Cinturón de Kuiper

El cinturón  de Kuiper ocasionalmente llamado Edgeworth – Kuiper Belt, es un disco circumstellar en el sistema solar exterior, que se extiende desde la órbita de Neptuno hasta aproximadamente 50 au del sol. Es similar al cinturón de asteroides, pero es mucho más grande, 20 veces más ancha y 20 a 200 veces más masiva. Como el cinturón de asteroides, consiste principalmente de pequeños cuerpos o remanentes de cuando se formó el sistema solar. Mientras que muchos asteroides se componen sobre todo de roca y metal, la mayoría de los objetos del cinturón de  Kuiper se componen en gran parte de volátiles congelados (denominados “hielan “), por ejemplo metano, amoniaco y agua. El cinturón  de Kuiper es casera a tres planetas enanos oficialmente reconocidos: Pluto, Haumea y makemake. Algunas de las lunas del sistema solar, como el Tritón de Neptuno y la Phoebe de Saturno, pueden haberse originado en la región.



El cinturón de Kuiper fue nombrada después del astrónomo holandés-americano Gerard Kuiper, aunque él no predijo su existencia. En 1992, se descubrió Albion, el primer objeto de cinturón kuiper (KBO) desde Plutón y Caronte.Desde su descubrimiento, el número de KBOs sabido ha aumentado a sobre mil, y más de 100.000 KBOs sobre 100 kilómetros (62 mi) en diámetro se piensan para existir. El cinturón de Kuiper fue pensada inicialmente para ser el repositorio principal para los copases periódicos, ésos con las órbitas que duran menos de 200 años. Los estudios desde mediados de los años 90 han demostrado que el cinturón es dinámicamente estable y que el verdadero lugar de origen de los colocadores es el disco disperso, una zona dinámicamente activa creada por el movimiento exterior de Neptuno hace 4,5 mil millones años;los objetos dispersados del disco tales como Eris tienen órbitas extremadamente excéntricas que las toman hasta 100 au del sol.

El cinturón kuiper es distinto del teórico Oort Cloud, que es mil veces más distante y es mayoritariamente esférico. Los objetos dentro del cinturón kuiper, junto con los miembros del disco disperso y cualquier potencial de nube de colinas o objetos de nube Oort, se denominan colectivamente objetos trans-transneptunianos (TNOs).  Pluto es el miembro más grande y más masivo del cinturón de Kuiper, y el más grande y el segundo-más-masivo conocido TNO, superado solamente por Eris en el disco dispersado. [NB 1] Originalmente considerado un planeta, el estatus de Plutón como parte del cinturón de Kuiper hizo que se reclasificara como un planeta enano en 2006. Es compositivamente similar a muchos otros objetos del cinturón  Kuiper y su período orbital es característico de una clase de KBOs, conocido como “Plutinos “, que comparten la misma resonancia 2:3 con Neptuno.

Historia del cinturón de Kuiper

Después del descubrimiento de Plutón en 1930, muchos especularon que podría no estar solo. La región ahora llamada el cinturón de Kuiper fue presumido en varias formas por décadas. Sólo en 1992 se encontró la primera evidencia directa de su existencia. El número y la variedad de especulaciones previas sobre la naturaleza del cinturón de Kuiper han llevado a la incertidumbre continua en cuanto a quién merece el crédito para la primera propuesta.

Hipótesis del cinturón de Kuipe

 

 

El primer astrónomo que sugirió la existencia de una población trans-transneptunianos fue Frederick C. Leonard. Poco después del descubrimiento de Plutón por Clyde Tombaugh en 1930, Leonard ponderó si era “no es probable que en Plutón ha salido a la luz la primera de una serie de cuerpos ultra-transneptunianos, los miembros restantes de los cuales todavía esperan el descubrimiento, pero que están destinados eventualmente para ser detectado “. Ese mismo año, el astrónomo Armin O. Leuschner sugirió que Plutón “puede ser uno de muchos objetos planetarios de largo plazo aún por descubrir. ”

El astrónomo Gerard Kuiper, después del cual se nombra el cinturón kuiper
En 1943, en el diario de la Asociación astronómica británica, Kenneth Edgeworth presumió que, en la región más allá de Neptuno, el material dentro de la nebulosa solar primordial era demasiado espaciado para condensar en planetas, y así condensado en una miríada de cuerpos más pequeños. De esto llegó a la conclusión de que “la región exterior del sistema solar, más allá de las órbitas de los planetas, es ocupada por un número muy grande de cuerpos comparativamente pequeños ” y que, de vez en cuando, uno de su número “vaga de su propia esfera y aparece como un visitante ocasional al sistema solar interno “,  convirtiéndose en un cometa.

En 1951, en un papel en Astrofísica: un simposio tópico, Gerard Kuiper especuló sobre un disco similar que se formó temprano en la evolución del sistema solar, pero él no pensó que tal correa todavía existió hoy. Kuiper estaba operando en la Asunción, común en su tiempo, de que Plutón era del tamaño de la tierra y por lo tanto había esparcido estos cuerpos hacia la nube Oort o fuera del sistema solar. Si la hipótesis de Kuiper fuera correcta, no habría un cinturón de Kuiper hoy.

La hipótesis tomó muchas otras formas en las décadas siguientes. En 1962, el físico al G.W. Cameron postuló la existencia de “una tremenda masa de pequeño material en las afueras del sistema solar “. En 1964, Fred Whipple, quien popularizó la famosa hipótesis de “Dirty bola de nieve” para la estructura cometry, pensó que un “Comet Belt ” podría ser lo suficientemente masivo como para causar las presuntas discrepancias en la órbita de Urano que había provocado la búsqueda del planeta X, o , como mínimo, lo suficientemente masivo como para afectar las órbitas de los comediantes conocidos. La observación descartó esta hipótesis.



En 1977, Charles Kowal descubrió 2060 Quirón, un planetoide helado con una órbita entre Saturno y Urano. Usó un comparador de parpadeos, el mismo dispositivo que había permitido a Clyde Tombaugh descubrir Plutón casi 50 años antes. En 1992, otro objeto, 5145 folo, fue descubierto en una órbita similar. Hoy en día, una población entera de cuerpos parecidos a un cometa, llamados centauros, se sabe que existe en la región entre Júpiter y Neptuno. Las órbitas de los centauros son inestables y tienen vidas dinámicas de unos pocos millones de años. Desde el descubrimiento de Quirón en 1977, los astrónomos han especulado que los centauros por lo tanto deben ser reabastecidos con frecuencia por algún reservorio exterior.

