Saulės sistemos išoriniame gale, už Neptūno orbitos, yra regionas, kurį persmelkia dangaus objektai ir nedidelės planetos. Šis regionas yra žinomas kaip „Kuiperio juosta“ ir yra pavadintas 20-ojo amžiaus astronomo, kuris spėliojo apie tokio disko egzistavimą dešimtmetyje, prieš jį stebint, garbei. Šis diskas, jo teigimu, buvo Saulės sistemos daugelio kometų šaltinis ir priežastis, kad už Neptūno nebuvo didelių planetų.
Gerardas Kuiperis taip pat yra laikomas „planetų mokslo tėvu“. Septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose jis vaidino lemiamą vaidmenį plėtojant oro infraraudonųjų spindulių astronomiją - technologiją, kuri atvedė į daug svarbiausių atradimų, kurių būtų neįmanoma padaryti naudojant antžemines observatorijas. Tuo pačiu metu jis padėjo katalogus asteroidams, apžiūrėjo Mėnulį, Marsą ir išorinę Saulės sistemą ir atrado naujus mėnulius.
Ankstyvas gyvenimas:
Gerardas Kuiperis, nee Gerrit Kuiper, gimė 1905 m. Gruodžio 7 d. Harenkarspel kaime šiaurės Olandijoje. Būdamas vaikas, jis turėjo nepaprastai aštrų regėjimą ir plika akimi galėjo pamatyti 7,5 žvaigždės ryškumo žvaigždes (kurios yra maždaug keturis kartus silpnesnės nei dauguma plika akimi matomų žvaigždžių). Jo žvilgsnis paskatino domėtis astronomija, kuri buvo akivaizdi nuo ankstyvo amžiaus.
Išsilavinimas:
1924 m. Kuiperis pradėjo studijuoti Leideno universitete, kur taip pat studijavo garsus XVII amžiaus olandų astronomas Christiaan Huygens. Tuo metu universitete susibūrė labai daug astronomų, o Kuiperis toliau draugavo su daugeliu iš jų. Tarp jo mokytojų buvo kolega olandų astronomas Janas Oortas (kuriam pavadintas Oorto debesis) ir Paulius Ehrenfestas, austrų ir olandų fizikas, sukūręs kvantinės mechanikos fazių perėjimo teoriją.
1927 m. Jam suteiktas B.Sc. įstojo į astronomiją ir iškart įstojo į magistrantūros studijas. 1933 m. Jis baigė daktaro disertaciją apie dvejetaines žvaigždes ir išvyko į Kaliforniją tapti Lick observatorijos bendradarbiu. 1935 m. Jis išvyko dirbti į Harvardo koledžo observatoriją, kur susipažino su savo būsima žmona Sarah Parker Fuller. Jiedu susituokė 1936 m. Birželio 20 d.
Astronomijos pasiekimai:
1937 m. Kuiperis užėmė pareigas Čikagos universiteto „Yerkes“ observatorijoje ir tapo Amerikos piliečiu. Per ateinančius kelis dešimtmečius jis dalyvavo daugelyje astronominių tyrimų ir padarė daugybę atradimų, pažengusių į planetų mokslo sritį. Pirmasis įvyko 1944–1947 m., Stebint Marsą ir išorinę Saulės sistemą.
Naudodamas antžeminius teleskopus Kuiperis patvirtino, kad virš Titano (didžiausias Saturno mėnulis) yra atmosfera, kurioje gausu metano. 1947 m. Jis naudojo panašius metodus norėdamas sužinoti, kad anglies dioksidas buvo pagrindinė Marso atmosferos dalis. Tais pačiais metais jis numatė, kad Saturno žiedus daugiausia sudaro ledo dalelės, ir atrado Mirandą, penktą Urano mėnulį.
