Kuipergürtel: Die Außengrenze des Sonnensystems

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Kuipergürtel: Die Außengrenze des Sonnensystems

Am 30. August 1992 wurde das erste Objekt im Kuipergürtel (nach Pluto und Charon) entdeckt. Es wurde 1992 QB1 genannt. Seitdem wurden Tausende ähnlicher Objekte im Kuipergürtel gefunden. Lesen Sie mehr über dieses ferne Gebiet des Sonnensystems und die Geheimnisse, die es möglicherweise verbirgt.

Inhalt

Was ist der Kuipergürtel?

Der Kuipergürtel ist eine scheibenförmige Region des Sonnensystems, die sich jenseits der Neptunbahn befindet. Es erstreckt sich von etwa 30 bis 55 Astronomischen Einheiten von der Sonne. Der Kuipergürtel enthält Millionen von Eiskörpern, von denen angenommen wird, dass sie Überbleibsel aus der Entstehung des Sonnensystems sind. Trotz der enormen Größe des Gürtels beträgt die Gesamtmasse aller darin befindlichen Objekte nur etwa 10% der Erdmasse.

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Wer hat den Kuipergürtel entdeckt?

Der Kuipergürtel wird manchmal auch Kuiper-Edgeworth-Gürtel genannt, nach den Astronomen Gerard Kuiper und Kenneth Edgeworth. Allerdings entdeckte keiner der beiden diese Region.

Die Vorstellungen von einer Scheibe aus Eisobjekten jenseits von Neptun stammen aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Seit der Entdeckung von Pluto im Jahr 1930 spekulierten Wissenschaftler, dass es andere Himmelskörper in seiner Nähe geben könnte. 1943 schlug der irische Astronom Kenneth Edgeworth vor, dass die äußere Region des Sonnensystems von einer großen Anzahl vergleichsweise kleiner Körper besetzt ist. Dies war sein einziger Beitrag zur Entdeckung des Kuipergürtels. Dann, im Jahr 1951, hatte der niederländische Astronom Gerard Kuiper eine ähnliche Hypothese über einen Gürtel kleiner Objekte jenseits von Neptun. Aber hier ist eine lustige Tatsache für Sie: Kuiper dachte, dass der Gürtel nicht mehr existiert. Er glaubte, dass Plutos Schwerkraft die Objekte im Gürtel zur Oortschen Wolke verstreut hatte. Ironischerweise schlug Gerard Kuiper die Abwesenheit des Kuipergürtels vor, nicht seine Existenz.

Spekulationen über die hypothetische Region dauerten Jahrzehnte an. Erst 1992, nach fünfjähriger Suche, entdeckten die Astronomen David Jewitt und Jane Luu endlich das erste Objekt im Kuipergürtel – 1992 QB1 (später 15760 Albion genannt). Sechs Monate später fanden sie das zweite Objekt – 1993 FW. Vielleicht hätte die Region Jewitt-Luu-Gürtel heißen sollen? Zumindest diese beiden Astronomen glaubten an die Existenz des Gürtels.

Wie entstand der Kuipergürtel?

Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren bildete sich das Sonnensystem aus einer Wolke aus Gas und Staub, die als Sonnennebel bezeichnet wird. Das meiste Material aus dem Nebel verschmolz zu Sonne und Planeten, während ein Teil davon in Form kleiner Himmelskörper verblieb.

Die Objekte im Kuipergürtel sind solche Überbleibsel aus der Entstehung des Sonnensystems. Ähnlich wie der Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter hätte der Kuipergürtel zu einem Planeten werden können, wenn nicht ein weiterer Riesenplanet in der Nähe gewesen wäre. Die riesige Gravitation des Neptuns ließ kleine Felsbrocken und Eis nicht zu einem großen Körper verschmelzen.

Objekte im Kuipergürtel

Die Himmelskörper, die der Kuipergürtel enthält, werden Kuipergürtelobjekte (KBOs) oder transneptunische Objekte (TNOs) genannt. Laut NASA sind Astronomen derzeit mehr als 2.000 KBOs bekannt.

Im Gegensatz zu Asteroiden im Asteroidengürtel, die hauptsächlich aus Gestein bestehen, sind die meisten KBOs Eisgebilde, die aus gefrorenem Methan, Ammoniak und Wasser bestehen. Sie können auch eine breite Farbpalette aufweisen – von Rot über Blau bis hin zu Weiß.

KBOs reichen in der Größe von großen Felsbrocken bis zu mehr als 2.000 km Durchmesser. Die größten KBOs sind vier Zwergplaneten: Pluto (2.376 km), Eris (2.326 km), Makemake (1.430 km) und Haumea (1.632 km). Der Kuipergürtel enthält auch mehrere Zwergplanetenkandidaten – darunter Orcus, Quaoar, Gonggong und Sedna.

