A Naprendszer külső határain, a Neptunusz pályáján túl egy olyan régió található, amelyet égi tárgyak és kisebb bolygók átitatnak. Ezt a régiót „Kuiper-övnek” hívják, és a 20. századi csillagász tiszteletére nevezték el, aki évtizedekkel korábban spekulált egy ilyen korong létezéséről, mielőtt megfigyelték volna. Ez a lemez - állítása szerint - a Solar Systems sok üstökösének forrása volt, és annak oka, hogy a Neptunuszon túl nem voltak nagy bolygók.
Kuira Gerardot sokan úgy tekintik, hogy "a bolygótudomány atyja". Az 1960-as és a 70-es években döntő szerepet játszott az infravörös légszennyezés csillagászatának fejlesztésében. Ez a technológia számos olyan páratlan felfedezéshez vezetett, amely lehetetlen lett volna a földi obszervatóriumok használatával. Ugyanakkor segített az aszteroidák katalogizálásában, felmérte a Holdot, a Marsot és a külső Naprendszert, és új holdokat fedezett fel.
Korai élet:
Gerard Kuiper, nee Gerrit Kuiper, 1905. december 7-én született Harenkarspel faluban, Észak-Hollandiában. Gyerekként rendkívül éles látással látta el, és szabad szemmel látta el a 7,5 csillag nagyságrendű csillagokat (amelyek körülbelül négyszer halványabbak, mint a legtöbb szabad szemmel látható csillagok). Éles látása ösztönözte a csillagászat iránti érdeklődését, ami már a korai életkorban nyilvánvaló volt.
Oktatás:
1924-ben Kuiper a Leideni Egyetemen folytatta tanulmányait, ahol a 17. századi holland csillagász, Christiaan Huygens is tanult. Abban az időben nagyon sok csillagász gyűlt össze az egyetemen, és Kuiper sokkal barátságos volt. Tanárai között volt Jan Oort holland csillagász, akinek a nevét az Oort-felhő neve, valamint Paul Ehrenfest, az osztrák-holland fizikus, akik kidolgozták a kvantummechanika fázisátmeneti elméletét.
1927-ben megkapta a diplomáját. csillagászatban folytatta és egyenesen folytatta posztgraduális tanulmányait. 1933-ban befejezte a bináris csillagokról szóló doktori értekezését, majd Kaliforniába utazott, hogy ösztöndíjassá váljon a Lick Obszervatóriumban. 1935-ben elment a Harvard College Obszervatóriumába dolgozni, ahol találkozott jövőbeli feleségével, Sarah Parker Fullerrel. A ketten 1936. június 20-án házasodtak össze.
Csillagászat eredményei:
1937-ben Kuiper posztot töltött be a Chicagói Egyetem Yerkes Obszervatóriumában, és amerikai állampolgár lett. A következő néhány évtized folyamán számos csillagászati felmérésben vett részt, és számos felfedezést tett a bolygótudomány területén. Az első 1944 és 1947 között jött, miközben megfigyelték a Marsot és a külső Naprendszert.
A földi távcsövek segítségével Kuiper megerősítette a metánban gazdag légkör meglétét a Titán felett (a Szaturnusz legnagyobb holdja). 1947-ben hasonló módszerekkel fedezte fel, hogy a szén-dioxid a Mars légkörének fő alkotóeleme. Ugyanebben az évben azt jósolta, hogy a Szaturnusz gyűrűi elsősorban jégrészecskékből állnak, és felfedezte Mirandát, az Uránusz ötödik holdját.
1949-ben Kuiper elindította a Yerkes-McDonald aszteroida felmérést, amely a Chicagói Egyetem és az Austini Texasi Egyetem fotometrikus tanulmánya az aszteroidákról, 1950 és 1952 között tartott. Abban az időben a felmérés 16 nagyságrendű aszteroidára korlátozódott. , de előkészítette az utat a Palomar-Leiden felméréshez, amelyet Kuiper szintén kezdeményezett 1961-ben.
Ez az együttműködés az arizonai hold- és bolygólaboratóriumot, a san diegoi Palomar obszervatóriumot és a hollandiai Leiden obszervatóriumot (Kuiper's Alma Mater) foglalja magában. Ez a felmérés az LPL által készített fotólemezeket használta a Palomar obszervatórium 48 hüvelykes Schmidt kamerájával.
A kisebb bolygók (és a 20-nál nagyobb magnitúdójú aszteroidák) felfedezése után az orbitális elemeket a Cincinnati Obszervatóriumban kiszámítottuk, és a program minden egyéb szempontját - ideértve a fényképek elemzését is - a Leideni Obszervatóriumban végeztük. Ez a felmérés nagyszámú aszteroidát fedezett fel, tányéronként körülbelül 200–400 aszteroidát fedeztek fel, és összesen 130 lemezt használtak.