1949 m. Kuiperis inicijavo Yerkes-McDonald asteroidų tyrimą - fotometrinį asteroidų tyrimą, kurį atliko Čikagos universitetas ir Teksaso universitetas Austine ir kuris vyko nuo 1950 iki 1952 m. Tuo metu apklausa apsiribojo 16 asteroidų dydžiu. , bet ir atvėrė kelią Palomaro-Leideno apklausai, kurią taip pat inicijavo Kuiperis, 1961 m.
Šios bendros pastangos apėmė mėnulio ir planetų laboratoriją (LPL) Arizonoje, Palomaro observatoriją San Diege ir Leideno observatoriją Nyderlanduose (Kuiper’s Alma Mater). Šioje apklausoje buvo naudojamos LPL fotografuotos plokštelės su 48 colių „Schmidt“ kamera Palomaro observatorijoje.
Kai buvo aptiktos nedidelės planetos (ir asteroidai, kurių ryškumas didesnis nei 20), jų orbitaliniai elementai buvo apskaičiuoti Sinsinačio observatorijoje, o visi kiti programos aspektai, įskaitant fotografijų analizę, atlikti Leideno observatorijoje. Šios apklausos metu buvo atrastas didelis skaičius asteroidų: kiekvienoje plokštelėje buvo aptikta maždaug 200–400 asteroidų, iš viso panaudota 130 plokštelių.
1956 m. Kuiperis įrodė, kad Marso poliniai ledynai nebuvo sudaryti iš anglies dioksido, kaip buvo manyta anksčiau, o buvo sudaryti iš vandens ledo. Septintajame dešimtmetyje Kuiperis taip pat padėjo nustatyti „Apollo“ programos nusileidimo vietas Mėnulyje ir netgi numatė, koks Mėnulio paviršius norės vaikščioti. Jo teiginius, kad mėnulio paviršius bus „kaip traškus sniegas“, 1969 m. Patvirtino astronautas Neilas Armstrongas.
Taip pat septintajame dešimtmetyje Kuiper padarė savo indėlį į infraraudonųjų spindulių oro astronomijos plėtrą. 1967 m. NASA keturių variklių reaktyvinį lėktuvą „Convair 990“ buvo galima įsigyti su borto teleskopu, kuris buvo naudojamas atlikti infraraudonųjų spindulių tyrimus 12 192 metrų (40 000 pėdų) aukštyje. Kuiperis tai plačiai panaudojo Saulės, žvaigždžių ir Saulės planetų spektroskopiniams tyrimams.
Kuiperis didžiąją savo karjeros dalį praleido Čikagos universitete, tačiau 1960 m. Persikėlė į Tuksoną, Arizonoje, Arizonos universitete įsteigti mėnulio ir planetų laboratoriją. Savo kolegoms Gerardas buvo žinomas kaip reiklus viršininkas, kurio kasdienybė apėmė sunkų darbą ir ilgas valandas. Dale Cruikshank, kolega mokslininkas, dirbęs LPL prie Kuiperio, teigė, kad:
„Jis pats sunkiai dirbo ir reikalavo tokio paties atsidavimo, atsidavimo ir rimtumo iš visų aplinkinių. Jei jie to nedavė arba nepadarė, jie nubėgo į jį. Tai buvo taikoma studentams. Tai taip pat taikoma kolegoms fakultetams, techniniams partneriams ir inžinieriams - visiems aplinkiniams. Bet tuo pat metu jis turėjo ir humoristinę, ir šiltąją, ir asmeninę pusę, kuri tam tikra prasme buvo patraukli “.
Nors su Japeriu sunku dirbti, jis taip pat buvo žinomas dėl šiltos pusės ir humoro jausmo. Jis taip pat pasidžiaugė, kad yra išmanantis ir apsupo žmones, kurie žinojo tai, ko nepadarė. Kuiperis buvo laboratorijos direktorius iki savo mirties 1973 m.
Kuiperio juosta:
Apie galimą Trans-Neptūno objektų populiacijos egzistavimą buvo spėliojama netrukus po to, kai 1930 m. Buvo atrastas Plutonas. Vienas iš pirmųjų buvo astronomas Arminas O. Leuschneris, kuris 1930 m. Pasiūlė, kad Plutonas gali būti vienas iš daugelio ilgų objektų. laikotarpio planetų objektai, dar neatrasti “.
