How big is Kuiper Kuşağı?

Kuiper Kuşağı, Güneş Sistemi’nin dış kesimlerinde, Neptün’ün yörüngesinin ötesinde yer alan, simit biçimli, buzlu cisimlerden oluşan bir bölgedir. Ana kısmı Güneş’ten yaklaşık 30 ile yaklaşık 50 astronomik birim arasında uzanır; astronomik birim, Dünya’nın Güneş’e ortalama uzaklığıdır. Bu da kuşağın ana kısmının genişliğini yaklaşık 100 astronomik birim, yani 15 milyar kilometre yapar. Ana kısmın ötesinde kuşağın tek bir dış kenarı yoktur; daha seyrek dağılmış cisimler çok daha uzaklara uzanır.

Boyut

Bir astronomik birim (au) tam olarak 149.597.870.700 metredir; bu da yaklaşık 150 milyon kilometre eder. NASA’ya göre kuşağın iç kenarı, Güneş’ten yaklaşık 30 au uzaklıktaki Neptün’ün yörüngesinde başlar ve ana bölgesi 50 au civarında sona erer. Sakin, neredeyse dairesel yörüngelerdeki cisimler, Kuiper Uçurumu adı verilen bir kenarda, yaklaşık 47 au’nun ötesinde aniden seyrekleşir. Ana kuşağın bir dış kenarından karşı dış kenarına ölçüldüğünde kuşağın genişliği yaklaşık 100 au, yani 15 milyar kilometredir.

Kuşak halka gibi düz değildir; şişmiş bir disk gibi kalındır. Cisimlerinin birçoğu klasik Kuiper Kuşağı cisimleri olarak adlandırılır ve Güneş’in çevresinde ortalama 40–50 au uzaklıkta dolanır. Dış kenarla çakışan ikinci bir bölge olan saçılmış diskteki cisimler, 1.000 au’ya yaklaşan uzaklıklara kadar uzanan, uzamış ve eğik yörüngeleri izler. Bazı gökbilimciler ikisini ayrı bölgeler sayar, ancak sınırları üst üste bindiğinden kuşağın büyüklüğüne ilişkin her tek değer yaklaşıktır.

Boyut karşılaştırmaları

Dış kenarları arasında kuşak, Neptün’den Güneş’e uzaklık değerinin üç katından fazla genişliktedir.
Işık kuşağı baştan başa yaklaşık 14 saatte geçer; bu, bir ışık gününün yarısından biraz fazladır.
Çapı 2.377 kilometre olan cüce gezegen Plüton’un yörüngesi, onu Güneş’ten yaklaşık 30 ile 49 au arasında, ana kuşağın neredeyse tamamı boyunca taşır.
Güneş bir basketbol topu büyüklüğüne küçültülse, Neptün Güneş’in çevresinde yaklaşık 780 metre uzaklıkta dolanırdı. Kuşağın dış kenarı yaklaşık 1,3 kilometre uzakta olurdu; böylece kuşağın genişliği yaklaşık 2,6 kilometre olurdu.

Keşif ve ad

Kuşağın adı, 1951’de Plüton’un ötesindeki cisimler hakkında varsayımlarda bulunan bir makale yayımlayan gökbilimci Gerard Kuiper’den gelir. Kenneth Edgeworth da 1940’larda bu tür cisimler hakkında yazmıştı; bu yüzden bölgeye bazen Edgeworth-Kuiper Kuşağı denir. 1930’da bulunan Plüton, keşfedilen ilk Kuiper Kuşağı cismiydi. Gökbilimciler 1990’ların başında çok daha fazlasını bulmaya başladı.

Kuşağın içindekiler

Gökbilimciler kuşağın milyonlarca küçük, buzlu cisim barındırdığını, bunların arasında genişliği 100 kilometreden büyük yüz binlercesinin bulunduğunu düşünüyor. Kaya ve su buzunun yanı sıra amonyak ve metan gibi başka donmuş maddeler de içerirler. Cüce gezegenler Plüton, Eris, Haumea ve Makemake’nin hepsi Kuiper Kuşağı cisimleridir ve her birinin kendi uydusu ya da uyduları vardır. Buna rağmen kuşaktaki tüm maddenin toplam kütlesinin Dünya’nın kütlesinin yaklaşık onda birinden fazla olmadığı tahmin ediliyor.

NASA’ya göre 2025 itibarıyla Kuiper Kuşağı’nı yalnızca bir uzay aracı ziyaret etti: New Horizons. Temmuz 2015’te Plüton’un yakınından geçti ve 1 Ocak 2019’da Arrokoth adlı küçük bir cismin yanından geçti. Çektiği görüntüler, birbirine bağlı iki yumruyu, kısmen yassılaşmış kırmızı bir kardan adam gibi gösterdi.

Kuşağın oluşumu

Kuşağın buzlu cisimlerinin, Güneş Sistemi’nin oluşumundan arta kalanlar olduğu düşünülüyor. Neptün’ün kütle çekimi bölgeyi o kadar karıştırdı ki bu cisimler bir araya gelip gezegen oluşturamadı. İyi desteklenen bir kurama göre dev gezegenlerin yörüngeleri erken dönemde kaydı ve Neptün, buzlu cisimlerden oluşan yoğun bir diskin içinden dışa doğru hareket etti. İlk maddenin çoğu, büyük olasılıkla Dünya’nın kütlesinin 7 ila 10 katı kadar, kaybolmuş olabilir.

Kuşak hâlâ yavaş yavaş aşınıyor. Cisimleri zaman zaman çarpışıp daha küçük parçalara ayrılıyor; bu parçaların bir kısmı kuyruklu yıldız oluyor.