How big is Пояс Койпера?

Пояс Койпера — область крижаних тіл у формі бублика у зовнішній частині Сонячної системи, за орбітою Нептуна. Його основна частина простягається приблизно від 30 до 50 астрономічних одиниць від Сонця, де астрономічна одиниця — це середня відстань від Землі до Сонця. Тож основна частина поясу має в поперечнику близько 100 астрономічних одиниць, або 15 мільярдів кілометрів. За межами основної частини в поясу немає єдиного зовнішнього краю, а менш густе розсіювання об’єктів сягає набагато далі.

Розмір

Одна астрономічна одиниця (а. о.) становить рівно 149 597 870 700 метрів, близько 150 мільйонів кілометрів. За даними НАСА, внутрішній край поясу починається на орбіті Нептуна, приблизно за 30 а. о. від Сонця, а його основна область закінчується приблизно на 50 а. о. Об’єкти на спокійних, майже колових орбітах різко стають рідшими за межею приблизно 47 а. о., на краї, який називають обривом Койпера. Якщо міряти по зовнішньому краю основної частини, пояс має в поперечнику близько 100 а. о., або 15 мільярдів кілометрів.

Пояс не плаский, як кільце, а товстий, як роздутий диск. Багато його об’єктів, які називають класичними об’єктами поясу Койпера, обертаються на середній відстані 40–50 а. о. Із зовнішнім краєм перекривається друга область, розсіяний диск, об’єкти якого рухаються витягнутими нахиленими орбітами, що сягають майже 1 000 а. о. Деякі астрономи розглядають ці дві області як окремі, але їхні межі перекриваються, тож будь-яке одне значення розміру поясу є приблизним.

Порівняння розмірів

У поперечнику по зовнішньому краю пояс більш ніж утричі перевищує відстань від Нептуна до Сонця.
Світло долає його приблизно за 14 годин, а це трохи більше за половину світлової доби.
Орбіта карликової планети Плутона, діаметр якої становить 2 377 кілометрів, проходить приблизно від 30 до 49 а. о. від Сонця, охоплюючи майже всю основну частину поясу.
Якби Сонце зменшили до розміру баскетбольного м’яча, Нептун обертався б на відстані близько 780 метрів від м’яча. Зовнішній край поясу був би на відстані близько 1,3 кілометра, тож пояс мав би в поперечнику близько 2,6 кілометра.

Відкриття та назва

Пояс названо на честь астронома Джерарда Койпера, який 1951 року опублікував статтю з припущеннями про об’єкти за Плутоном. Кеннет Еджворт також писав про такі об’єкти в 1940-х роках, тож цю область іноді називають поясом Еджворта — Койпера. Плутон, знайдений 1930 року, став першим відкритим об’єктом поясу Койпера. Багато інших астрономи почали знаходити на початку 1990-х років.

Що є в поясі

Астрономи вважають, що пояс містить мільйони невеликих крижаних об’єктів, зокрема сотні тисяч завширшки понад 100 кілометрів. Окрім каменю й водяного льоду, вони містять інші замерзлі речовини, як-от аміак і метан. Карликові планети Плутон, Ерида, Гаумеа та Макемаке — усі вони об’єкти поясу Койпера, що мають власні супутники. Попри це, за оцінками, уся речовина поясу разом має масу, що не перевищує приблизно одну десяту маси Землі.

За даними НАСА, станом на 2025 рік пояс Койпера відвідав лише один космічний апарат — «Нові горизонти». Він пролетів повз Плутон у липні 2015 року, а 1 січня 2019 року — повз невеликий об’єкт Аррокот. На його знімках об’єкт має дві з’єднані між собою частки і нагадує частково сплющеного червоного сніговика.

Як утворився пояс

Вважають, що крижані об’єкти поясу — це залишки від утворення Сонячної системи. Гравітація Нептуна так сильно збурила цю область, що вони не змогли об’єднатися в планету. Згідно з однією добре обґрунтованою теорією, орбіти планет-гігантів на ранньому етапі змістилися, і Нептун перемістився назовні крізь щільний диск крижаних тіл. Більша частина первісної речовини, маса якої, імовірно, становила 7–10 мас Землі, могла бути втрачена.

Пояс і досі повільно руйнується. Його об’єкти іноді зіштовхуються й розпадаються на менші уламки, а деякі з них стають кометами.