Más evidencia de la existencia de la correa de Kuiper emergió más adelante del estudio de cocomes. Que los comediantes tienen vida útil finita se ha sabido desde hace algún tiempo. A medida que se acercan al sol, su calor hace que sus superficies volátiles se subliman en el espacio, gradualmente dispersándose. Para que los colectores sigan siendo visibles sobre la edad del sistema solar, deben ser reabastecidos con frecuencia. Una de estas áreas de reposición es la nube Oort, un enjambre esférico de cocientes que se extienden más allá de 50.000 au del sol primero hipótesis por el astrónomo holandés Jan Oort en 1950.La nube de Oort se piensa para ser el punto del origen de los copases del largo-período, que son ésos, como Hale-Bopp, con las órbitas que duran millares de años.

Hay otra población del cometa, conocida como cometas del corto-período o periódicos, consistiendo en esos cometas que, como el cometa de Halley, tenga períodos orbitales de menos de 200 años. En la década de 1970, la tasa a la que se descubrían los colapsos de corto plazo se estaba volviendo cada vez más incoherente con su aparición únicamente de la nube Oort. [28] para que un objeto de nube Oort se convierta en un cometa de corto periodo, primero tendría que ser capturado por los planetas gigantes. En un artículo publicado en avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica en 1980, el astrónomo uruguayo Julio Fernández declaró que para cada cometa de corto plazo que se enviará al sistema solar interior desde la nube Oort, 600 tendría que ser expulsado a interestelar Espacio. Él especuló que un cinturón del cometa de entre 35 y 50 au sería requerido para explicar el número observado de cometas. [29] siguiendo el trabajo de Fernández, en 1988 el equipo canadiense de Martin Duncan, Tom Quinn y Scott Tremaine corrieron una serie de simulaciones computarizadas para determinar si todos los comediantes observados podrían haber llegado desde la nube de Oort. Descubrieron que la nube Oort no podía dar cuenta de todos los colapsos de corto plazo, particularmente cuando los colapsos de corto periodo están agrupados cerca del plano del sistema solar, mientras que los coOorts de nube tienden a llegar desde cualquier punto del cielo. Con un “Belt “, como lo describió Fernández, sumado a las formulaciones, las simulaciones coincidían con las observaciones. [30] según se informa porque las palabras “Kuiper ” y “cometa Belt ” aparecieron en la oración de apertura del papel de Fernández, Tremaine nombró esta región hipotética el “Kuiper Belt “. 31]

Descubrimiento del cinturón de Kuiper

En 1987, el astrónomo David Jewitt, entonces en el MIT, se desconcertó cada vez más por “el vacío aparente del sistema solar exterior “. El animó a estudiante entonces-graduado Jane Luu para ayudarle en su esfuerzo de localizar otro objeto más allá de la órbita de Pluto, porque, como él le dijo, “si no lo hacemos, nadie lo hará. ” Usando telescopios en el Observatorio Nacional de KITT Peak en Arizona y el Cerro Tololo Observatorio Interamericano de Chile, Jewitt y Luu realizaron su búsqueda de la misma manera que Clyde Tombaugh y Charles Kowal tenían, con un comparador de parpadeo. Inicialmente, la examinación de cada par de placas tomó cerca de ocho horas, pero el proceso fue acelerado con la llegada de los dispositivos de carga-acoplados electrónicos o de los CCD, que, aunque su campo de visión era más estrecho, no sólo eran más eficientes en la recolección de la luz ( retuvieron el 90% de la luz que los golpeó, más que el 10% logrado por las fotografías) pero permitió que el proceso de parpadeo se hiciera virtualmente, en una pantalla de ordenador. Hoy en día, los CCD constituyen la base de la mayoría de los detectores astronómicos, en 1988, Jewitt se trasladó al Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai. Luu más tarde se unió a él para trabajar en el telescopio de 2,24 m de la Universidad de Hawai en Mauna Kea. Eventualmente, el campo de visión para los CCD había aumentado a 1024 por 1024 píxeles, lo que permitía que las búsquedas se realizaran mucho más rápidamente.Finalmente, después de cinco años de búsqueda, Jewitt y Luu anunciaron encendido 30 de agosto, 1992 el “descubrimiento del cinturón de Kuiper  ” 15760 Albion, seis meses más adelante, descubrieron un segundo objeto en la región 1993 FW.

Los estudios realizados desde la región trans-transneptunianos fueron los primeros en trazar que la región ahora denominada cinturón kuiper no es el punto de origen de los colapsos de corto plazo, sino que en su lugar derivan de una población vinculada llamada el disco disperso. El disco disperso fue creado cuando Neptuno emigró hacia afuera en el cinturón proto-Kuiper, que en ese momento estaba mucho más cerca del sol, y dejó en su estela una población de objetos dinámicamente estables que nunca podrían ser afectados por su órbita (el cinturón kuiper apropiado) , y una población cuyo perihelio está lo suficientemente cerca como para que Neptuno pueda perturbarlos mientras viaja alrededor del sol (el disco disperso). Debido a que el disco disperso es dinámicamente activo y la correa Kuiper relativamente dinámicamente estable, el disco disperso ahora se ve como el punto de origen más probable para los copases periódicos.