Die vier Zwergplaneten sowie Gongong und Quaoar haben Monde, die sie umkreisen. Haumea hat sogar einen Ring! Außerdem enthält der Kuipergürtel viele Binärsysteme – zwei Objekte, die um den gemeinsamen Massenmittelpunkt kreisen. Das bemerkenswerteste Beispiel eines binären KBO ist das Pluto-Charon-System.

Es wird auch angenommen, dass der Kuipergürtel eine Quelle von Kometen ist. Sie entstehen, wenn Neptuns Gravitation Teile kollidierender KBOs in Richtung Sonne schiebt. Anders als die Oortsche Wolke, aus der die meisten langperiodischen Kometen stammen, produziert der Kuipergürtel kurzperiodische Kometen, die weniger als 200 Jahre brauchen, um die Sonne zu umrunden.

Der Kuipergürtel und Planet Neun

Die Untersuchung von Objekten des Kuipergürtels hat zu einer neuen aufregenden Hypothese geführt. Die Astronomen Konstantin Batygin und Mike Brown beobachteten mehrere KBOs und bemerkten eine eigentümliche Häufung ihrer Umlaufbahnen. 2016 stellten die Wissenschaftler ihre Theorie vor: Die einzigartigen Umlaufbahnen der Objekte könnten durch den Gravitationseinfluss eines unbekannten Planeten erklärt werden, der sich weit hinter Pluto befindet! Die hypothetische Welt in Neptungröße erhielt den Spitznamen Planet Neun. Es könnte eine fünf- bis zehnfache Masse der Erde und eine Umlaufzeit von etwa 10.000 Erdjahren haben. Der mysteriöse Planet wurde noch nicht entdeckt, aber die Astronomen geben nicht auf und setzen ihre Suche fort.

Welche Raumsonde haben den Kuipergürtel besucht?

Die einzige Raumsonde, die Kuipergürtel-Objekte aus nächster Nähe untersucht hat, ist die New Horizons von NASA. Es wurde 2006 gestartet und flog 2015 an Pluto vorbei. Dann, im Jahr 2019, erkundete New Horizons ein weiteres KBO namens Arrokoth, das zum am weitesten entfernten Objekt im Sonnensystem wurde, das von einem Raumschiff besucht wurde. Derzeit versucht die Arbeitsgruppe der Mission, ein geeignetes Objekt für New Horizons zu finden, um einen weiteren Vorbeiflug durchzuführen.

Leider sind derzeit keine Missionen zum Kuipergürtel geplant. Dennoch erwägen Wissenschaftler die Möglichkeit, in Zukunft Sonden an andere KBOs wie Makemake und Haumea zu senden.

F.A.Q.

Was ist das größte Objekt im Kuipergürtel?

Das größte Objekt im Kuipergürtel ist der Zwergplanet Pluto mit einem Durchmesser von 2.376 km. Ihm folgt ein weiterer Zwergplanet Eris mit einem Durchmesser von 2.326 km.

Wie viele Planeten befinden sich im Kuipergürtel?

Aufgrund des Gravitationseinflusses von Neptun gibt es im Kuipergürtel keine Planeten. Der Gürtel enthält jedoch vier der fünf offiziell anerkannten Zwergplaneten: Pluto, Eris, Makemake und Haumea. Der fünfte Zwergplanet – Ceres – befindet sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter.

Wie lange dauert es bis zum Kuipergürtel?

Die New Horizons der NASA — die einzige Raumsonde, die den Kuipergürtel besucht hat – brauchten neuneinhalb Jahre, um Pluto zu erreichen. Die Raumsonde bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 58.580 km/h und legte eine Strecke von etwa 5 Milliarden km zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass New Horizons zum Zeitpunkt seines Starts im Jahr 2006 das schnellste jemals gebaute Raumschiff war.

Was ist der Unterschied zwischen der Oortschen Wolke und dem Kuipergürtel?

Wie der Kuipergürtel enthält auch die Oortsche Wolke riesige Mengen kleiner Eisobjekte. Es ist jedoch eine viel weiter entfernte Region als der Kuipergürtel – ein Raumschiff würde etwa 300 Jahre brauchen, um seine innere Grenze zu erreichen. Außerdem ist es keine Scheibe, sondern eine riesige Kugelschale, die das gesamte Sonnensystem einschließlich des Kuipergürtels umgibt. Die Oortsche Wolke könnte Billionen von Objekten enthalten und gilt als Quelle der meisten langperiodischen Kometen.

Zum Abschluss: Der Kuipergürtel ist ein riesiger Ring aus kleinen Eiskörpern jenseits der Neptunbahn. Es ist die Heimat von Pluto und mehreren anderen Zwergplaneten. Ironischerweise wurde der Kuipergürtel nach einer Person benannt, die seine Abwesenheit vorhersagte. Die Untersuchung von Kuipergürtel-Objekten führte zur Entstehung der Planet-Nine-Hypothese.

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