Kuiper 1956-ban bebizonyította, hogy a Mars sarkvidéki jégsapkái nem álltak szén-dioxidból, amint azt korábban már gondolták, hanem vízjégből álltak. Az 1960-as években Kuiper az Apollo programhoz a Holdon való leszállási helyek azonosításában is segített, sőt még előre jelezte, hogy a Hold felszínén milyen séta akar járni. Neil Armstrong űrhajós 1969-ben megerősítette állításait, miszerint a holdfelület „mint ropogós hó” lesz.
Kuiper az 1960-as években járult hozzá az infravörös légszennyezés csillagászatának fejlesztéséhez. 1967-ben a NASA négy motoros sugárhajtású Convair 990 repülőgépe elérhetővé vált egy fedélzeti teleszkóppal, amelyet 12192 méter (40 000 láb) tengerszint feletti magasságban végzett infravörös vizsgálatok elvégzésére használtak. Kuiper széles körben felhasználta a Nap, a csillagok és a Naprendszer bolygók spektroszkópiai vizsgálatára.
Kuiper karrierje nagy részét a Chicagói Egyetemen töltötte, de 1960-ban az arizonai Tucsonba költözött, hogy az arizonai egyetemen alapítsa a hold- és bolygólaboratóriumot. Kollégái számára Gerard volt ismert, hogy igényes főnök, akinek rutinja kemény munka és hosszú órák volt. Dale Cruikshank, egy tudós munkatárs, aki Kuiper alatt az LPL-nél dolgozott, azt állította:
„Rendkívül keményen dolgozott, és ugyanazt az odaadást, odaadást és komolyságot követelte a körülötte lévőktől. Ha nem adták meg, vagy ha nem voltak előadva, akkor elrohantak tőle. Ez vonatkozott a hallgatókra. Alkalmazott oktatókra, műszaki munkatársakra és mérnökökre is - bárkivel körülötte. De ugyanakkor volt egy humoros oldala, meleg oldala, egy személyes oldala, amely bizonyos értelemben vonzó volt. ”
Még ha nehéz volt együtt dolgozni, Kuiperről meleg oldala és humorérzéke is volt. Ezenkívül büszke arra, hogy tájékozott legyen, és körülvegye magát olyan emberekkel, akik tudják a dolgokat, amelyeket nem. Kuiper 1973-as haláláig volt a laboratórium igazgatója.
Kuiperi öv:
Az objektumok transz-neptuniánus populációjának lehetséges létezéséről nem sokkal a Plútó 1930-os felfedezése után gondolkodtak. Az egyik az első Armin O. Leuschner csillagász volt, aki 1930-ban azt javasolta, hogy Plútó „a sok hosszú a bolygóbeli tárgyak még felfedezésre várnak. ”
1943-ban, a A Brit Csillagászat Egyesületének naplója, Kenneth Edgeworth tovább magyarázta a témát, azzal érvelve, hogy a Neptunán túl az ősi napfény ködében lévő anyag túlságosan nagy távolságra volt, hogy bolygókondenzálódjon, és így sokkal kisebb testekre kondenzálódtak.
1951-ben, egy folyóiratcikkben Asztrofizika, Gerard Kuiper spekulálta, hogy egy hasonló lemez hogyan alakulhatott ki a Naprendszer fejlődésének korai szakaszában. Előfordulhat, hogy a lemez egyik tárgya becsapódik a belső Naprendszerbe és üstökösvé válik, állítva, magyarázva ezzel a üstökösök eredetét, miközben magyarázatot adva arra is, hogy miért nem voltak a Neptunuszon túl nagy bolygók.
Ennek ellenére sok évtizedtel később bebizonyosodik a lemez létezése és megnevezése. Az első lépés 1980-ban jött, amikor az uruguayi csillagász Julio Fernández benyújtott egy levelet a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítéséhez, amelyben azt állította, hogy a 35-50 AU közötti üstökösövnek figyelembe kell vennie a megfigyelt üstökösök számát. . Ez volt a cikk, amelyet késõbb a csillagászok vettek fel, amikor eljött az idõ az öv megnevezése.
1987-ben David Jewitt, MIT csillagász és Jane Luu végzős hallgató az arizonai Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumban és a Cerro Tololo-amerikai Inter-American Obszervatóriumban távcsövekkel kezdett kutatni a külső Naprendszerről. Öt éves kutatás után, 1992. augusztus 30-án, Jewitt és Luu bejelentette: „Kuiper övjelölt jelöltjének felfedezése” (15760) 1992 QB1. Hat hónappal később felfedezték a térségben egy második tárgyat, (181708) 1993 FW, és még sok más követte őket.
Hasonlóképpen, 1988-ban egy kanadai csillagászok csapata (Martin Duncan, Tom Quinn és Scott Tremaine csapata) számítógépes szimulációkat indított, amelyek meghatározták, hogy az Oort felhő nem képes az összes rövid távú üstökös elszámolására. A „övvel”, amint azt Fernández leírta, hozzátette a készítményekhez, a szimulációk párosultak a megfigyelésekkel.