Nombre del cinturón de kuiper

Los astrónomos a veces usan el nombre alternativo Edgeworth – Kuiper Belt para Edgeworth de crédito, y KBOs se refieren ocasionalmente como EKOs. Brian G. Marsden afirma que ni merece crédito verdadero: “ni Edgeworth ni Kuiper escribieron acerca de nada remotamente como lo que estamos viendo ahora, pero Fred Whipple lo hizo “. David Jewitt comentarios: “si algo… Fernández casi merece el crédito por predecir el cinturón kuiper. ”

KBOs a veces se llaman “kuiperoids “, un nombre sugerido por Clyde Tombaugh. El término “objeto trans-transneptunianos ” (TNO) se recomienda para los objetos en el cinturón por varios grupos científicos, porque el término es menos polémico que todos los demás — no es un sinónimo exacto, ya que TNOs incluir todos los objetos que orbitan el sol más allá de la órbita de Neptuno, no sólo aquellos en el cinturón de Kuiper.

cinturones de kuiper origen

origen del cinturón de kuiper

Estructura del cinturón de Kuiper

En su máximo grado (mas excluyendo el disco desperdigado), incluyendo sus zonas periféricas, el cinturón kuiper se prolonga desde más o menostreinta a cincuenta y cinco au. El cuerpo primordial de la correa se admite normalmente para extenderse de la resonancia del decir-movimiento 2:3 (véase abajo) en treinta y nueve con cinco au a la resonancia 1:2 en más o menos cuarenta y ocho el cinturón de kuiper es bastante gruesa, con laconcentración primordial propagando tanto como diez grados fuera del plano de la eclíptica y una distribución más difusa de los objetos que se extienden múltiples veces más lejos. Por norma general se semeja más a un toro o bien rosquilla que a un cinturón. su situación media está inclinada a la eclíptica por uno con ochenta y seis grados.

La presencia de Neptuno tiene un efecto profundo sobre la estructura del cinturón kuiper debido a las resonancias orbitales. Durante una escala de tiempo equiparable a la edad del sistema solar, la gravedad de Neptuno desequilibra las órbitas de los objetos que se hallan en determinadas zonas, y los manda al sistema solar interior o bien al disco desperdigado o bien al espacio interestelar. Esto causa que el cinturón kuiper haya marcado brechas en su distribución actual, afín a las brechas Kirkwood en el cinturón de asteroides. En la zona entre cuarenta y cuarenta y dosau, por servirnos de un ejemplo, ningún objeto puede sostener una órbita estable en esos instantes, y cualquier observada en esa zona debe haber migrado allá parcialmente últimamente.

Cinturón Clásico 

Entre las resonancias 2:3 y 1:2 con Neptuno, más o menos cuarenta y dos – cuarenta y ocho au, las interactúes gravitacionales con Neptuno ocurren sobre un calendario extendido, y los objetos pueden existir con sus órbitas fundamentalmente inalteradas. Esta zona se conoce como el cinturón kuiper tradicional, y sus miembros entienden más o menos 2 tercios de KBOs observado hasta la data. Por el hecho de que el primer KBO moderno descubrió, (quince mil setecientos sesenta) mil novecientos noventa y dos QB1, se considera el prototipo de este conjunto, los KBOs tradicionales se refieren de forma frecuente como Cubewanos ( “Q-B-1-os “). Las pautas establecidas por la UAI demandan que los KBOs tradicionales sean dados nombres de seres mitológicos asociados a la creación.



El cinturón kuiper tradicional semeja ser un compuesto de 2 poblaciones separadas. La primera, famosa como la “dinámicamente fría ” población, tiene órbitas muy similares a los planetas; prácticamente circular, con una excentricidad orbital de menos de 0,1, y con inclinaciones parcialmente bajas de hasta unos diez ° (se hallan cerca del plano del sistema solar en vez de en ángulo). La población fría asimismo contiene una concentración de los objetos, referidos como el núcleo, con los ejes semi-esenciales en cuarenta y cuatro-cuatrocientos cuarenta y cinco au. El segundo, el “dinámicamente caliente ” población, tiene órbitas considerablemente más inclinadas a la eclíptica, por hasta treinta °. Las 2 poblaciones han sido nombradas así no debido a ninguna diferencia esencial en la temperatura, sino más bien de la analogía a las partículas en un gas, que aumentan su velocidad relativa al tiempo que se calientan para arriba. No solo son las 2 poblaciones en diferentes órbitas, la población fría asimismo difiere en color y albedo, siendo más colorado y más refulgente, tiene una fracción mayor de objetos binarios, tiene una distribución de tamaño distinto, y carece de objetos muy grandes. La diferencia en colores puede ser un reflejo de diferentes composiciones, lo que sugiere que se formaron en diferentes zonas. Se plantea que la población caliente se haya formado cerca de la órbita original de Neptuno y que haya sido desperdigada a lo largo de la migración de los planetas gigantes. La población fría, por otra parte, se ha propuesto que se haya formado aproximadamente en su situación actual pues los binarios flojos difícilmente subsistirían encuentros con Neptuno. Si bien el modelo de Niza semeja ser capaz de explicar por lo menos parcialmente una diferencia de composición, asimismo se ha sugerido que la diferencia de color puede reflejar diferencias en la evolución de la superficie.

Resonancia 

Cuando el periodo orbital de un objeto es una proporción precisa de Neptuno (una situación llamada resonancia de movimiento medio), entonces puede encerrarse en un movimiento acompasado con Neptuno y eludir ser desequilibrado lejos si sus alineaciones relativas son apropiadas. Si, por servirnos de un ejemplo, un objeto orbita el sol un par de veces por cada 3 órbitas de Neptuno, y si alcanza perihelio con Neptuno una cuarta parte de una órbita lejos de él, entonces toda vez que vuelve a perihelio, Neptuno va a estar siempre y en todo momento en más o menos exactamente la misma situación relativa que empezó , en tanto que va a haber completado 1 1 ⁄ dos órbitas en exactamente el mismo tiempo. Esto se conoce como la resonancia 2:3 (o bien 3:2), y corresponde a un eje propio semi-esencial de más o menos treinta y nueve,4 au. Esta resonancia 2:3 es poblada por cerca de doscientos objetos conocidos,  incluyendo Pluto así como sus lunas. En reconocimiento a esto, los miembros de esta familia son conocidos como Plutinos. Muchos Plutinos, incluyendo Plutón, tienen órbitas que cruzan la de Neptuno, si bien su resonancia quiere decir que jamás pueden chocar. Plutinos tiene altas excentricidades orbitales, insinuando que no son nativos a sus situaciones actuales mas en vez de otro fueron lanzados al azar en sus órbitas por el Neptuno de migración. Las pautas de la UAI dictan que todos y cada uno de los Plutinos deben, como Plutón, ser nombrados por deidades del inframundo. La resonancia 1:2 (cuyos objetos completan la mitad de una órbita para cada uno de ellos de los de Neptuno) corresponde a hachas semi-esenciales de ~ cuatrocientos setenta y siete au, y está escasamente poblada. Sus residentes se refieren en ocasiones como twotinos. Otras resonancias asimismo existen en 3:4, 3:5, 4:7 y 2:5.  Neptuno tiene un número de objetos de Trojan, que ocupan sus puntos Lagrange, las zonas gravitacionalmente estables que conducen y que lo arrastran en su órbita. Los troyanos de Neptuno se hallan en una resonancia de movimiento medio de 1:1 con Neptuno y con frecuencia tienen órbitas muy estables.