1943 m Didžiosios Britanijos astronomijos asociacijos žurnalas, Kennethas Edgeworthas toliau paaiškino šią temą, teigdamas, kad pirmykščio Saulės ūko už Neptūno esančios medžiagos buvo per plačiai išdėstytos, kad kondensuotųsi į planetas, ir todėl buvo sutelktos į daugybę mažesnių kūnų.
1951 m., Žurnale Astrofizika, Gerardas Kuiperis spėliojo, kaip panašus diskas galėjo susiformuoti Saulės sistemos evoliucijos pradžioje. Retkarčiais vienas iš šio disko objektų pakrypsta į vidinę Saulės sistemą ir taps kometa, tvirtino jis, taip aiškindamas kometų kilmę ir kartu paaiškindamas, kodėl už Neptūno nebuvo didelių planetų.
Tačiau prireiks daugelio dešimtmečių, kol bus įrodytas šio disko egzistavimas ir jam suteiktas vardas. Pirmasis žingsnis buvo 1980 m., Kai Urugvajaus astronomas Julio Fernández Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniams pranešimams pateikė dokumentą, kuriame jis spėliojo, kad kometos diržas, kurio plotas yra nuo 35 iki 50 AU, bus reikalingas norint kompensuoti stebimą kometų skaičių. . Būtent šį dokumentą vėliau panaudos astronomai, kai atėjo laikas pavadinti diržą.
1987 m. MIT astronomas Davidas Jewittas ir magistrantė Jane Luu pradėjo naudoti teleskopus Kitt Peak nacionalinėje observatorijoje Arizonoje ir Cerro Tololo Amerikos Amerikos observatorijoje, norėdami atlikti išorinės saulės sistemos paiešką. Po penkerių metų paieškų, 1992 m. Rugpjūčio 30 d., Jewitt ir Luu paskelbė „Kandidato Kuiperio juostos objekto atradimą“ (15760) 1992 m. QB1. Po šešių mėnesių jie atrado antrą objektą regione ((181708) 1993 m. P. Ir dar daugiau.
Panašiai 1988 m. Kanados astronomų komanda (Martino Duncano, Tomo Quinno ir Scotto Tremaine'o komanda) pradėjo vykdyti kompiuterinius modeliavimus, kurie nustatė, kad Oorto debesis negali atsižvelgti į visas trumpalaikes kometas. Su „diržu“, kaip aprašė Fernández, pridėjus prie kompozicijų, modeliavimas atitiko stebėjimus.
1988 m. Rašinyje Tremaine'as ir jo kolegos hipotetinį regioną už Neptūno pavadino „Kuiperio diržu“, matyt, dėl to, kad Fernández savo darbo pradiniame sakinyje vartojo žodžius „Kuiper“ ir „kometos diržas“. Nors tai išliko oficialus vardas, astronomai kartais naudoja alternatyvų pavadinimą „Edgeworth-Kuiper Belt“, kad pripažintų Edgeworthą už jo ankstesnį teorinį darbą.
Mirtis ir palikimas:
Gerardas Kuiperis mirė 1973 m., Atostogaudamas su savo žmona Meksikoje, kur jį ištiko mirtinas širdies priepuolis. Dėl daugelio laimėjimų ir ilgos darbo astronomijos srityje istorijos bėgant metams jis sulaukė daugybės pagyrimų. Tai apima Kuiperio juostos pavadinimą jo garbei, taip pat asteroido juostos objekto 2520 P – L pavadinimą po jo (dar žinomas kaip 1776 Kuiper).
