Kuipergordel: De grens van het zonnestelsel
Op 30 augustus 1992 werd het eerste Kuipergordelobject (na Pluto en Charon) ontdekt. Het kreeg de naam 1992 QB1. Sindsdien zijn er duizenden vergelijkbare objecten in de Kuipergordel gevonden. Lees meer over dit afgelegen gebied van het zonnestelsel en de mysteries die het mogelijk verbergt. Hoewel je de objecten in de Kuipergordel niet met het blote oog kunt zien, kun je er toch enkele volgen, zoals Eris of Haumea — gebruik de app Sky Tonight om direct hun huidige positie aan de hemel te ontdekken.
Inhoud
- Wat is de Kuipergordel?
- Wie ontdekte de Kuipergordel?
- Hoe is de Kuipergordel ontstaan?
- Kuipergordelobjecten
- De Kuipergordel en Planeet Negen
- Welk ruimtevaartuig heeft de Kuipergordel bezocht?
- Veelgestelde vragen
- Wat is de Kuipergordel: samenvatting
Wat is de Kuipergordel?
De Kuipergordel is een schijfvormig gebied van het zonnestelsel dat zich voorbij de baan van Neptunus bevindt. Hij bevindt zich op een afstand van ongeveer 30 tot 55 astronomische eenheden van de zon. De Kuipergordel bevat miljoenen ijzige hemellichamen die overblijfselen zouden zijn van de vorming van het zonnestelsel. Ondanks de enorme omvang van de gordel is de totale massa van alle objecten erin slechts enkele procenten van de aardmassa (ongeveer 1–10%, volgens de huidige schattingen).
Wie ontdekte de Kuipergordel?
De Kuipergordel wordt soms de Kuiper-Edgeworthgordel genoemd, naar de astronomen Gerard Kuiper en Kenneth Edgeworth. Geen van beiden ontdekte deze regio, maar ze voorspelden onafhankelijk van elkaar het bestaan ervan, tientallen jaren voordat deze werd waargenomen.
De ideeën over een schijf van ijzige objecten voorbij Neptunus dateren uit de eerste helft van de 20e eeuw. Sinds de ontdekking van Pluto in 1930 speculeerden wetenschappers dat er misschien nog andere hemellichamen in de buurt waren. In 1943 suggereerde de Ierse astronoom Kenneth Edgeworth dat er zich in de buitenste regio van het zonnestelsel een groot aantal relatief kleine hemellichamen bevindt. Dit was zijn enige bijdrage aan de ontdekking van de Kuipergordel. Vervolgens, in 1951, had de Nederlandse astronoom Gerard Kuiper een soortgelijke hypothese over een gordel van kleine objecten voorbij Neptunus. Maar hier is een leuk feitje voor u: Kuiper dacht dat de gordel niet meer bestond. Men dacht dat de zwaartekracht van de buitenste planeten (waaronder Pluto) de objecten in de gordel naar de Oortwolk had verspreid. Dus, ironisch genoeg, Gerard Kuiper stelde de afwezigheid van de Kuipergordel voor, niet het bestaan ervan.
De speculaties over het hypothetische gebied gingen tientallen jaren door. Pas in 1992, na vijf jaar zoeken, ontdekten de astronomen David Jewitt en Jane Luu eindelijk het eerste object in de Kuipergordel - 1992 QB1 (later 15760 Albion genoemd). Zes maanden later vonden ze het tweede object - 1993 FW. Dus misschien had het gebied de Jewitt-Luu Gordel moeten heten? Deze twee astronomen geloofden in ieder geval in het bestaan van de gordel.
Hoe is de Kuipergordel ontstaan?
Ongeveer 4,6 miljard jaar geleden werd het zonnestelsel gevormd uit een wolk van gas en stof die de zonnenevel werd genoemd. Het meeste materiaal uit de nevel smolt samen tot de Zon en de planeten, terwijl een deel achterbleef in de vorm van kleine hemellichamen.
De objecten in de Kuipergordel zijn zulke overblijfselen van de vorming van het zonnestelsel. Net als de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, had de Kuipergordel een planeet kunnen worden als er niet een andere reuzenplaneet in de buurt was geweest. De enorme zwaartekracht van Neptunus verstoorde de regio zo sterk dat kleine brokstukken van steen en ijs zich niet langer konden samenvoegen tot een planeetachtig object.
Kuipergordelobjecten
De hemellichamen die zich in de Kuipergordel bevinden, worden Kuipergordelobjecten (KBO's) of transneptunische objecten (TNO's) genoemd. Volgens NASA zijn er momenteel meer dan 2.000 KBO's bekend bij astronomen.
In tegenstelling tot asteroïden in de asteroïdengordel die voornamelijk uit steen en metaal bestaan, zijn de meeste KBO's ijzige lichamen die bestaan uit bevroren methaan, ammoniak en water. Ze kunnen ook een breed scala aan kleuren vertonen - van rood tot blauw tot wit.
Astronomen verdelen de objecten in de Kuipergordel in verschillende groepen: klassieke (met bijna cirkelvormige banen), resonante (gevangen in orbitale resonanties met Neptunus, zoals Pluto) en verstrooide objecten met zeer langgerekte banen die zich over honderden AE uitstrekken.
KBO's variëren in grootte van grote keien tot meer dan 2.300 km in diameter. De grootste KBO's zijn vier dwergplaneten: Pluto (2.376 km), Eris (2.326 km), Makemake (1.430 km) en Haumea (1.632 km). De Kuipergordel bevat ook verscheidene dwergplaneetkandidaten - onder hen zijn Orcus, Quaoar, Gonggong en Sedna.