De manera adicional, hay una ausencia relativa de objetos con ejes semi-esenciales bajo treinta y nueve au que no pueden ser explicados por las resonancias actuales. La hipótesis hoy en día admitida para la causa de esto es que al tiempo que Neptuno emigró cara fuera, las resonancias orbitales inestables se movieron gradualmente mediante esta zona, y de este modo cualquier objeto dentro de él fue barrido, o bien expulsó gravitacional de él.

Acantilado de Kuiper 

La resonancia 1:2 semeja ser un borde alén del como se conocen pocos objetos. No está claro si es realmente el borde exterior del cinturón tradicional o bien solo el inicio de una extensa brecha. Los objetos se han detectado en la resonancia 2:5 en más o menos cincuenta y cinco au, bien fuera de la correa clásica; las predicciones de un elevado número de cuerpos en órbitas tradicionales entre estas resonancias no se han verificado mediante la observación.


Basándose en las estimaciones de la masa principal requerida para formar Urano y Neptuno, como los cuerpos tan grandes como Plutón (ver más abajo), los modelos precedentes del cinturón kuiper habían sugerido que el número de objetos grandes aumentaría en un factor de 2 alén de cincuenta au , conque este difuminación radical repentino, conocido como el barranco de kuiper, era inopinado, y hasta la data su causa es ignota. En dos mil tres, Bernstein, Trilling, et al. hallaron patentiza de que la veloz caída de objetos de cien km o bien más en RADIUS alén de cincuenta au es real, y no debido al corte observacional. Las explicaciones posibles incluyen que el material en esa distancia era demasiado escaso o bien dispersado para aumentar en objetos grandes, o bien que los procesos subsecuentes quitaron o bien destrozaron esos que hicieron. Patryk Lykawka de la Universidad de Kobe adujo que la atracción gravitacional de un objeto planetario grande invisible, quizás el tamaño de la tierra o bien Marte, podría ser responsable.

 Origen del cinturón de Kuiper

Los orígenes precisos del cinturón kuiper y su compleja estructura son aún confusos, y los astrónomos están a la espera de la terminación de múltiples telescopios de estudio de campo ancho como pan-Starrs y el futuro LSST, que debe descubrir muchos KBOs hoy en día ignoto. Estas encuestas darán datos que le van a ayudar a determinar las contestaciones a estas preguntas.

Se crea que el cinturón kuiper consiste en planetesimales, fragmentos del disco original de protoplanetarios alrededor del sol que no se fusionaron absolutamente en los planetas y en su sitio se formaron en cuerpos más pequeños, el más grande menos de 3.000 kilómetros (mil novecientos mi) de diámetro. Estudios del cráter cuenta con Plutón y Caronte descubrió una escasez de pequeños cráteres insinuando que semejantes objetos formados de forma directa como objetos de importante tamaño en el rango de decenas y decenas de kilómetros de diámetro en vez de ser acrecentado de considerablemente más pequeño, más o menos escala de kilómetros Cuerpos. Los mecanismos hipotéticos para la capacitación de estos cuerpos más grandes incluyen el derrumbamiento gravitacional de las nubes de los guijarros concentrados entre los remolinos en un disco protoplanetarios turbulento o bien en inestabilidades que fluyen, estas nubes colapsadas pueden fragmentarse, formando binarios.

Las simulaciones de computadora modernas prueban que el cinturón kuiper ha sido con fuerza influido por Júpiter y Neptuno, y asimismo sugieren que ni Urano ni Neptuno podrían haberse formado en sus situaciones actuales, por el hecho de que la materia principal era escasísima en ese rango para generar objetos de tan alta masa. En cambio, se calcula que estos planetas se han formado más cerca de Júpiter. La dispersión de planetesimales a inicios de la historia del sistema solar habría llevado a la migración de las órbitas de los planetas gigantes: Saturno, Urano y Neptuno se derivaron cara el exterior, al tiempo que Júpiter se desvió cara el interior. Ocasionalmente, las órbitas cambiaron al punto donde Júpiter y Saturno alcanzaron una resonancia precisa de 1:2; Júpiter orbitaba el sol un par de veces por cada órbita de Saturno. Las repercusiones gravitacionales de semejante resonancia desequilibraron en último término las órbitas de Urano y Neptuno, ocasionando su dispersión cara afuera en órbitas de alta excentricidad que cruzaban el disco planetesimal principal. Al paso que la órbita de Neptuno era enormemente excéntrica, sus resonancias del decir-movimiento se solaparon y las órbitas del planetesimales evolucionaron embrollado, dejando que planetesimales deambular cara fuera hasta la resonancia 1:2 de Neptuno para formar un cinturón dinámicamente frío de objetos de baja inclinación. Después, una vez que su excentricidad redujo, la órbita de Neptuno se expandió cara su situación actual. Muchos planetesimales fueron capturados y continuados en resonancias a lo largo de esta migración, otros evolucionaron cara órbitas de mayor inclinación y baja excentricidad y se escaparon de las resonancias en órbitas estables. Considerablemente más planetesimales fueron desperdigadas cara adentro, con pequeñas fracciones siendo capturadas como troyanos de Júpiter, como satélites irregulares orbitando los planetas gigantes, y como asteroides del cinturón exterior. El resto fue dispersado cara fuera otra vez por Júpiter y en la mayor parte de los casos expulsado del sistema solar que reducía la población principal de la correa de kuiper por noventa y nueve por ciento o bien más.