Jo garbei taip pat buvo įvardyti trys krateriai - Kuiperio krateris Mėnulyje, Kuiperio krateris ant Marso ir Kuiperio krateris ant Merkurijaus. Dėl savo darbo oreivystės astronomijoje NASA dabar uždaryta Kuiperio oro erdvės observatorija (KAO) - labai modifikuotas „Lockheed C-141A Starlifter“, turintis 91,5 cm (36 colių) teleskopą, taip pat buvo pavadintas jo vardu.
Kaiperio premija taip pat pavadinta jo vardu ir yra pats ryškiausias apdovanojimas, kurį skiria Amerikos astronomijos draugijos planetų mokslų skyrius. Premija kasmet skiriama mokslininkams, kurių gyvenimo laimėjimai padėjo geriau suprasti mūsų planetų mokslą.
Šio apdovanojimo laureatai yra Carlas Saganas, Jamesas Van Allenas (Van Allen radiacijos juostos atradimas aplink Žemę) ir Eugenijus Shoemakeris (kartu su žmona Carolyn S. Shoemaker ir Davidu H. Levy atradęs „Comet Shoemaker – Levy 9“).
Dėl savo atsidavusio vadovavimo Mėnulio ir planetų laboratorijai, jo garbei buvo įvardytas vienas iš trijų pastatą sudarančių pastatų (Kuiperio kosmoso mokslų pastatas, parodytas aukščiau). O šimtą metų po Gerardo gimimo - NASA Nauji horizontai Ši misija buvo gerai pakeliui į mūsų Saulės sistemos Kuiperio juostos regioną, nes jos misija buvo ištirti Plutoną ir mėnulio Charoną.
Masačusetso technologijos instituto (MIT) tyrėjas ir profesorius „New Horizons“ dr. Richardas Binzelis pripažino, kad jo komanda yra nusileidusi mokslininkui. „Kuiperis buvo vienas iš pirmųjų mokslininkų, kuris beveik vien tik sutelkė dėmesį į planetų savybių tyrinėjimą“, - sakė jis. „Jo darbas padėjo pagrindą XX amžiaus pabaigos ir XXI amžiaus pradžios kosminių laivų misijoms“.
Per savo gyvenimą Kuiperis taip pat gavo daugybę apdovanojimų už savo darbą. 1947 m. Prancūzijos astronomijos draugija jam suteikė Jules Janssen apdovanojimą, kuri yra aukščiausia jų garbė. 1959 m. Amerikos astronomijos draugija suteikė jam Henrio Noriso Raselio paskaitą, pripažindama jo ilgametį astronomijos tyrinėjimą. Ir 1971 m. Kuiperis gavo Amerikos Kepenro aukso medalį iš Amerikos mokslo pažangos asociacijos ir Franklino instituto.
Žengdami į priekį tyrinėdami Saulės sistemą, negalime paneigti didžiulės skolos, kurias esame skolingi Gerardui Kuiperiui. Tai, ką mes žinome apie Marsą ir Titaną bei jų galimą pritaikomumą, priklauso nuo Kuiperio darbo su infraraudonųjų spindulių ir spektroskopine astronomija. Be jo „Apollo“ misijos galėjo neįvykti, o mūsų žinios apie asteroidus ir išorinę Saulės sistemą labai sumažėtų.
Galima įsivaizduoti, kad kai mes pradėsime išsamiau išnagrinėti Kuiperio juostą ir pradėsime kataloguoti daugybę objektų, kuriuose yra daugybė objektų, kurie turės daugybę vardų, primenančių vėlyvąjį didįjį Kuiperį.
Esame parašę daug straipsnių apie Gerardą Kuiperį „Space Magazine“. Štai straipsnis apie Kuiperio juostą ir štai straipsnis apie protoplaneto hipotezę.
Jei norite gauti daugiau informacijos apie Gerardą Kuiperį, peržiūrėkite NASA straipsnį apie Gerardą Kuiperį ir Mėnulio ir planetų laboratoriją.
Mes taip pat įrašėme visą epizodą apie astronomijos vaidmenis apie Nykštukų planetas. Klausykite čia, 194 serija: Nykštukų planetos.