Tremaine és kollégái 1988-ban írt cikkükben a Neptunán kívüli hipotetikus régiót „Kuiper övnek” nevezték, nyilvánvalóan annak a ténynek köszönhetően, hogy Fernández a „Kuiper” és „üstökös öv” szavakat használta írásának kezdő mondatában. Noha ez a hivatalos név maradt, a csillagászok néha az „Edgeworth-Kuiper Belt” alternatív nevet használják Edgeworth korábbi elméleti munkájának jóváírására.
Halál és örökség:
Gerard Kuiper 1973-ban halt meg, miközben feleségével nyaralott Mexikóban, ahol végzetes szívrohamot szenvedett. A csillagászat területén elért sok sikere és hosszú múltja miatt számos elismerést kapott az évek során. Ide tartozik a Kuiper-öv megnevezése a tiszteletére, valamint a 2520 P – L aszteroid öv-objektum elnevezése (más néven 1776 Kuiper).
Három krátert neveztek a tiszteletére is - a Kuiper kráter a Holdon, Kuiper kráter a Marson és Kuiper kráter a higanyon. A légi csillagászatban végzett munkájának köszönhetően a NASA jelenleg leszerelt Kuiper Légiforgalmi Megfigyelő Intézetét (KAO) - egy erősen átalakított Lockheed C-141A Starlifter-t, amely 91,5 cm-es (36 hüvelyk) távcsövét hordozta - szintén a nevén kapta.
A Kuiper-díjat szintén az ő nevében nevezték el, és ez az amerikai csillagászati társaság bolygótudományi osztályának legkiválóbb díja. A díjat évente adják azoknak a tudósoknak, akiknek életbeli eredményei elősegítették a bolygótudomány megértését.
Ennek a díjnak a nyertesei között szerepel Carl Sagan, James Van Allen (a Van Allen sugárzó öv felfedezése a Föld körül) és Eugene Shoemaker (aki a Comet Shoemaker – Levy 9 társát fedezte feleségével, Carolyn S. Shoemakerrel és David H. Levy-vel).
Mivel a hold- és bolygólaboratóriumban elkötelezett vezetése miatt a létesítményt alkotó három épület egyikét (a fenti ábra szerinti Kuiperi űrtudományi épület) az egyik tiszteletére nevezték el. És száz évvel Gerard születése után a NASA Új láthatár A misszió jó úton haladt a Naprendszerünk Kuiper-övezet régiójához, a Plutont és a Krónát holdját vizsgáló küldetés részeként.
Dr. Richard Binzel, a New Horizons társ-kutatója és a Massachusetts Technológiai Intézet (MIT) professzora elismerte, hogy csapata az elhagyott tudós felé tartott. "Kuiper volt az egyik első tudós, aki szinte kizárólag a bolygók tulajdonságainak feltárására összpontosított" - mondta. "Munkája megalapozta az űrhajók küldetéseit a 20. század végén és a 21. század elején."
Élete során Kuiper számos díjat kapott elismeréseként munkájáért. 1947-ben a Francia Csillagászati Társaság elnyerte a Jules Janssen-díjat, amely a legnagyobb megtiszteltetés. 1959-ben az amerikai csillagászati társaság odaítélt neki Henry Norris Russell előadást, elismerve sok éves csillagászati kutatását. És 1971-ben Kuiper megkapta a Kepler aranyérmet az Amerikai Tudományos Fejlesztési Szövetségtől és a Franklin Intézettől.
Ahogy tovább haladunk a Naprendszer feltárása során, nem tagadhatjuk meg azt a nagy adósságot, amelyet tartozunk Gerard Kuipernek. Amit a Marsról és a Titánról, valamint azok potenciális alkalmazhatóságáról tudunk, Kuiper infravörös és spektroszkópos csillagászattal végzett munkáján nyugszik. Nélküle az Apollo missziók valószínűleg nem valósultak meg, és az aszteroidákkal és a külső Naprendszerrel kapcsolatos ismereteink nagymértékben romlanak.
Elképzelhető, hogy amikor elkezdjük részletesebben tanulmányozni a Kuiper-övet, és megkezdjük a sok-sok objektum katalogizálását, akkor sokan olyan neveket hordoznak, amelyek emlékezetükre hívják a késő nagy Kuipert.
Sok cikket írtunk Gerard Kuiperről a Space Magazine számára. Itt található egy cikk a Kuiper-övről, és egy cikk a Protoplanet hipotéziséről.
Ha további információt szeretne Gerard Kuiperről, olvassa el a NASA Gerard Kuiperről és a hold- és bolygólaboratóriumról szóló cikkét róla.
A csillagászat teljes epizódját felvettük a Törpe Bolygókról is. Hallgassa meg itt, 194. rész: Törpe bolygók.