La V. O. del modelo actual más popular, el “Niza modelo “, reproduce muchas peculiaridades del cinturón de kuiper como el “Cold ” y “Hot ” poblaciones, objetos retumbantes, y un disco desperdigado, mas aún no cuenta para ciertos peculiaridades de sus distribuciones. El modelo pronostica una excentricidad media más alta en las órbitas KBO tradicionales que se observan (0.10-0.13 contra 0,07) y su distribución prevista de la inclinación contiene demasiados pocos objetos de la inclinación alta. Además de esto, la frecuencia de los objetos binarios en el cinturón frío, muchos de los que están muy separados y atados de forma libre, asimismo plantea un inconveniente para el modelo. Estos se pronostican para haber sido separados a lo largo de encuentros con Neptuno, llevando alguno para plantear que el disco frío formó en su ubicación actual, representando la única población realmente local de pequeños cuerpos en el sistema solar.

Una modificación reciente del modelo de Niza tiene el sistema solar empieza con 5 planetas gigantes, incluyendo un gigante de hielo auxiliar, en una cadena de resonancias de movimiento medio. Cerca de cuatrocientos millones años tras la capacitación de la sistema solar la cadena de la resonancia está quebrada. En vez de estar desperdigados en el disco, los gigantes de hielo migran por vez primera cara afuera múltiples au. Esta migración discordante ocasionalmente conduce a un cruce de resonancia, desequilibrando las órbitas de los planetas. El gigante de hielo extra se halla con Saturno y se desperdigada cara el interior en una órbita de paso de Júpiter y tras una serie de encuentros es expulsado del sistema solar. Los planetas sobrantes prosiguen su migración hasta el momento en que el disco planetesimal está prácticamente agotado con pequeñas fracciones sobrantes en múltiples localizaciones.

Como en el modelo original de Niza, los objetos son capturados en resonancias con Neptuno a lo largo de su migración cara el exterior. Ciertos continúan en las resonancias, otros evolucionan cara órbitas de mayor inclinación y baja excentricidad, y se liberan sobre órbitas estables formando la banda tradicional dinámicamente caliente. La distribución de la inclinación del cinturón caliente puede ser reproducida si Neptuno emigró de veinticuatro au a treinta au en un plazo de treinta MYR. Cuando Neptuno migra a veintiocho au, tiene un encuentro gravitacional con el gigante de hielo extra. Los objetos capturados del cinturón frío en la resonancia del movimiento medio 1:2 con Neptuno se dejan atrás como una concentración local en cuarenta y cuatro au cuando este encuentro hace que el eje semi-esencial de Neptuno salte cara afuera. Los objetos depositados en el cinturón frío incluyen ciertos binarios ‘ azules ‘ limitados que se producen de más cerca que la localización actual del cinturón frío. Si la excentricidad de Neptuno prosigue siendo pequeña a lo largo de este encuentro, se evita la anárquica evolución de las órbitas del modelo original de Niza y se conserva un cinturón frío principal. En las fases siguientes de la migración de Neptuno, un barrido lento de las resonancias de movimiento medio suprime los objetos de excentricidad superior del cinturón frío, truncando su distribución de excentricidad.
cinturones de kuiper

Composición del cinturón de kuiper  

Siendo distante del sol y de los planetas primordiales, los objetos del cinturón de kuiper se piensan para ser parcialmente inafectados por los procesos que han formado y han perturbado otros objetos del sistema solar; en consecuencia, la determinación de su composición daría información substancial sobre el maquillaje del sistema solar más temprano. Debido a su tamaño pequeño y distancia extrema de la tierra, el maquillaje químico de KBOs es realmente difícil de determinar. El procedimiento primordial por el que los astrónomos determinan la composición de un objeto divino es la espectroscopia. Cuando la luz de un objeto se rompe en sus colores componentes, se forma una imagen afín a un arco iris. Esta imagen tiene por nombre fantasma. Diferentes substancias absorben luz en diferentes longitudes de onda, y cuando el fantasma para un objeto concreto es desembrollado, las líneas oscuras (llamadas líneas de absorción) aparecen donde las substancias dentro de ella han absorbido esa longitud de onda particular de la luz. Cada elemento o bien compuesto tiene su firma espectroscópica única, y a través de la lectura de un objeto fantasmal completo “huella digital “, los astrónomos pueden determinar su composición.

El análisis señala que los objetos del cinturón  de kuiper se componen de una mezcla de roca y de una pluralidad de hielos como agua, metano, y amoníaco. La temperatura de la correa es únicamente cerca de cincuenta K,  con lo que muchos compuestos que serían gaseosos más próximos al sol prosiguen siendo sólidos. Las densidades y las fracciones roca-hielo son conocidas por solo un pequeño número de objetos para los que se han determinado los diámetros y las masas. El diámetro puede ser determinado por la proyección de imagen con un telescopio de alta resolución tal y como el telescopio del espacio de Hubble, por la sincronización de una ocultación en el momento en que un objeto pasa delante de una estrella o bien, lo más generalmente posible, utilizando el albedo de un objeto calculado desde su infrarrojo Emisiones. Las masas se determinan usando los ejes y los periodos semi-esenciales de los satélites, que en consecuencia se conocen únicamente para ciertos objetos binarios. Las densidades cambian de menos de 0,4 a dos con seis g/cm3. Se piensa que los objetos menos espesos se componen en una gran parte de hielo y tienen una porosidad significativa. Los objetos más espesos seguramente se componen de roca con una delgada corteza de hielo. Hay una tendencia de bajas densidades para objetos pequeños y altas densidades para los objetos más grandes. Una explicación posible para esta tendencia es que el hielo se perdió de las capas superficiales cuando los objetos distinguidos chocaron para formar los objetos más grandes.

