How big is Kuipergürtel?

Der Kuipergürtel ist eine donutförmige Region eisiger Körper im äußeren Sonnensystem, jenseits der Umlaufbahn Neptuns. Sein Hauptbereich erstreckt sich von etwa 30 bis etwa 50 astronomischen Einheiten von der Sonne, wobei eine astronomische Einheit die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne ist. Damit ist der Hauptbereich des Gürtels etwa 100 astronomische Einheiten beziehungsweise 15 Milliarden Kilometer breit. Jenseits des Hauptbereichs hat der Gürtel keine einheitliche Außengrenze, und eine dünnere Streuung von Objekten reicht noch viel weiter hinaus.

Größe

Eine astronomische Einheit (AE) entspricht genau 149.597.870.700 Metern, etwa 150 Millionen Kilometern. Nach Angaben der NASA beginnt die innere Grenze des Gürtels an der Umlaufbahn Neptuns, etwa 30 AE von der Sonne entfernt, und sein Hauptbereich endet bei etwa 50 AE. Objekte auf ruhigen, nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen werden jenseits von etwa 47 AE schlagartig seltener, an einer Grenze, die Kuiper-Klippe genannt wird. Von Außenrand zu Außenrand des Hauptgürtels gemessen, ist der Gürtel etwa 100 AE beziehungsweise 15 Milliarden Kilometer breit.

Der Gürtel ist nicht flach wie ein Ring, sondern dick, wie eine aufgeblähte Scheibe. Viele seiner Objekte, sogenannte klassische Kuipergürtel-Objekte, umkreisen die Sonne in einer durchschnittlichen Entfernung von 40 bis 50 AE. Die Außengrenze überschneidet sich mit einer zweiten Region, der Streuscheibe, deren Objekte auf gestreckten, geneigten Bahnen bis auf fast 1.000 AE hinausreichen. Manche Astronomen behandeln die beiden als getrennte Regionen, doch ihre Grenzen überschneiden sich, sodass jede einzelne Zahl für die Größe des Gürtels nur ungefähr ist.

Größenvergleiche

Über seine Außengrenze hinweg ist der Gürtel mehr als das Dreifache der Entfernung Neptun – Sonne.
Licht braucht etwa 14 Stunden, um ihn zu durchqueren, etwas mehr als einen halben Lichttag.
Die Umlaufbahn des Zwergplaneten Pluto, der einen Durchmesser von 2.377 Kilometern hat, führt ihn von etwa 30 bis 49 AE von der Sonne entfernt, quer durch fast den gesamten Hauptgürtel.
Wäre die Sonne auf die Größe eines Basketballs geschrumpft, würde Neptun in etwa 780 Metern Entfernung kreisen. Die Außengrenze des Gürtels wäre etwa 1,3 Kilometer entfernt, sodass der Gürtel etwa 2,6 Kilometer breit wäre.

Entdeckung und Name

Der Gürtel ist nach dem Astronomen Gerard Kuiper benannt, der 1951 eine Arbeit veröffentlichte, in der er über Objekte jenseits von Pluto spekulierte. Auch Kenneth Edgeworth hatte in den 1940er-Jahren über solche Objekte geschrieben, weshalb die Region manchmal Edgeworth-Kuiper-Gürtel genannt wird. Pluto, 1930 entdeckt, war das erste gefundene Kuipergürtel-Objekt. Astronomen begannen in den frühen 1990er-Jahren, viele weitere zu finden.

Was sich im Gürtel befindet

Astronomen vermuten, dass der Gürtel Millionen kleiner, eisiger Objekte enthält, darunter Hunderttausende mit mehr als 100 Kilometern Durchmesser. Neben Gestein und Wassereis enthalten sie weitere gefrorene Stoffe wie Ammoniak und Methan. Die Zwergplaneten Pluto, Eris, Haumea und Makemake sind alle Kuipergürtel-Objekte mit eigenen Monden. Dennoch wird geschätzt, dass alles Material im Gürtel zusammen nicht mehr als etwa ein Zehntel der Erdmasse hat.

Stand 2025 hat laut NASA nur eine Raumsonde den Kuipergürtel besucht: New Horizons. Sie flog im Juli 2015 an Pluto vorbei und passierte am 1. Januar 2019 ein kleines Objekt namens Arrokoth. Ihre Bilder zeigten zwei miteinander verbundene Lappen, wie einen teilweise abgeflachten roten Schneemann.

Wie der Gürtel entstand

Die eisigen Objekte des Gürtels gelten als Überreste aus der Entstehungszeit des Sonnensystems. Neptuns Schwerkraft brachte die Region so stark durcheinander, dass sich daraus kein Planet bilden konnte. Einer gut gestützten Theorie zufolge verschoben sich die Umlaufbahnen der Riesenplaneten früh in der Geschichte des Sonnensystems, und Neptun wanderte durch eine dichte Scheibe eisiger Körper nach außen. Der größte Teil des ursprünglichen Materials, vermutlich das 7- bis 10-Fache der Erdmasse, ist möglicherweise verloren gegangen.

Der Gürtel wird noch immer langsam abgetragen. Seine Objekte kollidieren manchmal und zerbrechen in kleinere Stücke, von denen einige zu Kometen werden.