കൈപ്പർ വലയം

സൗരയൂഥത്തിൽ സൂര്യനിൽനിന്നും ഏറ്റവും അകലെ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഗ്രഹമായ നെപ്ട്യൂണിനപ്പുറം ഒരു വലയരൂപത്തിൽ നിലയുറപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ചെറുവസ്തുക്കളുടെ ശേഖരമാണ് കൈപ്പർ വലയം (ഇംഗ്ലീഷ്: Kuiper Belt). സൗരയൂഥത്തിന്റെ ഭാഗമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന കൈപ്പർ വലയം എഡ്ജ്വർത്ത്-കൈപ്പർ വലയം എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്നു. ആദ്യമായി ഇതിനെ കുറിച്ചുള്ള ഒരു സങ്കൽപനം അവതരിപ്പിച്ചത് കെന്നത്ത് എഡ്ജ്‌വർത്ത് ആയിരുന്നു. കൂടുതൽ ശാസ്ത്രീയമായ സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചത് ജെരാൾഡ് കൈപ്പറും. നെപ്ട്യൂണിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ (30 സൗരദൂരം അകലെ) നിന്നു തുടങ്ങി സൂര്യനിൽ നിന്നും ഏകദേശം 50 AU വരെയാണ് കൈപ്പർ വലയത്തിന്റെ സ്ഥാനം.^[1] കൈപ്പർ വലയം ഛിന്നഗ്രഹവലയത്തോട് സദൃശ്യമാണെങ്കിലും ഭാരം കൊണ്ടും വ്യാപ്തികൊണ്ടും വ്യത്യസ്തമാണ്. അതായത് ഒരു ഛിന്നഗ്രഹവലയത്തേക്കാൽ 20 ഇരട്ടിയോളം വീതിയുള്ളതും 20 മുതൽ 200 ഇരട്ടി വരെ ഭാരമുള്ളതുമാണ് കൈപ്പർ വലയം.^[2][3] ഛിന്നഗ്രഹവലയങ്ങളിലേതുപോലെ തന്നെ, ചെറിയ പാറക്കക്ഷണങ്ങളും സൗരയൂഥ രൂപീകരണത്തിന്റെ അവശിഷ്ടങ്ങളുമാണ് പ്രധാനമായും കൈപ്പർ വലയത്തിലുമുള്ളത്. ശിലാംശത്തിനും ലോഹങ്ങൾക്കും പുറമേ കൈപ്പർ വലയത്തിലെ വസ്തുക്കളിൽ മീഥേൻ, അമോണിയ, ജലം എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പ്രധാനവലയത്തിൽ മൂന്നിലധികം കുള്ളൻ ഗ്രഹങ്ങളുണ്ട്. പ്ലൂട്ടോ, ഹോമിയ, മാകെമാകെ എന്നിവയാണ് ഇതിൽ പ്രധാനപ്പെട്ടവ. നെപ്ട്യൂണിന്റെ ഉപഗ്രഹമായ ട്രൈട്ടൺ, ശനിയുടെ ഉപഗ്രഹമായ ഫീബി തുടങ്ങിയ ഉപഗ്രഹങ്ങളും ഈ മേഖലയിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിച്ചു എന്നു കരുതപ്പെടുന്നു.^[4][5]

മൈനർ പ്ലാനറ്റ് സെന്ററിൽ നിന്നു ലഭ്യമായ വിവരങ്ങൾ പ്രകാരം, കൈപ്പർ വലയത്തിലെ അറിയപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കൾ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രധാനവലയത്തിലെ വസ്തുക്കളെ പച്ച നിറത്തിലും, ചിതറിക്കിടക്കുന്ന വസ്തുക്കൽ ഓറഞ്ച് നിറത്തിലും രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും പുറമേയുള്ള നാലു ഗ്രഹങ്ങൾ നീല നിറത്തിലുള്ള ബിന്ദുക്കളായി അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. നെപ്ട്യൂണിന്റെ ചില ട്രോജൻ ലഘുഗ്രഹങ്ങൾ മഞ്ഞ നിറത്തിലും വ്യാഴത്തിന്റേത് പിങ്ക് നിറത്തിലും രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. വ്യാഴത്തിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തിനും കൈപ്പർ വലയത്തിനുമിടയിൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഒരുപറ്റം വസ്തുക്കളെ പൊതുവേ സെന്റോറുകൾ എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഈ ചിത്രത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന മാനദണ്ഡം സൗരദൂരമാണ്. ചിത്രത്തിൽ താഴെ കാണുന്ന വിടവ് ആകാശഗംഗയുടെ പശ്ചാത്തലവുമായി തിരിച്ചറിയാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതുകൊണ്ട് ചിത്രീകരിക്കാതെ ഉപേക്ഷിച്ച പ്രദേശമാണ്.