En un inicio, el análisis detallado de KBOs era imposible, y conque los astrónomos eran únicamente capaces de determinar los hechos más básicos sobre su maquillaje, sobre su color. Estos primeros datos mostraron una extensa gama de colores entre los KBOs, que van desde el gris neutro hasta el colorado obscuro. Esto sugirió que sus superficies estaban compuestas de una extensa gama de compuestos, de los hielos sucios a los hidrocarburos. Esta diversidad era sorprendente, puesto que los astrónomos aguardaban que la KBOs se obscureciera uniformemente, habiendo perdido la mayor parte de los hielos volátiles de sus superficies a los efectos de los rayos galácticos. Múltiples soluciones fueron sugeridas para esta discrepancia, incluyendo regresar a allanar por impactos o bien la desgasificación. El análisis fantasmal de Jewitt y Luu de los objetos de cinturón kuiper conocidos en dos mil uno halló que la alteración en el color era demasiado extrema para ser explicada de forma fácil por impactos azarosos. La radiación del sol se piensa para tener metano químicamente perturbado en la superficie de KBOs, generando productos como tholins. Makemake ha probado tener un número de hidrocarburos derivados de la radiación-tratamiento del metano, incluyendo etano, etileno y acetileno.

Si bien hasta la data la mayor parte de los KBOs aún aparecen fantasmalmente sin rasgos debido a su vahído, ha habido un número de éxitos en la determinación de su composición. En mil novecientos noventa y seis, Robert H. Brown y otros adquirieron datos espectroscópicos sobre el KBO mil novecientos noventa y tres S.C., que descubrió que su composición superficial es marcadamente afín a la de Plutón, como la luna Triton de Neptuno, con grandes cantidades de hielo de metano. Para los objetos más pequeños, solo los colores y en ciertos casos se han determinado los Albedos. Estos objetos caen en una gran parte en 2 clases: gris con Albedos bajos, o bien rojísimo con Albedos más altos. La diferencia en los colores y los Albedos se alardea que se debe a la retención o bien la pérdida de sulfuro de hidrógeno (H2S) en la superficie de estos objetos, con las superficies de aquellos que se formaron suficientemente lejos del sol para retener el H2S siendo enrojecida debido a la irradiación.

Los KBOs más grandes, como Pluto y Quaoar, tienen superficies ricas en compuestos volátiles como metano, ázoe y monóxido de carbono; la presencia de estas moléculas es probable debido a su presión de vapor moderada en el rango de temperatura de treinta – cincuenta K de la correa kuiper. Esto les deja esporádicamente hervir sus superficies y después caer de nuevo como nieve, al tiempo que los compuestos con puntos de ebullición más altos proseguirían siendo sólidos. Las exuberancias relativas de estos 3 compuestos en el KBOs más grande se relacionan de manera directa con su gravedad superficial y temperatura entorno, que determina que pueden retener. El hielo del agua se ha detectado en múltiples KBOs, incluyendo miembros de la familia de Haumea tal y como mil novecientos noventa y seis TO66, objetos de tamaño mediano como treinta y ocho mil seiscientos veintiocho escape y veinte Varuna,  y asimismo en ciertos objetos pequeños. La presencia de hielo cristalino en objetos grandes y de tamaño mediano, incluyendo cincuenta Quaoar donde asimismo se ha detectado el amoníaco hidrato, puede señalar la actividad tectónica pasada ayudada por la baja del punto de fusión debido a la presencia de amoníaco.

Distribución de masa y tamaño 

Pese a su gran extensión, la masa colectiva del cinturón de kuiper es parcialmente baja. Se calcula que la masa total fluctúa entre 1/25 y 1/10 de la masa de la tierra. Por contra, los modelos de la capacitación del sistema solar pronostican una masa colectiva para el cinturón de kuiper de treinta masas jardineríass. esta falta > noventa y nueve por ciento de la masa difícilmente puede descartarse, por el hecho de que es precisa para la acumulación de cualquier KBO de más de cien km (sesenta y dos mi) de diámetro. Si el cinturón de kuiper siempre y en todo momento tuvo su baja densidad actual, estos grandes objetos sencillamente no podrían haberse formadodo por la colisión y la fusión de planetesimales más pequeños. Además de esto, la excentricidad y la inclinación de las órbitas actuales hace que los encuentros sean bastante “violentos “, lo que da como resultado la destrucción en vez de la acreción. Semeja que o los residentes actuales del cinturón de kuiper se han creado más cerca del sol, o bien algún mecanismo desperdigó la masa original. La repercusión actual de Neptuno es demasiado enclenque para explicar una “aspiradora ” masiva, si bien el modelo de Niza plantea que podría haber sido la causa de la supresión masiva anteriormente. Si bien el interrogante continúa abierta, las conjeturas varíans desde un escenario de estrella que pasa hasta el triturado de objetos más pequeños, mediante choques, en polvo suficientemente pequeño para ser afectadoda por la radiación solar.La magnitud de la pérdida de masa a través de la molienda colisional está limitada por la presencia de binarios flojos en el disco frío, que probablemente se interrumpan en las choques.

Objetos Dispersos

El disco desperdigado es una zona escasamente poblada, superponiéndose con el cinturón de kuiper mas extendiéndose a alén de cien au. Los objetos dispersados del disco (SDOs) tienen órbitas muy elípticas, con frecuencia asimismo muy inclinadas a la eclíptica. La mayor parte de los modelos de la capacitación del sistema solar prueban los dos KBOs y SDOs primero formando en un cinturón principal, con interactúes gravitacionales más últimas, particularmente con Neptuno, mandando los objetos cara fuera, ciertos en las órbitas estables (el KBOs) y algo en órbitas inestables, el disco desperdigado. Debido a su naturaleza inestable, el disco dispersado se sospecha para ser el punto de origen de muchos de los recolectores del corto-periodo del sistema solar. Sus órbitas activas esporádicamente los fuerzan en el sistema solar interno, primero transformándose en Centaurs, y entonces cometeres del corto-periodo.

Conforme el centro del planeta menor, que cataloga oficialmente todos y cada uno de los objetos trans-transneptunianos, un KBO, rigurosamente hablando, es cualquier objeto que orbite únicamente en la zona de la correa kuiper definida, con independencia de su origen o bien composición. Los objetos encontrados fuera del cinturón se clasifican como objetos desperdigados. En ciertos círculos científicos el término “kuiper Belt Object ” se ha transformado en homónimo de cualquier planeta de menor hielo nativo del sistema solar exterior asumido para haber sido una parte de esa clase inicial, aun si su órbita a lo largo de la mayoría de la historia del sistema solar ha sido alén de la kuiper la correa (y también.g. en la zona del esparcir-disco). De forma frecuente describen objetos de disco desperdigados como “scattered kuiper Belt Objects “. Eris, que se sabe para ser más masivo que Pluto, se refiere de forma frecuente como KBO, mas es técnico un SDO. Todavía no se ha alcanzado un acuerdo entre los astrónomos en lo que se refiere a la definición precisa del cinturón kuiper, y esta cuestión prosigue sin resolverse.