De vier dwergplaneten, plus Gongong en Quaoar hebben manen die om hen heen draaien. Haumea heeft zelfs een ring! Ook bevat de Kuipergordel veel dubbel systemen - twee objecten die rond het gemeenschappelijke massamiddelpunt draaien. Het meest opmerkelijke voorbeeld van een dubbel KBO zijn de Pluto-Charon dubbel dwergplaneet.
De Kuipergordel zou ook een bron van kometen zijn. Sommige bestaande objecten in de Kuipergordel kunnen door Neptunus zwaartekracht worden verstoord en naar de Zon worden gestuurd, waar ze kort-periodieke kometen worden. In tegenstelling tot de Oortwolk, waar de meeste lange-periode kometen vandaan komen, produceert de Kuipergordel korte-periode kometen, die er minder dan 200 jaar over doen om rond de zon te draaien.
De Kuipergordel en Planeet Negen
Het bestuderen van objecten in de Kuipergordel heeft geleid tot een nieuwe, interessante hypothese. Astronomen Konstantin Batygin en Mike Brown observeerden verschillende KBO's en merkten een eigenaardige clustering van hun banen op. In 2016 presenteerden de wetenschappers hun theorie: de unieke banen van de objecten zouden verklaard kunnen worden door de gravitationele invloed van een onbekende planeet die zich ver voorbij Pluto bevindt! De hypothetische planeet ter grootte van Neptunus kreeg de bijnaam Planeet Negen. Zij zou een massa kunnen hebben van vijf tot tien maal die van de aarde en een omlooptijd van ongeveer 10.000 aardjaren. De mysterieuze planeet is nog niet ontdekt, maar astronomen geven het niet op en zetten hun zoektocht voort.
Welk ruimtevaartuig heeft de Kuipergordel bezocht?
De enige ruimtesonde die Kuipergordelobjecten van dichtbij heeft bestudeerd is NASA's New Horizons. Die werd in 2006 gelanceerd en vloog in 2015 langs Pluto. Op 1 januari 2019 naderde de sonde New Horizons een ander object in de Kuipergordel, genaamd Arrokoth, dat het verst verwijderde object in het zonnestelsel werd dat ooit door een ruimtesonde werd bezocht. Momenteel probeert het team van de missie een geschikt object te vinden voor New Horizons om nog één flyby uit te voeren.
Helaas zijn er op dit moment geen geplande missies naar de Kuipergordel. Desondanks overwegen wetenschappers de mogelijkheid om in de toekomst sondes naar andere KBO's zoals Makemake en Haumea te sturen.
Veelgestelde vragen
Wat is het grootste object in de Kuipergordel?
Het grootste object in de Kuipergordel is de dwergplaneet Pluto, die een diameter van 2.376 km heeft. Hij wordt gevolgd door een andere dwergplaneet Eris, die een diameter van 2.326 km heeft.
Hoeveel planeten zijn er in de Kuipergordel?
Door de zwaartekrachtsinvloed van Neptunus zijn er geen planeten in de Kuipergordel. De gordel bevat echter vier van de vijf officieel erkende dwergplaneten: Pluto, Eris, Makemake, en Haumea. De vijfde dwergplaneet - Ceres - bevindt zich in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter.
Hoe lang duurt het om de Kuipergordel te bereiken?
NASA's New Horizons - het enige ruimtevaartuig dat de Kuipergordel heeft bezocht - deed er negen en een half jaar over om Pluto te bereiken. De ruimtesonde verplaatste zich met een snelheid van 58.580 km/u en legde een afstand van ongeveer 5 miljard km af. Opgemerkt moet worden dat New Horizons ten tijde van zijn lancering in 2006 het snelste ruimtevaartuig was dat ooit was gebouwd.
Wat is het verschil tussen de Oortwolk en de Kuipergordel?
Net als de Kuipergordel zou de Oortwolk volgens theoretische modellen en komeetstatistieken triljoenen kleine ijzige objecten bevatten. In de loop van miljarden jaren kunnen sommige verstrooide objecten uit de Kuipergordel veel verder van de Zon zijn verdreven, waardoor de verre Oortwolk werd gevormd. Het is echter een veel verder weg gelegen gebied dan de Kuipergordel - een ruimteschip zou er ongeveer 300 jaar over doen om de binnenste grens te bereiken. Bovendien is het geen schijf, maar een grote bolvormige schil die het hele zonnestelsel omgeeft, inclusief de Kuipergordel. De Oortwolk kan triljoenen objecten bevatten en wordt beschouwd als de bron van de meeste kometen met een lange periode.
Wat is de Kuipergordel: samenvatting
De Kuipergordel is een enorme ring van kleine ijzige lichamen voorbij de baan van Neptunus. Ze is de thuisbasis van Pluto en verschillende andere dwergplaneten. Ironisch genoeg is de gordel genoemd naar iemand die haar afwezigheid had voorspeld. Het bestuderen van objecten in de Kuipergordel leidde niet alleen tot de hypothese van Planeet Negen, maar blijft ons begrip van de vorming van het buitenste zonnestelsel veranderen. Toekomstige observatoria, zoals de Vera Rubin-telescoop, zullen waarschijnlijk duizenden nieuwe verborgen werelden onthullen. Terwijl astronomen nieuwe verre objecten zoeken, kun jij de bekende zelf verkennen met Sky Tonight — een sterrenkijk-app waarmee je hemelobjecten boven je kunt vinden.