ചരിത്രം

1992-ൽ അമേരിക്കൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡേവിഡ് ലെവിറ്റും അദ്ദേഹത്തിന്റെ വിദ്യാർത്ഥി ജേൻ ലൂവും ചേർന്നാണ് ആദ്യത്തെ കൈപ്പർ വലയ വസ്തു കണ്ടെത്തിയത്. ഇതിനെ പ്ലൂട്ടോയുടെ പുറത്താണ് കണ്ടെത്തിയത്. 1992Q.b1 എന്ന പേരു നൽകി.^[6] ഇതിനു ശേഷം അതിലെ ആയിരത്തിലധികം പ്രധാന വസ്തുക്കളെ (KBOs) തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. 100 കി.മീ (328,084 അടി) ൽ കൂടുതൽ വ്യാസമുള്ള 100,000-ൽ അധികം KBOs ഉള്ളതായി കരുതപ്പെടുന്നു.^[7] 200 വർഷത്തിൽ കുറവ് ഭ്രമണകാലയളവുള്ള ധൂമകേതുക്കളുടെ പ്രധാന സങ്കേതമായാണ് തുടക്കത്തിൽ കൈപ്പർ വലയം കരുതപ്പെട്ടിരുന്നത്. 1990-കളുടെ മദ്ധ്യത്തോടെ ഈ പ്രധാന വലയം പൊതുവേ ഭ്രമണസ്ഥിരതയുള്ള വസ്തുക്കളാൽ രൂപീകൃതമാണെന്നു കണ്ടെത്തി. ധൂമകേതുക്കൾ ഉദ്ഭവിക്കുന്നത്, ശിഥില മണ്ഡലം (Scattered disc) എന്നറിയപ്പെടുന്ന മറ്റൊരു വൃത്തമണ്ഡലത്തിൽ നിന്നാണെന്നും ഈ പഠനങ്ങളിൽ വ്യക്തമായി. ചലനാത്മകമായി സജീവമായ ഈ പ്രദേശം, 4.5 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് നെപ്ട്യൂണിന്റെ സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ ഫലമായി രൂപപ്പെട്ടതാണ്.^[8] ഈ മണ്ഡലത്തിലുള്ള ഈറിസ് പോലെയുള്ള കുള്ളൻഗ്രഹങ്ങൾക്ക് വികേന്ദ്രീയ ഭ്രമണപഥങ്ങളാണുള്ളത്. ഭ്രമണത്തിനിടയിൽ ഇത്തരം ഗ്രഹങ്ങൾ സൂര്യനിൽ നിന്ന് 100 AU (1.496×10¹⁰ കി.മീ) വരെ ദൂരേക്ക് പോകാറുണ്ട്.

ഘടന

കൈപ്പർ വലയവുമായി പൊതുവേ തെറ്റിധരിക്കപ്പെടാറുള്ള ഊർട്ട് മേഘം എന്ന സാങ്കൽപ്പിക മേഖല, കൈപ്പർ വലയത്തെ അപേക്ഷിച്ച് ആയിരം മടങ്ങിലധികം അകലെയാണ്. കൈപ്പർ വലയത്തിലെയും, ശിഥില മണ്ഡലത്തിലെയും (Scattered disc), ഈ മേഖലയിലുള്ളതും അതേസമയം ഊർട്ട് മേഘത്തിന്റെ ഭാഗമാകാനിടയുള്ള വസ്തുക്കളേയും മൊത്തമായി നെപ്ട്യൂൺ അനുരണനങ്ങൾ (Trans-Neptunian objects - TNOs) എന്നാണ് വിളിക്കുന്നത്.^[9]

പ്ലൂട്ടോ ആണ് കൈപ്പർ വലയത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ അംഗം. നെപ്ട്യൂൺ അനുരണനങ്ങളിലെ (TNOs) ഏറ്റവും വലിയ രണ്ട് വസ്തുക്കളിലൊന്ന് പ്ലൂട്ടോയും ശിഥില മണ്ഡലത്തിന്റെ ഭാഗമായ ഈറിസുമാണ്. തുടക്കത്തിൽ ഒരു ഗ്രഹമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരുന്ന പ്ലൂട്ടോ, ഈറിസിന്റെ കണ്ടെത്തലോടെ കൈപ്പർ വലയത്തിലെ വലിപ്പത്തിൽ തുല്യരായ രണ്ടു ഗ്രഹങ്ങളിലൊന്നു മാത്രമാണെന്ന് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുകയും, തുടർന്ന് 2006-ൽ പ്ലൂട്ടോയെ ഒരു കുള്ളൻ ഗ്രഹമായി പ്രഖ്യാപിക്കുകയും ചെയ്തു. ഘടനാപരമായി പ്ലൂട്ടോ മറ്റു പല കൈപ്പർ വലയ വസ്തുക്കളുമായും (KBOs) സാമ്യമുള്ള വസ്തുവാണ്. പ്ലൂട്ടിനോകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരുപറ്റം KBOs പ്ലൂട്ടോയെപ്പോലെ തന്നെ നെപ്ട്യൂണുമായി 2:3 അനുരണന ഭ്രമണപഥങ്ങളുള്ള വസ്തുക്കളാണ്.

ഐസു രൂപത്തിലുള്ള മീഥേൻ, അമോണിയ, ജലം എന്നിവയാണിവയിൽ കാണപ്പെടുന്നത്.^[6]