Los centauros, que generalmente no son considerados una parte del cinturón kuiper, asimismo se piensa que son objetos desperdigados, la única diferencia es que estaban desperdigados cara el interior, en vez de cara afuera. El centro del planeta menor reúne a los centauros y los SDOs juntos como objetos desperdigados.

Triton

A lo largo de su periodo de migración, se piensa que Neptuno atrapó un enorme KBO, el tritón, que es la única gran Luna en el sistema solar con una órbita reaccionaria (Orbita en frente de la rotación de Neptuno). Esto sugiere que, en contraste a las grandes lunas de Júpiter, Saturno y Urano, que se piensa que se han fusionado de discos rotativos de material en torno a sus planetas progenitores jóvenes, Tritón era un cuerpo totalmente formado que fue capturado desde el espacio circundante. La atrapa gravitacional de un objeto no es fácil: requiere algún mecanismo para frenar el objeto lo bastante para ser capturado por la gravedad del objeto más grande. Una posible explicación es que Tritón era una parte de un binario cuando se halló con Neptuno. (muchos KBOs son integrantes de binarios. Véase más abajo.) La eyección del otro miembro del binario por Neptuno podría entonces explicar la atrapa de Tritón. Tritón es únicamente catorce por ciento más grande que Pluto, y el análisis fantasmal de los dos mundos prueba que sus superficies se componen en una gran parte de los materiales afines, como metano y monóxido de carbono. Todo esto apunta a la conclusión de que Tritón fue una vez un KBO que fue capturado por Neptuno a lo largo de su migración cara el exterior.

Los KBO más grandes 

Desde dos mil, se han descubierto un número de KBOs con diámetros de entre quinientos y mil quinientos km (novecientos treinta y dos mi), más de la mitad de la de Plutón (diámetro dos mil trescientos setenta km). cincuenta Quaoar, un KBO tradicional descubierto en dos mil dos, está sobre mil doscientos quilómetros a través. Makemake y Haumea, los dos anunciados el veintinueve de julio de dos mil cinco, son todavía más grandes. Otros objetos, como veintiocho mil novecientos setenta y ocho Ixion (descubierto en dos mil uno) y veinte Varuna (descubierto en dos mil), miden áspero quinientos quilómetros (trescientos once mi) a través.

Plutón 

El descubrimiento de estos grandes KBOs en órbitas afines a las de Plutón llevó a muchos a terminar que, además de su tamaño relativo, Plutón no era particularmente diferente de otros miembros del cinturón kuiper. No solo son estos objetos afines a Pluto en tamaño, mas muchos asimismo tienen satélites, y son de composición afín (el metano y el monóxido de carbono se han encontrado en Pluto y en el KBOs más grande). De esta forma, como Ceres era considerado un planeta ya antes del descubrimiento de sus compañeros asteroides, ciertos comenzaron a sugerir que Plutón asimismo podría ser reclasificado.

El tema fue llevado a una cabeza por el descubrimiento de Eris, un objeto en el disco desperdigado mucho alén del cinturón kuiper, que ahora se sabe que es veintisiete por ciento más masivo que Plutón. (Eris era originalmente concebido para ser más grande que Pluto por el volumen, mas la misión de los nuevos horizontes halló esto para no ser el caso.) En contestación, la Unión Astronómica Internacional (UAI) se vio obligada a acotar lo que es un planeta por vez primera, y al hacerlo incluyó en su definición que un planeta debe haber “despejado el vecindario en torno a su órbita”. como Pluto comparte su órbita con otros muchos objetos esenciales, se consideró no haber despejado su órbita, y fue reclasificado de esta manera de un planeta a un planeta enano, transformándolo en un miembro del cinturón kuiper.

Si bien Pluto es en la actualidad el KBO conocido más grande, hay al menos un objeto más grande conocido hoy en día fuera del cinturón de kuiper que se produjo seguramente en él: la luna Triton de Neptuno (que, conforme lo explicado arriba, es seguramente un KBO capturado).

Desde dos mil ocho, únicamente 5 objetos en el sistema solar (Ceres, Eris, y el KBOs Pluto, makemake y Haumea) se cuentan como planetas enanos por la UAI. noventa cuatrocientos ochenta y dos Orcus, veintiocho mil novecientos setenta y ocho Ixion y otros muchos objetos de la kuiper-correa son bastante grandes ser en equilibrio hidrostático; la mayor parte de ellos seguramente califique cuando se sepa más sobre ellos.

Satelites

Los 6 TNOs más grandes (Eris, Pluto, dos mil siete OR10, makemake, Haumea y Quaoar) son todos conocidos para tener satélites, y 2 tienen más de uno. Un porcentaje más alto del KBOs más grande tiene satélites que los objetos más pequeños en la correa de kuiper, insinuando que un diverso mecanismo de la capacitación era responsable. Asimismo hay un alto número de binarios (2 objetos suficientemente cerca en la masa para estar orbitando “uno al otro “) en el cinturón kuiper. El ejemplo más notable es el binario Pluto – Caronte, mas se calcula que alrededor del once por ciento de los KBOs existen en los binarios.

Exploración 

El diecinueve de enero de dos mil seis, se lanzó la primera nave espacial para explorar el cinturón kuiper, New Horizons, que voló por Plutón el catorce de julio de dos mil quince. Alén de la flyby de Plutón, la meta de la misión era encontrar y también investigar otros objetos más lejanos en el cinturón de kuiper.

