Der Kuipergürtel
und
die Oortwolke


Der Kuipergürtel ist eine scheibenförmige Region hinter der Umlaufbahn des Neptun, grob 30 bis 100 AE von der Sonne entfernt, und enthält kleine eisige Körper. Man hält ihn heute für die Quelle der Kometen mit kurzen Umlaufzeiten.

Gelegentlich wird der Orbit eines Objekts aus dem Kuipergürtel derart durch Wechselwirkungen zwischen den Gasriesen beeinflußt, daß es ein Kreuzen der Umlaufbahn des Neptun bewirkt. Es wird dann sehr wahrscheinlich ein enge Annäherung an den Neptun erfahren und dadurch aus dem Sonnensystem heraus oder auf eine Umlaufbahn schleudert, die die der anderen Riesenplaneten schneidet, oder sogar bis in das innere Sonnensystem.

Gegenwärtig sind neun Objekte bekannt, die zwischen Jupiter und Neptun kreisen (inklusive 2060 Chiron (alias 95 P/Chiron) und 5145 Pholus). Die IAU hat diese Klasse Objekte als Zentauren benannt. Ihre Bahnen sind nicht stabil. Die Objekte sind fast völlig sicher „Ausreißer“ aus dem Kuipergürtel. Ihr zukünftiges Schicksal ist ungewiß. Einige davon zeigen kometenartige Aktivitäten (d.h. sie zeigen auf Aufnahmen unscharfe Konturen, was darauf hindeutet, daß sie eine Art diffuse Koma besitzen). Ihr größter Vertreter ist Chiron mit seinem Durchmesser von circa 170 km, 20-mal größer als der Halleysche Komet. Wenn er jemals in eine Umlaufbahn gestoßen wird, die ihn nahe an der Sonne vorbei bringt, wird er einen wahrhaft spektakulären Kometen abgeben.

Merkwürdigerweise scheinen die Objekte der Oortwolke näher zur Sonne entstanden zu sein als die des Kuipergürtels. Kleine Objekte, die in der Nähe der Riesenplaneten entstanden sind, wurden durch gravitative Annäherungen aus dem Sonnensystem geschleudert. Die Oortwolke bilden die Objekte, die nicht völlig entweichen konnten. Kleine Objekte, die sich weiter außen formten, erduldeten keine solchen Wechselwirkungen und verblieben als Kuipergürtel.

Kürzlich wurden verschiedene Objekte des Kuipergürtels entdeckt, inklusive 1992 QB1 und 1993 SC (oben). Sie erscheinen wie kleine eisige Körper, ähnlich Pluto und Triton (nur kleiner). Anfang 2004 waren über 800 trans-neptunischer Objekte bekannt (außer Pluto und Charon). Viele kreisen in einer 3:2 Kopplung mit Neptun (wie Pluto). Farbmessungen mancher der hellsten haben ergeben, daß sie ungewöhnlich rötlich sind. Ende 2002 wurde ein Kuipergürtelobjekt mit einem Durchmesser über 1000 Kilometern entdeckt, das den vorläfigen Namen 2002 LM60 „Quaoar“ erhielt. Anfang 2004 wurde ein noch größeres Objekt, 2004 DW, gefunden (der genau Durchmesser ist nicht exakt bekannt, aber es ist fast sicher etwas kleiner als Pluto). Und Ende 2005 wurde die Entdeckung von 2003 UB313 (heute offiziell auf den Namen „Eris“ getauft) veröffentlicht; es ist sehr wahrscheinlich etwas größer als Pluto.

Es wird geschätzt, daß es wenigstens 35.000 Kuipergürtel-Objekte mit einem Durchmesser von über 100 Kilometern gibt, das ist ein Vielhundertfaches der Anzahl (und Masse) ähnlicher Objekte im Asteroidenhauptgürtel.

Ein Astronomenteam unter der Leitung von Anita Cochran berichtet, daß das Hubble Space Telescope extrem feine Objekte des Kuipergürtels aufgespürt hat (links). Die Objekte sind sehr klein und fein, vielleicht nur in etwa 20 km im Durchmesser. Es könnte um die 100 Millionen solcher Kometen auf flach geneigten Umlaufbahnen geben, die heller als das Limit der HST-Magnitude 28 leuchten (eine nachfolgende HST-Beobachtung zur Bestätigung schlug allerdings fehl).

Spektren und photometrische Daten konnten für 5145 Pholus erworben werden. Seine Albedo ist sehr niedrig (kleiner als 0,1). Seine Spektren deuten das Vorhandensein organischer Verbindungen an, die häufig sehr dunkel sind (z.B. der Nukleus des Halleyschen Kometen).

Manche Astronomen glauben, daß Pluto und Charon ebenfalls unter diese Klassifizierung fallen sollten.

1950 bemerkte Jan Oort, daß

  1. kein Komet mit einem Orbit beobachtet wurde, das darauf schließen läßt, daß er aus dem interstellaren Raum kommen würde,
  2. es liegt eine starke Tendenz der Aphelien von Kometen mit langen Perioden, in einer Distanz von ungefähr 50.000 AE zu liegen, und
  3. es gibt keine Hauptrichtung, aus der Kometen herrühren.

Er schloß daraus, daß Kometen aus einer riesigen Wolke in den äußersten Regionen des Sonnensystems stammen. Diese ist mittlerweile als Oortwolke bekannt. Die Statistiken zeigen, daß sie ungefähr eine Billion (1012) Kometen enthält. Unglücklicherweise sind die einzelnen Kometen so klein und so weit entfernt, daß wir über keine direkten Beweise für eine Oortwolke verfügen.

Die Oortwolke könnte einen bedeutenden Anteil der Masse des Sonnensystems umfassen, vielleicht so viel oder gar noch mehr als Jupiter (trotz allem ist dies noch hochspekulativ, wir wissen weder, wie viele Kometen es dort draußen gibt, noch wie groß sie sind).

2004 wurde die Entdeckung eines Objekts bekannt gegeben, das als 2003 VB12 „Sedna“ bekannt ist. Dessen Umlaufbahn liegt inmitten der Region, die zwischen dem Kuipergürtel und den mutmaßlich innersten Gebieten der Oortwolke liegt. Vielleicht ist dieses Objekt das erste einer neuen Klasse von „Inner-Ortwolken-Objekten“.

Aber Kuipergürtel und Oortwolke sind mehr als nur weit entfernt liegende Kuriositäten. Sie sind vergleichsweise ursprüngliche Überbleibsel eines Nebels, aus dem das gesamte Sonnensystem entstand. Ihre Zusammensetzung und Verteilung im Raum liefert wichtige Einschränkungen für Modelle der frühen Evolution des Sonnensystems.

Mehr über Objekte des Kuipergürtels

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Impressum, © Bill Arnett, übersetzt von Michael Wapp; zuletzt ergänzt: 10. April 2014