to oblast objektů, které by se mohly spojit a vytvořit planetu, kdyby tam Neptun nebyl. Místo toho Neptunova gravitace rozvířila tuto oblast vesmíru natolik, že se tam malé ledové objekty nedokázaly spojit na velkou planetu.
Poškrábali jsme pouze povrch toho, co je venku.
Dosud bylo pozorovateli katalogizováno více než 2 000 objektů Kuiperova pásu nebo KBO, ale představují jen nepatrný zlomek z celkového počtu objektů, o kterých si vědci myslí, že jsou venku. Astronomové odhadují, že existují stovky tisíce objektů v oblasti Kuiperova pásu, které jsou nejméně 100 kilometrů široké nebo větší.
Pravděpodobně tam bylo mnohem více věcí.
Částka materiálu v Kuiperově pásu dnes může být jen malý zlomek toho, co tam původně bylo. Podle jedné dobře podporované teorie (známé jako Nice Model, stejně jako v Nice ve Francii) mohly pohybující se oběžné dráhy čtyř obřích planet (Jupiter, Saturn, Uran a Neptun) způsobit většinu původního materiálu – pravděpodobně 7 až 10násobek hmotnosti Země – bude ztracen. Dnes se Kuiperův pás pomalu eroduje. Objekty tam občas kolidují, přičemž kolizní fragmenty vytvářejí menší KBO (z nichž některé se mohou stát kometami), stejně jako prach, který je vyfukován sluneční soustavou slunečním větrem. Celková hmotnost veškerého materiálu v Kuiperově pásu dnes se odhaduje na ne více než asi 10 procent hmotnosti Země.
Spousta objektů Kuiperova pásu má měsíce.
Poměrně velký počet KBO má buď měsíce – tj. podstatně menší tělesa, která je obíhají – nebo jsou to binární objekty. Binární soubory jsou dvojice objektů, které mají relativně podobnou velikost nebo hmotnost, které obíhají kolem bodu (sdíleného těžiště), který leží mezi nimi. Některé binární soubory se skutečně dotýkají, vytvářejí jakýsi tvar arašídů a vytvářejí tzv. Kontaktní binární soubor. Pluto, Eris, Haumea a Quaoar jsou objekty Kuiperova pásu, které mají měsíce.
Je to jeden z místa, odkud pocházejí komety.
Kuiperův pás je zdrojem komet, protože se velmi pomalu eroduje. Kousky produkované srážkami KBO mohou být Neptunovou gravitací tlačeny na oběžné dráhy, které je posílají směrem ke slunci , kde je gravitace Jupitera dále rozděluje do krátkých smyček trvajících 20 let nebo méně. Říká se jim komety rodiny Jupiterů s krátkou periodou. Vzhledem k jejich častým výletům do vnitřní sluneční soustavy má většina tendenci poměrně rychle vyčerpávat své těkavé ledy. Nakonec se stanou spícími nebo mrtvými kometami s malou nebo žádnou detekovatelnou aktivitou. Vědci zjistili, že některé asteroidy blízké Země jsou ve skutečnosti vypálené komety a většina z nich by začala v Kuiperově pásu. (Druhým zdrojem komet je Oortův mrak, odkud pochází většina komet s dlouhou periodou na vysoce nakloněných drahách.)
Kuiper to vlastně neobjevil.
Kuiperův pás je pojmenován po astronomovi Gerardovi Kuiperovi, který v roce 1951 publikoval vědeckou práci, která spekulovala o objektech mimo Pluto. Kuiperova práce ve skutečnosti nepředpovídala populaci objektů, které pozorujeme v oblasti pojmenované pro něj, nebo zásadně jejich vztah s Neptunem (Neptunova dráha, ne Pluto, definuje vnitřní okraj pásu; a je to převážně Neptunova gravitace, která formovala pás.) Ale Kuiper a jeho myšlenky byly mezi astronomy dobře známé, takže obecná myšlenka pásu mu byla přičítána.
Astronomové po dlouhou dobu NERealizovali, že to objevili.
Pluto bylo prvním objektem Kuiperova pásu, který byl objeven v roce 1930, v době, kdy astronomové měli důvod očekávat velkou populaci ledových světů za Neptunem. V té době vědci ještě nevyvinuli představy o vnější sluneční soustavě, které by naznačovaly, že Pluto může mít hodně společnosti. Navzdory své podivně eliptické a nakloněné dráze tedy v té době dávalo smysl myslet na Pluto jako na osamělou planetu. Bylo by dalších 62 let, než byl nalezen druhý KBO, v roce 1992, což by nakonec vedlo k poznání, že Pluto není zdaleka sám.
Poprvé jsme tam šli v roce 1983.
První kosmickou lodí, která vstoupila do oblasti Kuiperova pásu, byla kosmická loď NASA Pioneer 10, když překročila do vesmíru za oběžnou dráhu Neptuna v roce 1983. Ale tato kosmická loď nenavštívila žádný z ledových světů v regionu – nikdo jiný než Pluto ještě nebyl objeven. (Voyager 2 navštívil Neptunův měsíc Triton v roce 1989 a Cassini navštívil Saturnův měsíc Phoebe v roce 2004 – oba by mohly být světy původně z Kuiperova pásu, které unikly.)
První kosmická loď, která skutečně navštívila objektem v Kuiperově pásu byl New Horizons NASA, který letěl kolem Pluta a jeho měsíců v červenci 2015. New Horizons je plánován letět kolem dalšího KBO – 2014 MU69 (mise přezdívaná „Ultima Thule“) na Nový rok “ s Eve 2018.