En quince de octubre, dos mil catorce, fue revelado que el Hubble había descubierto 3 blancos potenciales, designado temporal PT1 ( “blanco potencial 1 “), PT2 y PT3 por el equipo de los nuevos horizontes. Se estimó que los diámetros de los objetos se hallaban en el rango de treinta – cincuenta y cinco km; demasiado pequeño para ser visto por telescopios terrestres, a distancias del sol de cuarenta y tres – cuarenta y cuatro au, lo que pondría los encuentros en el periodo dos mil dieciocho – dos mil diecinueve. Las probabilidades iniciales estimadas de que estos objetos eran alcanzables en el presupuesto de comburente de New Horizons fueron cien por ciento , siete por ciento y noventa y siete por ciento , respectivamente. Todos eran miembros del “frío ” (bajo-inclinación, baja-excentricidad) correa kuiper tradicional, y de este modo muy, muy diferente de Pluto. PT1 (dada la designación temporal “1110113Y ” en el sitio de HST ), el objeto ubicado más propiciamente, fue de magnitud veintiseis,8, treinta – cuarenta y cinco km de diámetro, y se hallará alrededor del dos mil diecinueve de enero. Cuando la suficiente información orbital fue proporcionada, el centro menor del planeta dio designaciones oficiales a los 3 KBOs de la blanco: dos mil catorce MU69 (PT1), dos mil catorce OS393 (PT2), y dos mil catorce PN70 (PT3). En la caída de dos mil catorce, un posible cuarto objetivo, dos mil catorce MT69, había sido eliminado por las observaciones de seguimiento. PT2 estaba fuera del funcionamiento ya antes del flyby de Pluto.

El veintiseis de agosto de dos mil quince, se escogió el primer objetivo, dos mil catorce MU69. El ajuste del curso tuvo lugar a fines de octubre y principios de noviembre de dos mil quince, conduciendo a un flyby en el primer mes del año de dos mil diecinueve. El 1 de julio de dos mil dieciseis, la NASA aprobó financiamiento auxiliar para nuevos horizontes para visitar el objeto.

El dos de diciembre de dos mil quince, nuevos horizontes advirtieron mil novecientos noventa y cuatro JR1 de doscientos setenta millones quilómetros (ciento setenta × ciento seis millas) de distancia, y las fotografías muestran la manera del objeto y uno o bien 2 detalles.

Correas extrasolares kuiper

Discos de restos en torno a las estrellas HD ciento treinta y 9 mil seiscientos sesenta y cuatro y HD cincuenta y tres mil ciento cuarenta y tres – círculo negro de la cámara oculta la estrella para enseñar los discos.
Por dos mil seis, los astrónomos habían resuelto los discos de polvo concebidos para ser kuiper estructuras de cinturón cerca de 9 estrellas que no sean el sol. Semejan caer en 2 categorías: cinturones anchos, con radios de más de cincuenta au, y cinturones estrechos (tentativamente como el del sistema solar) con radios de entre veinte y treinta au y límites parcialmente agudos. alén de esto, quince – veinte por ciento de las estrellas de tipo solar tienen un exceso de infrarrojo observado que es sugestivo de estructuras kuiper masivas.  los discos de restos más conocidos cerca de otras estrellas son bastante jóvenes, mas las 2 imágenes a la derecha, tomadas por el telescopio espacial Hubble en el primer mes del año de dos mil seis, son suficientemente viejas (más o menos trescientos millones años) para haberse asentado en configuraciones estables. La imagen izquierda es una “vista superior ” de un cinturón ancho, y la imagen adecuada es una “vista de borde ” de un cinturón estrecho. las simulaciones computarizadas de polvo en el cinturón kuiper sugieren que cuando era más joven, puede haber semejado a los anillos estrechos vistos cerca de las estrellas más jóvenes.



Cinturón de Kuiper

El cinturon de Kuiper , no es más que un fenómeno formado dentro del sistema solar, específicamente ubicado ente las orbita de la tierra  y el sol , siendo un amplio territorio en donde podemos encontrar millones de distancia de kilómetros de distancia y magnitud que puede estar compuesto este tipo de cinturón.

Este tipo de cinturón es  un poco similar al cinturón de asteroides , la única diferencia que podría estar dando de qué hablar de este cuerpo ,es que este tipo de cinturón está compuesto de hielo sólido  y su densidad puede ser un poco más extensa que un cinturón normal, que podría estar ubicado dentro de estos territorios.

Algunos científicos estiman que pueden ver millones de cuerpos similares con este tipo de compuesto alrededor del sol , ya que han visto diversos casos en que pudieron observar algunos cuerpos solidos de hielo compuestos con las mismas características que puede tener el cinturón de Kuiper .

Origen del cinturón de Kuiper

Este tipo de cinturón es consolidado a base de la formación de rocas y algunos tóxicos que fueron desarrollándose a medida de que los planetas se fueron transformando a su vez, de tal manera que esto hizo que la fuerza de orbita tuviera que hacer que este tipo fenómenos se forman dentro del territorio orbital entre los planetas.

La representación física de este fenómeno dentro del espacio es en forma de nube  por lo que científicos le han denominado como “Nube de Oort” por el contenido que se puede esparcir y observa a través de ellos y por la densidad que pueda poseer el cinturón de kuiper dentro del sistema solar.

Análisis científico del Cinturón de Kuiper

Según algunos análisis hechos por científicos, han podido observar a través de los avances y la gran tecnología por diversos medios para poder determinar cómo estudiar este tipo de formaciones dentro del sistema solar, han podido determina que el cinturón de kuiper, es complicado poder observarlo desde la tierra.

Dado a que este tipo de femémonos, por su forma de nube puede ser complicado de capturar hasta por técnicas microscópicas que pueden ser hasta costosas para poder determinar cómo observar este tipo de anomalía, por lo que han hecho diferentes medios de transportes con cámaras y satélites para poder observar mejo con detalles este tipo de formaciones.

De esta manera determinamos que la única manera para poder encontrar estos cuerpos desarrollados dentro del espacio entre la tierra y el sol , puedan ser solamente observados desde el espacio , por medio de transporte en el que podamos capturar este tipo de fenómenos que pueden notarse por un solo método , ya que hasta ahora no se ha encontrado una manera en la cual pueda determinar que podemos encontrar rastros de esta nube por métodos normales desde la tierra , ni con la tecnología más avanzada que se ha hecho en estos últimos tiempos para poder tener alguna noticia en cuanto a un hallazgo se refiere.

 

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