Det är stort och mystiskt, kallt och mörkt. Det är en plats vi bara har precis börjat utforska, men det har viktiga ledtrådar till vårt solsystems ursprung. Före NASA: s New Horizons-möte med en befälhavare i denna stora region i vårt solsystem, här är 10 saker att veta om Kuiperbältet.
Det är en ENORM region i rymden bortom Neptun.
Kuiperbältet är en av de största strukturerna i vårt solsystem – andra är Oortmolnet, heliosfären och Jupiters magnetosfär. Dess övergripande form är som en uppblåst disk eller munk. Dess inre kant börjar vid Neptuns bana, cirka 30 AU från solen. (1 AU, eller astronomisk enhet, är avståndet från jorden till solen.) Kuiperbältets inre huvudområde slutar till cirka 50 AU från solen. Överlappande den yttre kanten av Kuiperbältets huvuddel är en andra region som kallas den spridda skivan, som fortsätter utåt till nästan 1000 AU, med vissa kroppar på banor som går ännu längre bort.
Det är långt ute. (Men Oort Cloud sträcker sig ännu längre)
Kuiperbältet borde inte förväxlas med Oortmolnet, som är ett ännu mer avlägset, sfäriskt område av isiga, kometliknande kroppar som omger solsystemet, inklusive Kuiperbältet. Men både Oort Cloud och Kuiper Belt anses vara källor till kometer.
Det delar likheter med huvudasteroidbältet.
Astronomer tycker att de isiga objekten av Kuiperbältet finns rester från bildandet av solsystemet. På samma sätt som förhållandet mellan huvudasteroidbältet och Jupiter är det en region av föremål som kan ha samlats för att bilda en planet om Neptunus inte varit där. Istället rörde Neptuns gravitation upp denna rymdregion så mycket att de små isiga föremålen där inte kunde samlas till en stor planet.
Vi har bara repat ytan på vad som finns där ute.
Hittills har mer än 2000 Kuiper Belt-objekt, eller KBO, katalogiserats av observatörer, men de representerar bara en liten bråkdel av det totala antalet objekt som forskare tror finns där ute. Astronomer uppskattar att det finns hundratals tusentals föremål i Kuiperbältregionen som är minst 100 kilometer breda eller större.
Det var förmodligen många fler saker där.
Beloppet material i Kuiperbältet idag kan bara vara en liten bråkdel av det som ursprungligen fanns där. Enligt en väl stödd teori (känd som Nice-modellen, som i Nice, Frankrike), kunde de förskjutande banorna för de fyra jätteplaneterna (Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus) ha orsakat det mesta av det ursprungliga materialet – troligen 7 till Tio gånger jordens massa – att gå vilse. Idag uthärdar Kuiperbältet sig långsamt. Föremål där kolliderar ibland, med kollisionsfragmenten som producerar mindre KBO (varav en del kan bli kometer), liksom damm som blåses ut ur solsystemet av solvinden. Den totala massan av allt material i Kuiperbältet idag uppskattas inte vara mer än cirka 10 procent av jordens massa.
Massor av Kuiper Belt-objekt har månar.
Ett ganska stort antal KBO-enheter har antingen månar – det vill säga betydligt mindre kroppar som kretsar kring dem – eller är binära objekt. Binärer är par av objekt som är relativt lika i storlek eller massa som kretsar runt en punkt (ett delat masscentrum) som ligger mellan dem. Vissa binärer berör faktiskt och skapar en slags jordnötsform och skapar det som kallas en kontakt binär. Pluto, Eris, Haumea och Quaoar är alla Kuiper Belt-objekt som har månar.
Det är en av platserna där kometer kommer ifrån.
Kuiperbältet är en källa till kometer, eftersom den sakta urholkar sig själv. Stycken som produceras av kolliderande KBO kan tryckas av Neptuns gravitation i banor som skickar dem soligt , där Jupiters tyngdkraft korrelerar dem ytterligare till korta öglor som varar 20 år eller mindre. Dessa kallas kortperiodiska Jupiter-familjkometer. Med tanke på deras frekventa resor in i det inre solsystemet tenderar de flesta att uttömma sina flyktiga isar ganska snabbt och blir så småningom vilande eller döda kometer med liten eller ingen detekterbar aktivitet. Forskare har funnit att vissa jordnära asteroider faktiskt är utbrända kometer, och de flesta av dem skulle ha börjat i Kuiperbältet. (Den andra källan till kometer är Oort Cloud, där de flesta långa kometer på högt lutade banor har sitt ursprung.)
Kuiper upptäckte det inte.
Kuiperbältet är uppkallad efter astronomen Gerard Kuiper, som publicerade en vetenskaplig artikel 1951 som spekulerade i föremål utanför Pluto. Kuipers arbete förutsade faktiskt inte de populationer av föremål som vi observerar i regionen som är uppkallad efter honom, eller avgörande, deras förhållande till Neptunus. (Neptuns bana, inte Pluto, definierar bältets inre kant; och det är till stor del Neptuns tyngdkraft som har format bältet.) Men Kuiper och hans idéer var välkända bland astronomer så att allmän uppfattning om bältet tillskrevs honom.
Astronomer uppmärksammade inte länge att de upptäckte det.
Pluto var det första objektet från Kuiperbältet som upptäcktes 1930, vid en tid innan astronomer hade anledning att förvänta sig en stor befolkning av isiga världar bortom Neptun. Vid den tiden hade forskare ännu inte utvecklat idéer om det yttre solsystemet som föreslog att Pluto skulle ha mycket företag. Så trots sin konstigt elliptiska och lutade bana var det meningsfullt vid den tiden att tänka på Pluto som en ensam planet. Det skulle dröja ytterligare 62 år tills det andra KBO hittades 1992, vilket slutligen ledde till erkännandet att Pluto är långt ifrån ensam där ute.
Vi åkte dit först 1983.
Den första rymdfarkosten som kom in i Kuiper Belt-regionen var NASA: s Pioneer 10-rymdfarkost när den korsade in i rymden bortom Neptuns bana 1983. Men det rymdfarkosten besökte inte någon av de isiga världarna i regionen – ingen annan än Pluto hade upptäckts ännu. (Voyager 2 besökte Neptuns mån Triton 1989 och Cassini besökte Saturnus månen Phoebe 2004 – båda kunde vara världar från Kuiperbältet som har rymt.)
Det första rymdfarkosten som faktiskt besöker ett objekt i Kuiperbältet var NASA: s New Horizons, som flög av Pluto och dess månar i juli 2015. New Horizons är planerad att flyga förbi ytterligare en KBO — 2014 MU69 (smeknamnet ”Ultima Thule” av uppdraget) på nyåret ” s Eve 2018.